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第二章同步发电机的自动并列
1】同步发电机并列操作应满足什么要求？为什么？
答：同步发电机并列操作应满足的要求：（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能小，
其瞬时最大值一般不超过1~2倍的额定电流。（2）发电机并网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。因为：（1）并列瞬间，如果发电机的冲击
电流大，甚至超过允许值，所产生的电动力可能损坏发电机，并且，冲击电流通过其他电气
设备，还合使其他电气设备受损；（2）并列后，当发电机在非同步的暂态过程时，发电机处
于振荡状态，遭受振荡冲击，如果发电机长时间不能进入同步运行，可能导致失步，并列不成功。
2】什么是同步发电机自动准同期并列？有什么特点？适用什么场合？为什么？
答：调节发电机的电压Ug,使Ug与母线电压Ux相等，满足条件后进行合闸的过程。特点：并列时冲击电流小，不会引起系统电压降低；但并列操作过程中需要对发电机电压、频率进行调整，并列时间较长且操作复杂。
适用场合：由于准同步并列冲击电流小，不会引起系统电压降低，所以适用于正常情况下发电机的并列，是发电机的主要并列方式，但因为并列时间较长且操作复杂，故不适用紧急情况的发电机并列。
3】什么是同步发电机自同期并列？有什么特点？适用什么场合？为什么？
答：是将一台未加励磁电流的发电机组升速到接近电网频率，滑差角频率不超过允许值, 且在机组的加速度小于某一给定值的条件下，首先合上断路器QF,接着合上励磁开关开关SE给转子加励磁电流，在发电机电动势逐渐增长的过程中，又电力系统将并列的发电机组拉入同步运行。
特点：并列过程中不存在调整发电机电压、频率问题，并列时间短且操作简单，在系统频率和电压降低的情况下，仍有可能实现发电机的并列；容易实现自动化；但并列发电机未
经励磁，并列时会从系统吸收无功，造成系统电压下降，同时产生很大的冲击电流。
适用场合：由于自同步并列的并列时间短且操作简单，在系统频率和电压降低的情况下，
仍有可能实现发电机的并列，并容易实现自动化，所以适用于在电力系统故障情况下，有些
发电机的紧急并列。
4】同步发电机自动准同期并列的理想条件是什么？实际条件是什么？
答：理想条件：频率相等，电压幅值相等，相角差为零。
实际条件：①电压差不应超过额定电压的5%〜10 %;笑频率差不应超过额定频率的
0.2 %〜0.5 %；③在断路器合闸瞬间，待并发电机电压与系统电压的相位差应接近零，误差不应大于5°。
5】在自动并列装置中，三个条件的检测？
答：频率差的检测：（1）数字并列装置：直接测得机端电压和电网频率求出.计、二兰
ct 进行判断。（2）模拟并列装置：比较恒定越前时间电平检测器和恒定越前相角电平检测器动
作次序来实现检测；恒定相角先于恒定时间动作时滑差小于允许值，符合并列条件。
电压差的检测：直接读入Ub和LR值，然后作计算比较：采用传感器把交流电压方均根值转换成低电平直流电压，然后计算两电压间的差值，判断其是否超过该定限值，并获得待
并发电机组电压高于或低于电网电压的信息；
直接比较U G和I X的幅值大小，然后读入比较结果。待并发电机电压U G和电网电压U X分别
经变压器和整流桥后，在两电阻上得到与U b U X幅值成比例的电压值U‘G和U X,取U AE=U X-U‘ G,用整流桥得检测电压差的绝对值U AB I ,电压差测量输出端的电位为U D= I △ U A E I -U set , 其中U Set为允许电压差的整定电压值，当U b为正时，表明电压差超过并列条件的允许值。
相角差的检测：把电压互感器二次侧U X、U G的交流电压信号转换成同频、同相的两个方波，
把这两个方波信号接到异或门，当两个方波输入电平不同时，异或门的输出为高电平，用于
控制可编程定时计数器的计数时间，其计数值N即与两波形间的相角差二相对应。CPU可
读取矩形波的宽度N值，求得两电压间相角差的变化轨迹。
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8】同步发电机自动准同期并列时，不满足并列条件会产生什么后果？为什么？
答：发电机准同步并列，如果不满足并列条件，将产生冲击电流，并引起发电机振荡，严重时，冲击电流产生的电动力会损坏发电机，振荡使发电机失步，甚至并列失败。原因：通过相量图分析可知，并列瞬间存在电压差，将产生无功冲击电流，引起发电机定子
绕组发热，或定子绕组端部在电动力作用下受损；并列瞬间存在相位差，将产生有功冲击电
流，在发电机轴上产生冲击力矩，严重时损坏发电机；并列瞬间存在频率差。将产生振荡的冲击电流，使发电机产生振动，严重时导致发电机失步，造成并列不成功。
9】恒定越前时间/相角怎么得到？
答：恒定越前时间t Yj由R C组成的比例一微分回路和电平检测器构成，当电平检测器
输入电压达到启动条件后，启动计时t YJ后输出恒定越前时间到达信号，t YJ - - RC，不同
的滑差周期下，次越前时间保持恒定。
相角'YJ = t YJ °
第三章同步发电机励磁自动控制系统
1】同步发电机的励磁系统通常包括哪两部分？
答：由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成。
2】同步发电机的任务是什么？
答：《1》电压控制；《2》控制无功功率的分配；《3》提高机组并联运行稳定性；《4》改善电力系统的运行条件；《5》水轮发电机组要求强行减磁。
3】对同步发电机励磁自动调节的基本要求是什么？
答：有足够的调整容量；有很快的响应速度和足够大的强励顶值电压；有很高的运行可
靠性。
4】同步发电机的励磁方式有哪几种？各有何特点？
答：同步发电机的励磁方式有直流励磁机励磁、交流励磁机励磁、静止励磁方式；
同步发电机的励磁方式各有何特点①直流励磁机供电励磁方式的特点：系统简单；运行维护
复杂、可靠性低；容量不能过大，不能应用于大型同步发电机组上。②交流励磁机经静止二极管整流励磁方式的特点：不受电力系统的干扰、可靠性高；响应速度较慢；造价高；需要一定的维护量。交流励磁机经静止晶闸管整流励磁方式的特点：有较快的励磁响应速度；
需要较大的励磁容量；可以实现对发电机的逆变灭磁。交流励磁机经旋转二极管整流励磁方式的特点：制造、使用和维护简单、工作较可靠：电机绝缘的寿命较长；适用于较恶劣的工作环境。交流励磁机经旋转晶闸管整流供电励磁方式的特点：励磁响应速度快；具有无刷励
磁的特点；存在励磁电流、励磁电压难以检测等问题。③静止励磁方式的特点：接线简单，无转动部分，维护费用省，可靠性高；不需要同轴励磁机，节省基建投资，维护简单：有很快的励磁电压响应速度；在发电机甩负荷时，机组的过电压相对较低些。
5】什么叫换流压降？
答：在整流电压过程中，整流电路a,b,c各相交流回路中存在电感，因此相间换流不是
瞬间突变完成的，存在着前一相的电流从l d逐渐降至零，后一相的电流从零逐渐上升至l d的
相间换流过程。换流过程中的电流变化要在电感上引起电压降落，使输出电压加缺口，导致
U d的波形增
输出电压值u d减小，叫作换流压降。
