电力系统自动装置复习思考题参考答案

《电力系统自动装置》复习题参考答案

绪论复习思考题

1、简述电力系统自动装置的作用。

答：电力系统自动装置是保证电力系统安全运行、稳定运行、经济运行和避免电力系统发生大面积

故障的自动控制保护装苴。

2、电力系统自动装置有哪些功能？

答：电力系统自动装置的功能主要有：

(1)配合继电保护装置提高供电的可靠性；

(2)保障电网的安全运行，防止故障的进一步扩大；

(3)保证电能质量，使电力系统稳定运行和经济运行。

3、电力系统自动装置有哪些类型？

答：电力系统自动装置有自动操作型和自动调节型。而自动操作组乂可分为正常操作型和反事故操

作型。

第一章复习思考题

1、AAT装置有何用途？

答：备用电源和设备自动投入装置的作用是在当工作电源因故障被断开后，能自动、迅速地将备用

电源或设备投入工作或将用户切换到备用电源匕使负荷不至于停电的一种自动装置，保证用户供电的可

靠性和电力系统安全运行.

2、对AAT装置有哪些基本要求？

答：AAT装罟应满足以下范本要求：

(1)保证工作电源或设备断开后，备用电源或设备才能投入：

(2)工作母线突然失乐时AA1应能动作：

(3)AAT装置应保证只动作一次；

(4)发电厂用AAT装置运行方式应灵活：

(5)应校验AAT动作时备用电源过负荷情况：

(6)备用电源投于故障时应使其保护加速动作：

(7)AAT装置动作过程应使负荷中断供电的时间尽可能短。

3、为什么要求AAT装置只能动作一次？

答：当工作母线发生持续性短路故障或引出线上发生未被出线断路器断开的持续性故障时，备用电

源或设备第•次投入后，由于故障仍然存在，继电保护装置动作，将备用电压或设备断开。此后，不允许

再次投入备用电压或设备，以免对系统造成不必要的冲击，因此，AAT装置只能动作一次。

4、简述明备用和暗备用的含义。

答：明备用方式是指备用电源在正常情况下不运行，处于停电备用状态，只有在工作电源发生故障

时才投入运行的备用方式。

暗备用方式是指两个电源平时都作为工作电源各带一部分自用负荷且均保留有一定的备用容量，当

一个电源发生故障时，另一个电源承担全部负荷的运行方式。

5、指出图1-1中AAT装置典型一次接线属哪种备用方式，故障时如何将备用电源投入？

答：图1T中(a)、(b)、(d)一次接线属明备用方式，(c).(e)、(f)一次接线属暗备用方式。故

障时的动作过程如下：

(1)图IT⑷中,T1为工作变压器,TO为备用变压器，1QF-4QF为断路器。

正常情况下，断路器1QF、2QF闭合，T1投入运行：3QF、4QF断开，TO不投入运行，工作母线由T1

供电。

故障情况时，如门发生故即，门的维电保护动作，使1QF、2QF断开，然后AAT装置动作将3Q1；、

4QF迅速闭合，使工作母线的用户由备用变压器TO重新恢复供电。

(2)图IT(b)中，Tl、T2为工作变压器，TO为备用变压器,1QF—7QF为断路器。

正常情况下，断路器1QF、2QF闭合,T1投入运行;6QF、7QF闭合，T2投入运行：3QF、4QF、5QF

断开，TO不投入运行。母线1由T1供电，母线II由T2供电。

故障情况时，如T1发生故降，门的维电保护动作,使1QF、2QF断开,然后AAT装置动作将3QF、

4QF迅速闭合，使母线I的用户由招用变压器TO重.新恢复供电。如T2发生故隙，T2的继电保护动作，使

6QF、7QF断开，然后AAT装置动作将3QF、5QF迅速闭合，使母线II的用户由备用变压器TO重新恢复供电。

(3)图(d)中，工作母线和备用母线绿组有两个断路器。

正常情况下，位用母段上的所有都断路器断开，由工作母线及工作母浅断路器进行供电.故障情况

时，对应故障工作母线的断路器断开，对应的备用母线的断路器闭合，使故障线路恢复供电。

(4)图(c)中，Tl、T2为工作变压器(互为备用变压器)，1QF—5QF为断路器.其中3QF为分段

断路器。

正常情况下，断路器1QF、2QF闭合，T1投入运行：4QF、5QF闭合，T2投入运行：3QF断开。母线

Irt]T1供电，母线II由T2供电(及图b相似)。

故障情况时，如T1发牛.故障，T1的继电保护动作，使1QF、2QF断开，然后AAT装置动作将3QF迅

速闭合，使母线I的用户由T2供电。(T2发生故障的动作过程类似)

(5)图(e)中，正常情况下，1QF、2QF、4QF、5QF闭合，分段脂路器3QF断开,母线I、母线II

分别由L-1和L-2供电。故障情况时,如L-1发生故障,继电保护动作将1QF、2QF断开，AAT将3QF迅速

闭合，母线I的用户山L-2恢复供电。

(6)图(f)中的接线主要应用在中小容量发电厂和变电所，高压则为内桥接线(3QF为桥接断路

器)，止常情况下两条线路和两台变压器同时运行，1QF、2QF闭合，3QF断开。故障情况时，1QF或2QF断

开，3QF内桥断路器自动投入。

6、AAT装置有哪两部分组成？各有什么作用？

答：AAT装置由低压起动和自动合闸两部分组成。

低压起动部分的作用是：当母线因各种原因失去电压时，断开工作电源。

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。

7、试简述图1-2中AAT装置的工作原理和接线特点。

答：（略）

8、AAT装置低电压起动时间继电器的动作时间值如何整定？为什么？

答：（略）

9、AAT装苣中的闭锁继电猾延时返回时间值应如何整定？为什么？

答：（略）

10、AAT动作时间一般是越夜越好，但应考虑哪些因素？

笞；（略）

11、微机备自投有哪几种应用方式？

答：（略）

12、并联切换和串联切换的含义是什么？他们有何优缺点？

答：并联切换指的是切换时工作电源和备用电源是短时并联运行的。其优点是保证厂用电连续供给，

缺点是并联期间短路容设增大，对断路器的断流容成It一定要求，切换时要注意两电源之间的差拍电压和

相角差。串联切换也称为断电切换，指的是一个电源切换后才允许投入另一个电源，其优点是断路器的断

流容量较小，缺点是断电时间较长。（优缺点及并联切换相反）

13、什么叫快速切换？厂用电快速切换有何优点？

答：快速切换是指在厂用电母线的电动机反馈电压（即母线残压）及投入电源电压的相角差还没有

达到电动机允许承受的合闸冲击电流前合上备用电源。厂用电快速切换的优点是合闸时的冲击电流在安全

值内，旦厂用电失电时间短，保证了厂用电的正常运行。

第二串复习思考题

I.什么是自动重合间？输电线路装置臼动垂合间的作用是什么？

答：当断路序由维电保护动作或其它非人工操作而跳闸后.能够自动的将断路器重新合闸的自动装

置称为自动重合闸。

输电线路装置自动重合闸的作用：（1）提高供电的可靠性，减少线路停电的次数：（2）提高电力系

统并列运行的桧定性，提岛输电线路的传输容量：（3）纠正断路器误动：（4）及继电保护相配合，可加速

切除故障。

2.试述自动聿合闸应满足的基本要求。

答：自动重合闸应满足的基本要求如下：

（1）采用控制开关位置及断路器位置不对应方式起动。

（2）手动跳闸或通过遥控装苴跳闸，或手动合闸于故障线路时，维电保护把断路器断开后，重合闸

不应动作。

（3）重合闸的动作次数应符合预先的规定。

（4）由合闸动作后能自动复归，准备好再次动作。

（5）能及继电保护动作配合，加速保护动作（前加速或后加速保护）。

（6）当断路器处于不正常状态而不允许实现重合闸时，应将自动函合闸装置闭锁。

3.重合闸重合于永久性故障上，对电力系统有什么不利影响？

答：当重合于永久性故障时，会使电力系统再一次受到故障冲击，对系统稔定运行不利，可能会引

起电力系统的振荡，降低系统稳定性。另外，由于在很短时间内断路器要连续两次切断短路电流，从而使断

路器的工作条件变得恶化。

4.自动重合闸的启动方式有WE两种？各有什么优缺点？

答：重合闸的启动方式通常有由不对应启动和保护启动两种。

不对应启动方式的优点是简单可靠，可纠正断路器误碰或误跳，梃高供电的可靠性和系统运行的稳

定性。缺点是当断路器的辅助接点接触不良时，不对应启动方式将失败。

保护启动方式的优点是可纠正维电保护误动作引起的误跳闸。缺点是不能纠正断路器的误动。

5.根据图2-1所示的重合闸装设原理接线图，试说明当线路发生永久性故障时，垂合闸装置如何

保证只重合一次？

答：（详细见课本P.28<3）>

6.输电线重合闸有哪些闭锁条件？

答：（略）

7.什么是重合闸复归时间？整定时应考虑哪些因素？

答：重合闸且归时间就是从一次重合结束到下一次允许重合之间所需的最短间隔时间（在电气式重

合闸中即电容C上电压从零充到KPC电压线圈动作电压所需的时间）.

复归时间的整定需考虑以下两个方面因素：（1）重合到永久生故障时，由动作时间最长的保护

切除故障，重合闸不应再动作；（2）保证断路器切断能力的恢复，由合成功后，复归时间不小于断路器第

二个“跳闸一一合闸”的间隔时间。

8.双电源线路上采用自动重合闸装置时，需要考虑哪些特殊问题？为什么？

答：在双电源线路上采用自动重合闸装置时，必须考虑两个特殊的问题，即故障点断电时间问题和

同步问胭。

对于故障点断电时间问题，因为当线路发生故障时，线路两侧的维电保护可能以不同的时限跳开两

侧的断路器，这种情况下只有两侧的断路器都跳开后，故隙点才完全断电，所以重合闸应加较长的延时，

即考虑要故障点断电时间问题。

对「•同步时间问题，因为当线路发生故障，两侧断路器跳闸后，线路两侧电源之间电动势夹角摆开,

甚至有可能失去同步。所以，后重合侧重合时应考虑是否允许非同步合耐和进行同步检定的问题。

9.在检无压和检同步三相自动垂合闸中，当处于下列情况会出现什么问题？

（1）线路两侧检无压均投入。

（2）线路两侧仅•侧检同步投入。

答：（1）在检无压和检同步三相自动重合闸中，当线路两侧检无压均投入时，会造成非同步重合闸，

从而产生较大的冲击电流。因此，线路两侧的无电压检定是不允许同时投入。

（2）在检无压和检同步三相自动重合间中，当线路两侧仅一同检同步投入时，否则断路器闭合

瞬间可能在系统中产生冲击电流，或在断路器闭合后系统产生振荡。因此，同步检定不能只投入某一侧，

必须是线路两侧的同步检定都投入。

10.什么是非同步自动重合闸？其有何特点？

答：（略）

11.双侧电源线路非同步自动重合闸方式有哪两种？各有何优缺点？

答：（略）

12.试述检定同步的工作原理.

答：（见课本P.37）（略）

13.什么是重合闸前加速保护？什么是重合闸后加速保护？各具有什么优点？

答：重合闸前加速保护是指当线路上发生故障时，鸵近电源恻的俣护首先无选择性瞬时动作跳闸，

而后借助自动重合闸来纠正这种非选择性动作。

自动重合间后加速是指当线路发生故障时，首先保护有选择性动作切除故障，由合闸进行一次申

合。若重合于瞬时性故障，则线路恢复供电：如果重合于永久性故障匕则保护装置加速动作，瞬时切除

故障。

前加速保护的优点：（I）能快速地切除瞬时性故障。（2）使瞬时性故障不至于发展成永久性故障.从

而提高重合闸的成功率。（3）使用设备少，只需装设一套重合间装置，简单、经济。

前加速保护的缺点：（1）断路器1QF的工作条件恶劣，动作次数炳多。（2）对永久性故障，故障切

除时间可能很长。（3）如果重合闸或断路器1QF拒绝合闸，将扩大停电范围

后加速保护的的优点：（1）第一次TT选择性的切除故障，不会扩大停电范围。（2）保证永久性故隙

能瞬时切除，并仍然是有选择性的。（3）和前加速保护相比，使用中不受网络结构和负荷条件的限制。

后加速保护的的缺点：（1＞锤个断路器上都需要装设•套重合闸，及前加速相比较为纪杂。＜2）第

一次切除故障可能带有延时。

14.什么是综合市合闸？综合重合闸装置能实现哪几种重合闸方式？

答：在设计线路重合闸装置时，把单相重合闸和三相重合闸综合在一起考虑，即当发生单相接地故

障时，采用单相重合间方式，而发生相间短路时，采用三相重合闸方式，综合这两种重合间方式的装置，

称为综合重合闸装置。

综合电合间可实现四种重合闸方式：综合重合闸方式、单相重合闸方式、三相重合闸方式、停用方

式（直跳方式）。

15.及三相重合闸比较，综合重合闸有哪些特殊问题需要考虑？

答；（见课本P.43—45）（咯）

第三章豆习思考题

1.何谓并列？发电机并列操作应遵循哪原则？

答：电力系统并列操作一般是指两个交流电源在满足一定条件下的互联操作，也叫同步操作、同期

操作或并网。

并列的原则是：（1）并列瞬间，发电机的冲击电流不应超过规定的允许值：（2）并列后，发电机应能

迅速进入同步运行。

2.并列的方法有哪两神？各有何特点？

答：并列的方法有准同步并列和自同步并列两种。准同步并列的优点是并列时产生的冲击电流较小，

不会使系统电压降低，并列后容易拉入同步。自同步并列的优点是操作简单、并列速度快，在系统发生故

障、频率波动较大时，发电机组仍能并列操作并迅速投入电网运行，可避免故障扩大，有利于处理系统事

故。

3.准同期自动并列的三个条件是什么？并列时如果不满足这些条件会有何后果？

答：并列条件应为：（1）发电机电压和系统电压的幅值相同；（31发电机电压和系统电压的相位相

同，即相角差为0；（2）发电机电压和系统电压的频率相同。

不满足条件（1）时，会产生无功分量的冲击电流。冲击电流的电动力会对发电机绕组产生影响，当电

动力较大时，有可能引起发电机绕组的端部变形：不满足条件（2）时，产生有功分量的冲击电流，合闸后发

电机及电网间立刻交换有功功率，使机组转轴受到突然冲击，这对机组和电网运行都是不利的：不满足条

件（3）时，断路器两侧出现脉动电压，如果发出合闸命令的时刻不恰当，就有可能在相角差较大时合闸，从

而引起较大的冲击电流。此外，如果在频率差较大时并列，频率较高的一方在合闸瞬间会将多余的动能传

递给频率低的一方，即使合闸时的相角差不大，当传递能量过大时，待并发电机需经历一个智态过程才能

拉人同步运行，严重时甚至导致失步。

4.准同期自动并列的实际条件是什么？

答：（D待并发电机电压幅值及系统电压幅值应接近相等，误差不应超过±（5%'10%）的额定电压：

⑵待并发电机频率及系统频率应接近相等，误差不应超过±（0.2%~0.5%）的额定频率；（3）并列断路器触

头应在发电机电压及系统电压相位差接近零度时刚好接通。合闸瞬间相位差一般不应超过±10°。

5.何谓滑差？何谓滑差频率？何谓滑差周期？它们之间有何关系?

答：待并发电机和系统间的角频率差3,/=心一口称为滑差角频率，简称滑差。待并发电机和系

统间的频率差力=人-人称为滑差频率：滑差电压从0~2兀变化的一个周期称为滑差周期7；的长

短反应了待并发电机和系统间的频差大小。7；短表示频差大：反之，长表示频差小。滑差周期及滑差和

滑差频率的关系为：兀=2[=」

同闻

6.什么叫同步点？

答：电力系统中把可以进行并列操作的断路器称为同步点。

7.同频并网和差频并网的特征是什么？

答：同频并网的特征是：并列前同步点断路器两侧电源已存在电气联系，电压可能不同，但频率相

同，且存在一个固定的相角差。

差频并网的特征是：在并网之前，同步点断路器两侧是没有电气联系的两个独立的系统，它们在并

列前往往不是同步的，存在频率差、电压差。

8.自动准同期装置主要由哪三大部分组成？各部分的主要作用是什么？

答：自动准同步并列装置主要山合闸信号控制单元、频率差控制单元、电压差控制单元三大部分组

成。

合闸信号控制电元的作用是检查并列条件是否满足，当待并机组的频率和电压都满足并列条件时，

合间控制单元就选择合适的时间发出合刚信号，使并列断路器的主触头接通时相角差接近于零或控制在允

许范围以内。只要这三个同步条件中有一个不满足要求，就闭锁合闸。

频差控制单元的作用是当频率条件不满足要求时♦，进行频率的调整。当发电机频率高于系统频率时1

发减速命令；当发电机频率低于系统频率时，发增速命令。

电压差拴制单元的作用是当电压条件不满足要求时，进行电压的调整。当发电机电压高于系统电压

时，发降压命令：当发电机电压低于系统电压时，发增压命令。

9.什么叫整步电压？整步电压有何特点？

答：将脉动电压中频率较高的部分灌掉，得到脉动电压的包络线，并经整流后，得到脉动电压的包

络线的下半部分，这是一个包含同步信息量的电压，称之为整步电压。

整步电压的特点是：（D整步电压随相角差上周期变化；（2）整步电压随时间「周期变化，当3从

0。'360°变化一个周期时，脉动电压也变化一个周期，也是整步电压的周期：（3）整步电压的最低点反映

了电压差的大小。

10.何谓恒定越前时间？何谓恒定越前相角？

答：在恒定越前时间式准同步并列装置中，并列装置在3=0°之前提前一个不跄频差、压差而变化

的时间发出合间命令，该越前时间称为恒定越前时间。

在恒定越前相角式准同步并列装过中，并列装置在相角差6=0°之前一个固定的相角下发合闸命

令，该越前.相角称为恒定越前相角。

I1.并列操作时，如断路器的主触头不在S=0时刻闭合会出现什么情况？准同期并列装置是如何保

证断路器的主触头在5=0的时刻闭合？

答：并列操作时，如断路器的主触头不在6=0时刻闭合会产生的冲击电流。并列时相角差^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。

通过合同信号控制单元检查并列条件是否满足，若并列条件满足时，在5=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:触头接通时的相角是6=0。

12.弁列断路^合闸脉冲的越前时间应怎样考虑？

答：（略）

13.简述微机自动并列装置同步条件检定的原理。

答：（详细见课本P65）（略）

14.ZZQ—5型自动准同步装置由哪些部分组成？各部分的的作用是什么？

答：（略）

15.7加一5型白动推同步装置的骊差单元是如何判断并列时的频差是否符合要求的？

答：（略）

第四章复习思考题

1.何谓励磁系统？

答：（略）

2.同步发电机自动调节励磁系统的主要任务是什么？

答：（1）系统正常运行条件下，维持发电机端或系统某点电压在给定水平：（2）实现并联运行发电

机组无功功率的合理分配：（3）提高同步发电机并联运行的稳定性：（4）改善电力系统的运行条件：（5）

对水轮发电机组在必要时强行减磁。

3.对同步发电机的自动调节励磁系统的基本要求是什么？

答：励磁系统应具有足够的调节容量、励磁顶值电压、电压上升速度、强励持续时间、电压调节精

度及电压调节范围，应在工作范围内无失灵区，应有快速动作的灭磁性能。

4.何谓励磁电压响应比？何谓强励倍数？

答：通常将励磁电压在最初0.5s内上升的平均速度定义为励磁电压响应比，用以反映励磁机磁场建

立速度的快慢。

强励倍数是在强励期间励磁功率单元可能提供的最高输出电压及发电机额定励磁电压之比。

5.同步发电机励磁系统类型有哪些？其励磁方式有哪两种？

答：同步发电机励磁系统类型有：直流励磁机系统、交流励磁机系统和发电机自并励系统。励磁方

式分为自励方式和他励方式两种。

6.画出三相全控桥式整流电路，哪些晶闸管为共阳极组，哪些为共阴极组？

答：（略）

7.三相全控桥式整流电路在什么条件下处于整流工作状态和逆变工作状态？整流和逆变工作

状态有何作用？整流和逆变工作状态有何作用？

答：三相全控桥式整流电路的控制角«在0°<a<90°时，三相全控桥工作在整流状态；当90°

<a<180°时，三相全控桥工作在逆变状态。

整流状态主要用于对发电机的励磁：逆变状态主要用于对发电机的灭磁。

8.简述自动励磁调节器的工作原理。

答：（略）

9.可控硅自动励磁调节装置由哪些环节组成？各环节的作用是什么？

答：可控硅自动励磁调节装置主要由调差环节、测量比较环节、综合放大环节、移相触发环节和可

控整流环节组成。

调差环节的作用是在励磁控制器的发电机电压测笊同路中，附加•个及发电机电流成比例的电压，

使测量比较单元感受到的电压随发电机无功电流的大小而变化，从而获得调星系数。通过改变的调差系数，

以保证并列运行机组间无功功率能合理地分配。

测量比较环节的作用是测量发电机电压并将之转变成直流电压，再及给定的基准电压相比较，得出

电压偏差信号。

综合放大环节的作用是将电压偏差信号及其他辅助信号进行线性综合放大。

移相触发环节的作用是将控制信号转换成触发脉冲，用以触发功率整流单元的晶闸管，达到调节励

磁的目的。

用控整流环节的作用是在触及咏冲的控制卜将机端二相交流转变为励磁所需自流。

10.励磁调节器的辅助控制功能有哪些？辅助控制及正常情况下的自动控制有何区别？

答：（略）

II.对励磁调节器静态特性调整的基本要求是什么？

答：（略）

12.何谓调差系数？两台并联运行的发电机，为使无功负荷按机组容珏分配，调差系数应有什

么要求？

答：调差系数6是指无功电流由零增加到额定值时发电机电压的相对变化，6用以表示发电机外特

性曲线下倾的程度。调差系数8的大小表征了励磁控制系统维持发电机电压的能力大小。

由于两台正调差特性机组并联运行时，无功负荷分配及调差系数成反比。因此，两台并联运行的发

电机，为使无功负荷按机组容豉分配，容后大的机组，其调差系数取小些i即发电机外特性曲线平坦•些”

容量小的机组，其调差系数取大些（即发电机外特性曲线下倾大些）。

（或：要求各机组无功电流变化量的标幺值相等，井联运行的两台发电机有相同的调差系数。）

【分析】可用P122图4-54两台正调差特性机组并联运行来分析说明。

设发电机G1的容量大于发电机G2的容量，要使无功负荷按机组容量分配，调方系数取值应及机组

容量值成反比，则G1的调差系数为61应小于G2的调差系数为62,即61V82。

正常运行时，发电机端电压〃=&：=&,发电机G1所带的无功电流为hl发电机G2所带的无功电

流为lr2«

当系统无功负荷增加时，系统电压的发生变化，电压偏差为△山发电机端电压变化为加=U*Us,，

这时发电机G1所带的无功电流为I，rl,其无功电流增量为I*rl-Irl；发电机G2所带的无功电

流为rr2,其无功电流增量为△L=I'r2—Ir2。从图中分析可知，发电机G1所带的无功电流增量

大于发电机G2所带的无功电流增量ZHZ,即△L>ZkI20由于G1容量大于G2容量，G1应比G2多带一些

无功负荷，使无功负荷能按机组容量分配。

由此可见，两台正调差调节特性的发电机并联运行，.当系统无功负荷波动时，其电压偏差相同，调

差系数较小的发电机组承担较多的无功电流。所以，要使无功负荷按机组容战分配，调差系数取值应及机

组容量值成反比。

13.调馆调差特性平移的主要R的是什么？如何使调差特性平移？

答：调整调差特性平移的主要目的是：使发电机平稳投入或退出运行，在运行中平稳转移无功负荷，

不引起对电网的冲击。

调整测成比较环节中的电位器RP可以实现外特性的平移。调整电位器阻值增大时，外特性的平行上

移，即发电机投入运行，所带负荷逐渐增加：电位谓阻值减小时，外特性的平行下移，即发电机退出运行，

所带负荷逐渐减小。

【分析】可用课本P120图4-50外特性平移及机组无功关系的特性图来分析。

14.根据图4-47的调差环节接线图，写出调差环节输入和输出电压的关系表达式，并画出

COSQ=1及COS。=0的矢战性，分析调差环节对布.功功率和无功功率的影响.

答：（参考课本P119T20）由调差环节原理接线图可知，调差环节输出电压U：、U；、U；及调差

环节输入电压U“、Uh.间有如下关系：

以）0夕=1及1：0$9=（）的矢量图：

当C0S8=1时，各相为纯有■功电流，由图（a）可见，电压U；、U；、U：虽较U”、Ub、uc

有变化，但幅值基本不变（即Aabc的面枳及aa'b'c'的面积基本相等），故认为调差环节不反应有功

电流变化。

当cos夕=0时，各相为纯无功电流，由图可见，输出的线电压三角形仍为正三角形，（但△

a'b'c'的面积大于△abc的面税，）其大小随无功电流增长而增大。输出线电压U；及输入线电压的

关系为U；=乙+RI.反应无功电流变化。

由上面分析可知，调冷环节输出的控制电压只反映无功电流的变化，而不受有功电流变化的影响。

15.什么叫强励？什么叫继电强行励磁？

答：强励是指发电机电压出现大幅度下降时，把发电机转子的励碳电流迅速增大到最大允许值。

把发电机励磁回路中的磁场调节电阴R，两端用继电器接点短接，使发电机励磁电流增大，对发电机

实行强励的方法称为继电强行励磁。

16.灭碱的含义是什么？对自动灭磁装置有何要求？灭磁的方法有哪几种？

答：（咯）

17.励磁系统为何要采用电力系统稔定器（PSS）?PSS的作用是什么？

答：由于常规的励磁调节器是按电压偏差比例调节，而且励磁控制系统存在惯性，因此在长距离、

重负荷的电力系统中，励磁系统会咸弱系统的阻尼能力，即降低发电机的阻尼转矩（负阻尼效应），使系统

的动态性能变坏，从而引起电力系统低频振荡。为r保证励磁控制系统维持电压稳定的基本功能，又能消

除负阻尼效应，提高电力系统的动态稳定性，励磁系统常采用PSS来达到这一目的。

PSS的作用是产生正阻尼特矩，抵消励磁控制系统引起的负阻尼转矩，提高电力系统的动态稳

定性。

18.微机励磁调节器有何特点？其匹配方案有哪几种？

答：（略）

第五章复习思考题

1.电力系统白动调频的任务是什么？对调频系统有哪些要求？

答：电力系统自动调频的任务主要是对系统的频率进行监视，及时调整发电机的出力，使系统的有

功功率达到新的平衡，保证系统频率在规定范围内。此外，在满足频率质量的前提下，还要考虑如何使发

电成本最小，即按经济原则在电厂和机组间分配有功负荷，以达到电力系统的经济运行。

调频系统应有足够的调整容珏、调整精度和调整速度。

2.电力系统为什么分一次调频和二次调频？有什么区别？

答：电力系统稳态运行时的频率调整可以通过频率的一次调频和二次调频实现。当系统负荷发生保

护时，系统中各发电机均按自身的静态调节特性，不分先后同时通过各自的调速器系统进行调节，即一次

调频。当负荷变动较大时，一次调频结束时的系统稔态频率可能偏离额定较大。如要使频率回到额定值附

近，必须移动静态调节特性，即改变调速系统的给定值，即通过二次调频来实现。

一次调频是通过调速器调节系统来实现，其调节结果是发电机组的功率一一频率特性曲线不变，调

整结束时系统的额定频率值偏差较大，屈「有差调打：二次调频通过调频器调节系统来实现，其调节结果

是发电机组的功率一一频率特性曲线平移，调整结束时系统的额定频率值偏差很小或趋于零，可实现无差

调节。

3.电力系统调频厂的主要任务是什么？对调频厂的选择有什么要求？

答：调频电厂的主要任务是实现频率的二次调整。调频厂一般是带系统计划外的负荷。

对调频电厂的选择要求是：应有足够的调整容量，并且行足够快的调整速度。一般来说系统中行水

电厂时应选水电厂作调频电厂，没行水电厂或水电厂不宜作调频电厂时（如洪水期），则选中温中压火电厂

作调频电厂。在一个系统中如果一个调频电厂的调整容量不够时，则可选择几个调频电厂，并规定它们的

调整频率范围和顺序。

4.什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：集中式联合调频是从全系统的角度确定各调频机组的调节量，其主要过程是：将系统中各发电

机组的实发功率、系统各线路潮流.各节点电压等由各厂站端的远动装置送到调度中心，形成实时数据库，

调度中心计算机的相关软件按预定的数学模型和调节准则确定各调频电厂或调频机组的调节量，并通过远

动通道把调节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节。

其优点是：维持系统频率为额定值，保证电能质量，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。

5.何谓电力系统负荷的辞态频率特性？

答：当频率变化时，系统负荷消耗的有功功率也将随着改变。这种有功负荷随频率而变化的特性称

为负荷的静态频率特性。

6.何谓负荷频率的调节效应？

答：当系统中有功功率失去平衡而引起频率变化时，系统负荷也参及对频率的调节，有助于系统中

有功功率在新的频率值卜重新获得平衡，这种现象称为负荷的频率调节效应。

7.发电机机组间的布•功功率分配及其调差系数书•何关系？

答：有功功率的增量及调差系数成反比，调差系数小的承担较大的有功功率增量，调差系数大的承

担较小的有功功率增成。

8.调速器通常分为哪些类型？它们各有什么特点？

答：（略）

9.某电力系统中，及须率无关的负荷占30%,及频率一次方成正比的负荷占40%,及频率二

次方成正比的负荷占15%,及频率二次方成正比的负荷占求系统频率出50Uz卜降到47Hz时，负荷

功率变化的百分数及负荷调节效应系数K-。

解：频率降为47Hz时，/=47/50=0.94

得：P［、=0.3+0.4X0.94+0.15X0.942+0.15x0.94'«0.933

第六章狂习思考题

1.试说明电力系统低频运行的危宙性。

答：（略）

2.电力系统装设自动按频率减负荷装置的作用是什么？

答：电力系统装设自动按频率臧负荷装置的作用是限制系统频率的卜降。当电力系统出现较大的功

率缺额，频率急剧下降时，动用备用容量往往来不及有效地制止频率的下降，须在电力系统中设置自动按

频率减负荷装置，按频率下降的程度自动切除部分负荷，以阻止频率的下降。

3.何谓电力系统频率的动态特性？

答：电力系统由于有功功率平衡遭到破坏引起系统频率发生变化，频率从正常状态过渡到另一个稳

定值所经历的时间过程，称为电力系统的动态频率特性。

4.简述自动按频率减负荷装置的工作原理。

答：首先确定系统事故情况下的最大可能功率缺额，以及接入自匆按频率减负荷装置的相应的功率

值。然后将该总功率按负荷重要程度的不同进行分级。当电力系统发生事故时，自动按频率减负荷装置按

照不同的频率整定值动作，分级按顺序地切除负荷，直到频率回升到恢复频率的允许值范围内。

5.自动按频率减负荷装置的最大功率缺额如何确定？

答：在何确最大功率缺额时应考虑系统发生最严重事故，出现最大可能的功率缺额时的情况，以保

证系统安全运行。由J咱动按频率减负荷装置是针对事故情况的一种反事故措施，并不要求系统频率恢复

至额定值，一般希望它的恢复频率,低于额定值，约为49.5〜50Hz之同，所以接到自动按频率减负荷装

置最大可能的断开功率八？2可小于最大功率缺额［,.心。当系统负荷?八.、系统最大功率缺额几.皿

已知后，只要系统恢笈频率确定，就可按式4勺a="'皿一求得接到自动按频率减负

1—“.甑

荷装置的功率总数AR.m”。

6.系统发生功率缺额后，为要恢更发生功率缺额前的频率值，应切除多少负荷功率（假设发

电机组出力不变）-I

答：（略）

7.自动按频率减负荷装置为什么要分级动作？

答：由于接于自动按频率减负荷装置的总功率是按系统最严重事故的情况来考虑的。然而，系统的

运行方式很多，而且事故的严重程度也育很大差别，对于各种可能发生的事故，都要求自动按频率减负荷

装置能作出恰当的反应，切除相应数法的负荷功率，既不过多又不能不足，只有分批断开负荷功率采用逐

步修正的办法，才能取得较为满意的结果。因此，自动按频率减负荷装置采用分级动作。

8.自动按频率减负荷装置首级和末级动作频率应如何确定？

答，（略）

9.何谓级差？级差强调选择性和级差不强调选择性有何差别？

答：（略）

10.自动按频率减负荷装置为何要设置后备级（特殊被）?

答：为了防止第i级启动切除负荷以后，系统的频率稔定在既低于我们希望的频率恢熨极限值，但

又不足以使下一级动作的频率值上。为消除这种现象，要设置后备级，经延时后切除部分负荷功率，以便

使频率能恢复到允许的限值以上。

II.自动按频率减负荷装置化什么情况下可能会发生误动作？应采取什么措施？

答：（略）