2023年电力系统自动控制装置平时作业

电力系统自动控制装置

白太：刘万炮

LAAT装置有哪两部分构成？各有什么作用？

答：AAT装置由低压起动和自动合闸两部分构成。低压起动

部分的作用是：当母线因多种原因失去电压时，断动工作电

源。自动合闸部分的作用是：在工作电源断路器断开后，将

备用电源断路器投入。

2、简述AAT装置明备用和暗备用的含义。（掌握明备用和暗

备用的经典一次接线图）

答：明备用是指两路电源变压器其中一台工作运营，而另一

台备用。两台变压器的容量都是按计算负荷100%拟定的。

暗备用是指两台变压器都工作，两路电源变压器容量都是按

计算负荷一、二级负荷拟定，在供电系统中变压器容量占全

部计算负荷的70%,而工业则是40%。

简而言之就是：系统正常运营时，备用电源不工作，称为明

备用；系统正常运营时，备用电源同步投入运营的，称为暗

备用，暗备用实际上是两个工作电源的互为备用。

备用电源自动投入装置：当线路或用电设备发生故障时，能

够自动迅速、精确的把备用电源投入用电设备中或把设备切

换到备用电源上，不至于让顾客断电的一种装置，简称APD。

3、什么是重叠闸前加速保护？什么是重叠闸后加速保护？

各具有什么优点？

答：（1）.重叠闸前加速：重叠闸前加速保护方式一般用于具

有几段串联的辐射形线路中，重叠闸装置仅装在接近电源的

一段线路上。当线路上发生故障时，接近电源侧的保护首先

无选择性地瞬时动作于跳闸，而后再靠重叠闸来纠正这种非

选择性动作。前加速的优点就是能迅速切除故障，提升重叠

成功率，使用设备少，只需装设一套重叠闸装置，经济性好。

缺陷是重叠于永久性故障时切除时间可能过长，断路器动作

次数较多，工作条件恶劣。主要适合35kV及如下线路。

（2）,重叠闸后加速：重叠闸后加速是检定同期重叠闸是当

线路一侧专无压重叠后，另一侧在两端的频率不超出属一定

允许值的情况下才进行重叠的。

4、双电源线路上采用自动重叠闸装置时，需要考虑哪些特

殊问题？为何？

答：（1）需要考虑故障点的断电时间问题。因为当线路发生

故障时，线路两侧的继电保护可能以不同的时限跳开两侧断

路器，这两种情况下只有两侧的断路器都跳开后，故障点才

完全断电，所以重叠闸应加较长的延时。

（2）同步问题。因为当线路发生故障，两侧断路器跳闸后，

线路两侧电源之前电动势夹角摆开，甚至有可能失去同步,

所以，后重叠侧重叠时应考虑是否允许非同步合闸和进行同

步检定的问题。

5、什么是综合重叠闸？综合重叠闸装置能实现哪几种重叠

闸方式？与三相重叠闸比较，综合重叠闸有哪些特殊问题需

要考虑？

答：单相重叠闸和三相重叠闸经常综合在一起考虑：当发生

单相接地故障时，采用单相重叠闸方式；发生多相相间短路

时，采用三相重叠闸方式。综合考虑这两种重叠闸方式的装

置称为综合重叠闸装置。综合重叠闸装置在实际应用中，一

般都具有单相重叠闸、三相重叠闸、综合重叠闸和直跳等四

种方式的切换功能，十分灵活以便。

综合重叠闸有下列工作方式，即：综合重叠闸方式、单相重

叠闸方式、三相重叠闸方式、停用重叠闸方式。各自的工作

方式如下：

⑴综合重叠闸方式：单相故障跳单相，重叠单相，重叠于永

久性故障再跳三相；相间故障跳三相，重叠三相(检定同期或

无压)，重叠于永久性故障再跳三相。

⑵三相重叠闸方式：任何类型故障跳三相，重叠三相(检定同

期或无压)，重叠于永久性故障再跳三相。

综合重叠闸特殊问题需要考虑是：

(1).在下列情况下，自动重叠闸不动作

⑴手动跳闸时不应重叠。

⑵手动合闸于故障线路时，继电保护动作使断路器跳闸后,

不应重叠。

(2)不允许屡次重叠

频率不等：其后果是将产生拍振电压和拍振电流，这个拍振

电流的有功成份在发电机机轴上产生的力矩，将使发电机产

生机械振动。当频率相差较大时，甚至使发电机并入后不能

同步。

电压相位不一致：其后果是可能产生很大的冲击电流，便发

电机烧毁，或使端部受到巨大的电动力的作用而损坏。

7、并列操作时，如断路器的主触头不在5=0时刻闭合会出

现什么情况？准同期并列装置是怎样确保断路器的主触头

在6=0的时刻闭合？

答：（1）断路器的主触头不在6=0时，会出现问题如下：

并列操作时，如断路器的主触头不在6二0时刻闭合会产生的冲

击电流。并列时相角差5越大（0。~180。范围内），产生的冲

击电流也越大，5=180。时，冲击电流最大。

（2）确保措施：经过合闸信号控制单元检验并列条件是否满

足，若并列条件满足时，在6=0之前以恒定越前时间提前发

出合闸命令，使并列断路器的主触头接通时的相角差6二0。

8、可控硅自动励磁调整装置由哪些环节构成？各环节的作

用是什么？

答：1.频率变换器2.有功功率变换器3,有功功率分配器4.调

整器

各自的功能：

L频率变换器，又称为频率检测器。为了实现调频，需要检

测出电网的实际频率对于额定频率的偏差.

2.有功功率变换器它用来测量每一台发电机输出的有功功率

P,并将测得的有功功率值变换为与之成正比的直流电压信

号

3.有功功率分配器用于分配功率

4.调整器是用来接受频差和功率分配差信号，经过计算后，发

出相应的调整信号.

9、何谓调差系数？两台并联运营的发电机，为使无功负荷

按机组容量分配，调差系数应有什么要求？

答：调差系数3表达无功电流从零增长到额定值时，发电机

电压的相对变化。调差系数越小（即单位调整功率越大），

频率偏移越小。但是因受机组调速机构的限制，调差系数的

调整范围是有限的。

10、调整调差特征平移的主要目的是什么？怎样使调差特征

平移？

答：调差是为了使并列机组之间合分配负荷而调置的特征,

一般为正调差。

自然调差系数是没有外加调整装置而发电机木身固有的调

差特征。平移发电机的外特征，可变化发电机的电压所带无

功负荷。

11、励磁系统为何要采用电力系统稳定器（PSS）?PSS的作

用是什么？

答：电力系统稳定器（pps）就是为克制低频振荡而研究的一

种附加励磁控制技术。它在励磁电压调整器中，引入领先于

轴速度的附加信号，产生一种正阻尼转矩，去克服原励磁电

压调整器中产生的负阻尼转矩作用。用于提升电力系统阻尼、

处理低频振荡问题，是提升电力系统动态稳定性的主要措施

之一。它抽取与此振荡有关的信号，如发电机有功功率、转

速或频率，加以处理，产生的附加信号加到励磁调整器中，

使发电机产生阻尼低频振荡的附加力矩。

12、电力系统自动调频的任务是什么？对调频系统有哪些要

求？

答：电力系统自动调频作用是限制电网频率变化，使电网频

率维持稳定，调频功能是动态的确保电网有功功率平衡的手

段之一。

调频应该电网频率升高时，调频功能要求机组降低并网有功

功率，反之，机组提升并网有功功率。

13、什么是电力系统集中式联合调频？集中式联合调频有何

优点？

答：（1）电力系统集中式联合调频定义：从全系统的角度拟

定各调频机组的调整量，其主要过程是：进系统中个发电机组的

实发功率、系统个线路潮流、各节点电压等由各场站端的运动装

置送到调度中心，形成实时数据库，调度中心计算机的有关软件

按预定的数学模型和调整准则拟定各调频电厂或机组的调整量，

并经过远动通道把调整指令发送到各厂站调频机组的控制器，使

各调频机组按指令执行有功功率的调整。

（2）集中式联合调频的优点：维持系统频率为额定值，确保

电能质量，易于实现综合优化控制，使系统的潮流分布符合经济、

安全等原则。

14、自动按频率减负荷装置为何要分级动作？

答：自动按频率减负荷装置分级动作原因：因为接于自动按频率

减负荷装置的总功率是按系统最严重的事故的情况来考虑的，然

而系统的运营方式诸多，而且事故的严重程度也有很大差别，对

于多种可能发生的事故，都要求自动按频率减负荷装置能作出恰

当的反应，切除相应数量的负荷功率，既但是多又不能不满足,

只有分批断开负荷功率采用逐渐修正的措施，才干取得较为满意

的成果，粉刺需要分级动作。

15、自动按频率减负荷装置为何要分级动作（特殊级）？

答：1）自动低频减负荷装置动作，应确保全网及解列后的局

部网频率恢复到49.50HZ以上，并不得高于51HZo

2）在多种运营方式下自动低频减负荷装置动作，不应造成系

统其他设备过载和联络线超出稳定极限。

3）自动低频减负荷装置动作，不应因系统功率缺额造成频率

下降而使大机组低频保护动作。

4）自动低频减负荷顺序应次要负荷先切除，较主要的顾客后

切除。

5）自动低频减负荷装置所切除的负荷不应被自动重叠闸再

次投入，并应与其他安全自动装置合理配合使用。

6）全网自动低频减负荷装置整定的切除负荷数量应按年预

测最大平均负荷计算，并对可能发生的电源事故进行校对

1.（单项选择题）电力系统的自动装置的主要作用是（兀确保

电网的安全运营、稳定运营和经济运营。

D.对电力系统及其设备进行监视、控制、保护和信息传递。

2.（单项选择题）电力系统的自动装置可分为（）两大类。

A.自动操作型和自动调整型

3.（单项选择题）电力系统的自动操作型装置可分为（）。

B.正常操作型和反事故操作型

4.（单项选择题）下列装置中，属于正常操作型的自动装置有

（）

C.自动并列装置

5.（单项选择题）下列装置中，都属于反事故操作型的自动装置

有（）

B.自动重叠闸装置、按频率自动减负荷装置

1.（单项选择题）AAT装置的作用是当工作电源或工作设备断

开后，能自动迅速地将（）投入工作，使顾客不致于停电的

一种自动装置。

A.备用电源或设备

2.（单项选择题）AAT装置的主要作用是（）。

A.提升供电可靠性

3.（单项选择题）AAT装置具有限制短路电流，提升母线（）

电压的优点。

D.残余

4.（单项选择题）AAT装置由（）两部分构成。

B.定时和合闸

5.（单项选择题）AAT装置从其电源备用方式可分为（）。

C.明备用和暗备用

6.（单项选择题）AAT装置的明备用接线方式是指正常情况下

（）O

B.有断开的备用电源或备用设备

7.（单项选择题）AAT装置的暗备用接线方式是指正常情况下

（）O

C.正常时工作在分段母线状态，靠分段断路器取得相互备

用

8.（单项选择题）（），才投入备用电源或备用设备。

B.应确保在工作电源或设备断开后

9.（单项选择题）AAT装置应确保只动作一次，这是为了（）。

D.预防范用电源或设备屡次遭受故障冲击

10.（单项选择题）不论因任何原因，工作电源或设备上的电压

消失时，AAT装置（）。

A.均应动作

11.（单项选择题）电力系统故障有可能使工作母线、备用母线

同步失电时，AAT装置（）。

B.不应动作

12.（单项选择题）在用控制开关或经过遥控装置将断路器跳

开的情况下，AAT装置（）。

B.不应动作

13.（单项选择题）AAT装置若投于永久性故障，应使其保护

（）o

A.加速动作

14.（单项选择题）AAT装置的过压继电器的作用是（）。

D.预防系统则的故障使工作母线、备用母线同步失压而误

动作

15.（单项选择题）发电厂厂用电源的切换方式中，并联切换是

指（）。

A.工作电源和备用电源是短时并轶运营的

16.（单项选择题）发电厂厂用电源的切换方式中，串联切换是

指（）。

B.工作电源切除后，才允许投入备用电源

17.（单项选择题）发电厂厂用电源的切换方式中，同步切换是

指（）。

C.工作电源和备用电源的切换脉冲信号是同步发出的

18.（单项选择题）迅速切换是指（）与待投入电源电压的相

角差还没有达成电动机允许承受的合闸冲击电流前合上备用

电源。

D.母线残压

1.（单项选择题）自动重叠闸装置是将断开的（）重新自动投

入的一种自动装置。

D.线路断路器

2.（单项选择题）输电线路采用自动重叠闸，其作用之一是

（）O

A.提升输电线路供电的可靠性，降低因瞬时性故障造成的停

电；

3.（单项选择题）我国电力系统220KV线路的故障类型中，有

接近90%的故障是（）。

C.单相接地短路

4.（单项选择题）三相自动重叠闸的动作次数（）。

D.应符合预先的要求

5.（单项选择题）三相一次自动重叠闸的动作次数（）。

A.只动作一次

6.（单项选择题）当自动重叠闸装置动作后断路器又跳闸，这阐

明输电线路发生的是（）一故障。

B.永久性

7.（单项选择题）为预防断路器屡次重叠于永久性故障，重叠闸

装置接线中设置了（）。

C.防跳继电器

8.（单项选择题）对于双侧电源的输电线路，采用自动重叠闸时

应考虑的两个问题是:故障点的断电时间问题和（）问题。C.同

步

9.（单项选择题）双侧电源线路上装有无电压检定和同步检定

重叠闸，当发生瞬时性故障时，其重叠的顺序是（）。

A.无电压检定侧先合，同步检定侧后合

10.（单项选择题）双侧电源线路上装有无电压检定和同步检定

重叠闸，当发生永久性故障时，其重叠的顺序是（）。

C.无电压侧断路器自动重叠一次，同步侧断路器不重叠

11.（单项选择题）当线路上发生故障时，接近电源侧的保护首

先无选择性瞬时动作跳闸，而后借助自动重叠闸来纠正这种非

选择性动作的方式称为（）。

A.重叠I闸前加速保护

12.（单项选择题）当线路上发生故障时，线路上各段保护有选

择性动作，跳开故障线路的断路器的方式称为（）。

B.重叠闸后加速保护

13.（单项选择题）在线路发生单相故障时，综合重叠闸装置实

施（）。

A.单相自动重叠闸

14.（单项选择题）在线路发生相间故障时，综合重叠闸装置实

施（）。

B.三相自动重叠闸

15.（单项选择题）在线路发生永久性故障时，综合重叠闸装置

（）O

B.断开三相不再重叠

16.（单项选择题）综合重叠闸的选用原则是（）。

B.优先使用三相重叠闸

17.（单项选择题）综合重叠闸的起动方式是（）。

C.不相应起动和继电器保护起动

18.（单项选择题）被保护线路发生单相故障时，综合重叠闸中

的选相元件是（）。

A.故障相动作

19.（单项选择题）输电线路装有综合重叠闸，（）能够用作

选相元件。

A.阻抗继电器和相电流差突变量元件

20.（单项选择题）单相重叠闸动作时间应该比三相重叠闸动

作时间长，原因是（）。

D.潜供电流影响故障点消弧时间加长。

1.（单项选择题）电力系统中两个独立的交流电源在满足一定

条件下的互联操作称为（）操作。

C.并列

2.（单项选择题）同步发电机并列操作的基本要求是（）。

D.并列瞬间的冲击电流不超出允许值，并列后能迅速进入

同步运营。

3.（单项选择题）同步发电机准同步并列操作的条件是（）。

D.待并发电机的电压、频率分别与系统侧相同，其相角差

为零

4.（单项选择题）发电机电压角频率与系统电压角频率之差称

为（）。

B.滑差

5.（单项选择题）并列过程中的滑差指的是（）之差。

B.发电机电压角频率与系统电压角频率；

6.（单项选择题）同步发电机并列一般可分为准同步并列和

（）两种。

A.自同步并列

7.（单项选择题）准同步并列的措施是，发电机并列合闸前

（）,将发电机断路器合闸，完毕并列操作。

C.已加励磁，当发电机电压与并列点系统侧电压的幅值、

频率、相位接近相等时

8.（单项选择题）自同步并列操作合闸条件是（）。

B.发电机未加励磁，接近同步转速投入断路器，再立即合

励磁开关

9.（单项选择题）准同步并列条件要求的允许电压差为不超出

额定电压的（）。

B.5%〜10%

10.（单项选择题）准同步并列条件要求的允许频率差为不超出

额定频率的（）。

C.0.2%〜0.5%

11.（单项选择题）准同步并列条件要求的允许合闸相位差不

超出（）。

D=+-10

12.（单项选择题）滑差周期Td的大小反应发电机与系统之间

（）的大小。

D.频差

13.（单项选择题）发电机准同步并列后，经过了一定时间的振

荡后才进入同步状态运营，这是因为合闸瞬间（）造成的。

C.发电机与系统之间存在频率值差

14.（单项选择题）发电机准同期并列后立即向系统发出无功功

率，阐明合闸瞬间发电机与系统之间存在（）。

A.电压幅值差，且发电机电压高于系统电压

15.（单项选择题）发电机准同期并列后立即从系统吸收有功功

率，阐明合闸瞬间发电机与系统之间存在（）。

D.电压相位差，且发电机电压滞后系统电压

16.（单项选择题）电力系统中把能够进行并列操作的断路器称

为（）。

B.同步点

17.（单项选择题）自动准同步装置由（）三大部分构成。

A.合闸信号控制单元、频率差控制单元和电压差控制单元

18.（单项选择题）为确保断路器主触头闭合瞬间的相角差

,准同期并列装置应（）时间发出合闸脉冲信号。

B.越前

19.（单项选择题）恒定越前时间脉冲单元的作用是（）。

C.得到一种恒定越前时间的脉冲，用以确保并列断路器合闸

时的相角差

20.（单项选择题）线性整步电压的斜率与发电机和系统之间的

频率差（）。

C.成正比关系

21.（单项选择题）线性整步电压的周期Td与发电机和系统之

间的频率差（）。

D.成反比关系

22.（单项选择题）越前时间（）。

D.与并列时的频差无关，与电路参数R、C及n值有关

23.（单项选择题）线性整步电压检测同期条件的装置是经过比

较恒定越前时间和恒定越前相角电平检测器的动作（）来鉴

别频差是否符合并列条件的。

A.顺序先后

24.（单项选择题）线性整步电压检测同期条件时，当恒定越前

相角电平检测器（）恒定越前时间电平检测器的动作时，表

达频差符合并列条件。B.先于

1.（单项选择题）同步发电机励磁调整装置在系统正常运营

时，能按（）的变化自动调整励磁电流，维持系统电压值在

给定水平。

A.机端电压

2.（单项选择题）在电力系统中正常运营中，电网电压的变化

主要是因为系统中的无功负荷不平衡引起的，这时应调整发电

机的（）。

B.励磁

3.（单项选择题）在电力系统中正常运营中，电网电压的变化

主要是因为系统中的（）不平衡引起的，这时应调整发电机的

励磁。

A.无功负荷

4.（单项选择题）并网运营的同步发电机，励磁调整的作用是

（）o

D.保持机端电压恒定和调整发电机发出的无功功率

5.（单项选择题）同步发电机励磁自动调整的作用不涉及（）o

C.合理分配机组间的有功负荷

6.（单项选择题）对于单独运营的同步发电机，励磁调整的作

用是（）。

A.保持机端电压恒定

8.（单项选择题）同步发电机励磁系统的要求不涉及（）。

D.不能够在人工稳定区域内运营

9.（单项选择题）强励倍数越大，强励效果越好，一般强励倍

数取为（）。

C.1.5-2

10.（单项选择题）同步发电机的励磁方式可分为自励方式和

（）O

A.他励方式

11.（单项选择题）三相全控桥式整流电路的输出电压平均值随

控制角a增大而（）。

B.降低

12.（单项选择题）三相全控桥式整流电路在90。<a<180°

时，工作在（）状态。

B.逆变

13.（单项选择题）三相全控桥式整流电路在0。<a<90。时，

工作在（）状态。

A.整流

14.（单项选择题）三相全控桥式整流电路工作在整流状态时，

其控制角a的范围在（）区间。

B.0°<a<90°

15.（单项选择题）要实现逆变灭磁，三相全控桥式整流电路的

控制角a的合适角度是（）。

C.90°<a<150°

16.（单项选择题）在励磁调整器中，测量比较单元的作用是

（）。

A.测量发电机端的电压并转换成直流信号，再与给定的基准

值比较

17.（单项选择题）在励磁调整器中，综合放大单元的输出电压

就是（）的控制电压。

C.移相触发单元

18.（单项选择题）在励磁调整器中，移相触发单元的作用是将

（）的控制信号转换成触发脉冲的。

C.综合放大单元

19.（单项选择题）发电机端电压随无功电流增大而降低的调差

特征称为（）。

B.正调差特征

20.（单项选择题）发电机端电压随无功电流增大而升高的调差

特征称为（）。

C.负调差特征

21.（单项选择题）调差单元的输出主要反应发电机（）的变

化量。

B.无功电流

22.（单项选择题）发电机调差特征平移的目的是（）。

D.发电机投入和退出运营时，平稳转移无功负荷，使电网

不受冲击

23.（单项选择题）将发电机的外特征向上平移，发电机承担的

无功负荷（）。

A.增大

24.（单项选择题）将发电机的外特征向下平移，发电机承担的

无功负荷（）。

B.降低

25.（单项选择题）两台正调差特征的发电机直接并联运营时，

调差系数大的机组所承担的无功电流（）调差系数小的机组。

B.少于

26.（单项选择题）在励磁系统中，励磁电压响应比反应（）。

D.励磁响应速度的大小

27.（单项选择题）同步发电机灭磁时是指（）。

A.把发电机转子绕组中的磁场储能迅速减弱到最小程度

28.（单项选择题）电力系统稳定器PSS能提升电力系统的稳

定性，主要是它经过励磁系统来作用于同步发电机，即影响同

步发电机的同步转矩和（）来实现的。

B.阻尼转矩

1.（单项选择题）衡量电能质量的主要指标是（）。

C.电压、频率和波形

2.（单项选择题）电力系统频率和有功功率自动调整的目的是

（）O

A.在系统正常运营状态时维持频率在额定水平

3.（单项选择题）电力系统频率和有功功率自动调整是经过

（）来调整的。

B.发电机调速系统

4.（单项选择题）在电力系统中正常运营中，电网频率的变化主

要是因为系统中的有功负荷不平衡引起的，这时应调整发电机

的（）。

B.转速

5.（单项选择题）在电力系统中正常运营中，电网频率的变化主

要是因为系统中的（）不平衡引起的，这时应调整发电机的转

速。

C.有功负荷

6.（单项选择题）电力系统运营中，发电机组的一次调频主要由

调速器来调整，二次调频主要由（）来调整。

A.调频器

7.（单项选择题）调频电厂主要带（