第二章 《同步发电机得自动并列》练习参考答案

1、同步发电机并列的理想条件表达式为：、、。

f G=f X、U G=U X、δe=02、若同步发电机并列的滑差角频率允许值为ωsy =1.5%，则脉动电压周期为。

1.33s同步发电机并列时脉动电压周期为20s，则滑差角频率允许值ωsy为。

0.1%3、同步发电机并网方式有两种：将未加励磁电流的发电机升速至接近于电网频率，在滑差角频率不超过允许值时进行并网操作属于；将发电机组加上励磁电流，在并列条件符合时进行并网操作属于。

自同期并列、准同期并列4、同步发电机并列方法可分为和两种，在电力系统正常运行情况下，一般采用并列方法将发电机投入运行。

准同期并列、自同期并列、准同期并列5、准同期并列：在同步发电机的电压幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率和相位均接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作，称这种并列为准同期并列。

6、自动并列装置检测并列条件的电压人们常称为。

整步电压7、脉动电压中含有自动并列装置中所需检测的哪些信息？电压幅值差、频率差以及相角差随时间变化的规律8、同步发电机并列的基本准则是什么？1）、并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能的小，其瞬时最大值一般不宜超过1~2倍的额定电流。

2）、发电机组并入电网后，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。

9、考虑到断路器操动机构和合闸回路控制电器的固有动作时间，必须在两电压相量重合之前发出合闸信号，即取一提前量。

这段时间一般称为。

越前时间10、自动准同步装置发降压脉冲时，必须同时发_______闭锁脉冲。

压差11、按提前量的不同，准同期并列装置可分为恒定越前相角和。

恒定越前时间12、只反映了断路器两端的相角差特性，而与它们的电压幅值无关的整步电压是。

线性整步电压。

复习思考题第二章同步发电机的自动并列一、基本概念1、并列操作：电力系统中的负荷随机变化，为保证电能质量，并满足安全和经济运行的要求，需经常将发电机投入和退出运行，把一台待投入系统的空载发电机经过必要的调节，在满足并列运行的条件下经开关操作与系统并列，这样的操作过程称为并列操作。

2、准同期并列：发电机在并列合闸前已加励磁，当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。

3、自同期并列：将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，随后给发电机加上励磁，在原动转矩、同步力矩作用下将发电机拉人同步，完成并列操作。

4、并列同期点：是发电机发电并网的条件。

同期并列点是表示相序相同、电源频率同步、电压相同。

5、滑差、滑差频率、滑差周期：滑差：并列断路器两侧发电机电压电角速度与系统电压电角速度之差；滑差频率：并列断路器两侧发电机电压频率与系统电压频率之差，用fs 表示；滑差周期：并列断路器两侧发电机电压与系统电压之间相角差变化360°所用的时间。

6、恒定越前相角准同期并列：在Ug和Ux两个相量重合之前恒定角度发出合闸信号的叫恒定越前相角并列装置。

7、恒定越前时间准同期并列：在Ug和Ux两个相量重合之前恒定时间发出合闸信号的叫恒定越前时间并列装置。

8、整步电压、正弦整步电压、线性整步电压：包含同步条件信息的电压；正弦整步电压：与时间具有正弦函数关系的整步电压；线性整步电压：与时间具有线性函数关系的整步电压。

二、思考题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。

（完整版）电⼒系统暂态分析（第⼆章习题答案）第2章作业参考答案2-1 为何要对同步发电机的基本电压⽅程组及磁链⽅程组进⾏派克变换？答：由于同步发电机的定⼦、转⼦之间存在相对运动，定转⼦各个绕组的磁路会发⽣周期性的变化，故其电感系数（⾃感和互感）或为1倍或为2倍转⼦⾓θ的周期函数（θ本⾝是时间的三⾓周期函数），故磁链电压⽅程是⼀组变系数的微分⽅程，求解⾮常困难。

因此，通过对同步发电机基本的电压及磁链⽅程组进⾏派克变换，可把变系数微分⽅程变换为常系数微分⽅程。

2-2 ⽆阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定⼦和转⼦电流中出现了哪些分量？其中哪些部分是衰减的？各按什么时间常数衰减？试⽤磁链守恒原理说明它们是如何产⽣的？答：⽆阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定⼦电流中出现的分量包含：a）基频交流分量(含强制分量和⾃由分量)，基频⾃由分量的衰减时间常数为T d’。

b）直流分量（⾃由分量），其衰减时间常数为T a。

c）倍频交流分量（若d、q磁阻相等，⽆此量），其衰减时间常数为T a。

转⼦电流中出现的分量包含：a）直流分量(含强制分量和⾃由分量)，⾃由分量的衰减时间常数为T d’。

b）基频分量（⾃由分量），其衰减时间常数为T a。

产⽣原因简要说明：1)三相短路瞬间，由于定⼦回路阻抗减⼩，定⼦电流突然增⼤，电枢反应使得转⼦f绕组中磁链突然增⼤，f绕组为保持磁链守恒，将增加⼀个⾃由直流分量，并在定⼦回路中感应基频交流，最后定⼦基频分量与转⼦直流分量达到相对平衡（其中的⾃由分量要衰减为0）.2)同样，定⼦绕组为保持磁链守恒，将产⽣⼀脉动直流分量（脉动是由于d、q不对称），该脉动直流可分解为恒定直流以及倍频交流，并在转⼦中感应出基频交流分量。

这些量均为⾃由分量，最后衰减为0。

2-3 有阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定⼦和转⼦电流中出现了哪些分量？其中哪些部分是衰减的？各按什么时间常数衰减？答：有阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定⼦电流和转⼦电流中出现的分量与⽆阻尼绕组的情况相同。

第二章 《同步发电机的自动并列》练习参考答案一、名词解释1．并列操作答：将发电机并入电力系统参加并列运行的操作。

2．准同步并列答：发电机在并列合闸前已加励磁，当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。

3．自同步并列答：将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，随后给发电机加上励磁，在原动转矩、同步力矩作用下将发电机拉人同步，完成并列操作。

4．同步点答：可以进行并列操作的断路器。

5．滑差、滑差频率、滑差周期答：滑差：并列断路器两侧发电机电压电角速度与系统电压电角速度之差，用S ω表示，即X G s ωωω−=；滑差频率：并列断路器两侧发电机电压频率与系统电压频率之差，用f s 表示，即；X G s f f f −=滑差周期：并列断路器两侧发电机电压与系统电压之间相角差变化3600所用的时间。

6．导前时间、恒定导前时间、恒定导前时间自动准同步装置答：导前时间：相对于°=0δ提前(导前)的时间；恒定导前时间：相对于°=0δ提前(导前)的时间，且这一时间不随频差(或滑差)、压差变化；恒定导前时间自动准同步装置：由恒定导前时间脉冲发出合闸脉冲命令的自动准同步装置。

7．导前相角、恒定导前相角、恒定导前相角式自动准同步装置答：导前相角：相对于°=0δ提前(导前)的相角；恒定导前相角：相对于°=0δ提前(导前)的相角，且这一相角不随频差(或滑差)、压差变化；恒定导前相角自动准同步装置：由恒定导前相角脉冲发出合闸脉冲命令的自动准同步装置。

8．整步电压、正弦整步电压、线性整步电压答：整步电压：包含同步条件信息的电压；正弦整步电压：与时间具有正弦函数关系的整步电压，表达式2tsin 2s m zb ωU u =线性整步电压：与时间具有线性函数关系的整步电压，表达式⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧<<⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−<<=S s s s T t T T t u T t t T u u 21220 2max zb,s max zb,zb 二、单项选择题1．准同步并列的方法是，发电机并列合闸前( C )，当( )时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。

第一章发电机的自动并列习题1、同步发电机并网（列）方式有几种？在操作程序上有何区别？并网效果上有何特点？分类:准同期,自同期程序：准：在待并发电机加励磁，调节其参数使之参数符合并网条件，并入电网。

自：不在待并电机加励磁，当转速接近同步转速，并列断路器合闸，之后加励磁，由系统拉入同步。

特点：准;冲击电流小，合闸后机组能迅速同步运行，对系统影响最小自：速度快，控制操作简单，但冲击电流大，从系统吸收无功，导致系统电压短时下降。

2、同步发电机准同期并列的理想条件是什么？实际条件的允许差各是多少？理想条件：实际条件（待并发电机与系统）幅值相等：UG=UX 电压差Us不能超过额定电压的5%-10%频率相等：ωG=ωX 频率差不超过额定的0.2%-0.5%相角相等：δe=0（δG=δX）相位差接近，误差不大于5°3、幅值和频率分别不满足准同期理想并列条件时对系统和发电机分别有何影响？幅值差：合闸时产生冲击电流，为无功性质，对发电机定子绕组产生作用力。

频率差：因为频率不等产生电压差，这个电压差是变化的，变化值在0-2Um之间。

这种瞬时值的幅值有规律地时大时小变化的电压成为拍振电压。

它产生的拍振电流也时大时小变化，有功分量和转子电流作用产生的力矩也时大时小变化，使发电机振动。

频率差大时，无法拉入同步。

4、何为正弦脉动电压？如何获得？包含合闸需要的哪些信息？如何从波形上获得？5、何为线形整步电压？如何得到线形整步电压？线性整步电压的特点是什么？6、线性整步电压形成电路由几部分组成？各部分的作用是什么？根据电网电压和发电机端电压波形绘制出各部分对应的波形图。

书上第13页，图1-12组成：由整形电路，相敏电路，滤波电路组成作用：整形电路：是将Ug和Ux的正弦波转变成与其频率和相位相同的一系列方波，其幅值与Ug和Ux无关。

相敏电路：是在两个输出信号电平相同时输出高电平，两者不同时输出低电平。

滤波电路：有低通滤波器和射极跟随器组成，为获得线性整步电压Us和&e的线性相关，采用滤波器使波形平滑7、简述合闸条件的计算过程。

同步电机习题与答案同步电机的气隙磁场，在空载时是如何激励的在负载时是如何激励的[答案见后]为什么大容量同步电机采用磁极旋转式而不采用电枢旋转式[答案见后]在凸极同步电机中，为什么要采用双反应理论来分析电枢反应[答案见后]凸极同步电机中，为什么直轴电枢反应电抗X ad大于交轴电枢反应电抗X aq [答案见后]测定同步发电机的空载特性和短路特性时，如果转速降为原来，对试验结果有什么影响[答案见后]一般同步发电机三相稳定短路，当I k=I N时的励磁电流I fk和额定负载时的励磁电流I fN都已达到空载特性的饱和段，为什么前者X d取不饱和值而后者取饱和值为什么X q一般总是采用不饱和值[答案见后]为什么同步发电机突然短路，电流比稳态短路电流大得多为什么突然短路电流大小与合闸瞬间有关[答案见后]在直流电机中，E>U还是U>E是判断电机作为发电机还是作为电动机运行的依据之一，在同步电机中，这个结论还正确吗为什么[答案见后]当同步发电机与大容量电网并联运行以及单独运行时，其cosφ是分别由什么决定的为什么[答案见后]试利用功角特性和电动势平衡方程式求出隐极同步发电机的V形曲线。

[答案见后]两台容量相近的同步发电机并联运行，有功功率和无功功率怎样分配和调节[答案见后]同步电动机与感应电动机相比有何优缺点[答案见后]凸极式同步发电机在三相对称额定负载下运行时，设其负载阻抗为R+jX，试根据不考虑饱和的电动势相量图证明下列关系式[答案见后]试述直流同步电抗X d、直轴瞬变电抗X′d、直轴超瞬变电抗X"d的物理意义和表达式，阻尼绕组对这些参数的影响[答案见后]有一台三相汽轮发电机，P N＝25000kW，U N＝，Y接法，cosφN＝（滞后），作单机运行。

由试验测得它的同步电抗标么值为X*t＝。

电枢电阻忽略不计。

每相励磁电动势为7520V，试分析下列几种情况接上三相对称负载时的电枢电流值，并说明其电枢反应的性质：（1）每相是Ω的纯电阻；（2）每相是Ω的纯感抗；（3）每相是Ω的纯容抗；（4）每相是－Ω的电阻电容性负载。

同步发电机习题二(有答案)同步发电机练习二、练习二，填空题1，我国生产的72500千瓦水轮发电机转速为每分钟125转，当三相同步发电机为纯感性负载时，如果不考虑电枢电阻的影响，则极对P = _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (24)2。

电枢反应是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(直轴退磁)3，一个安装在用户附近的电容器。

为了提高夜间负荷相对较小时长线末端的电压，电容器应处于一种状态。

(欠励磁)4，调整同步发电机的励磁电流可以改变_ _ _ _ _ _ _(无功功率)5。

同步发电机通过暗灯法并联启动。

当频率不同时，会出现_ _ _ _ _ _ _ _ _现象(三相灯同时出现暗与亮交替的现象)9。

当同步发电机的功率因数角ψ= 90°时，电枢反应为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __(直轴退磁)10。

同步发电机通过暗灯法并联接通，现象_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(当相位灯没有完全熄灭时，它在最亮和最暗的范围内闪烁)11。

同步发电机在“欠励磁”状态下产生的无功功率的性质是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

(电容)12。

要改变与无限电网并联运行的同步发电机的有功功率输出，只需调整_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。

(原动机的转速)13。

当同步发电机的气隙增大时，同步电抗也会增大。

(减少)14。

功率因数角ψ= 0时同步发电机电枢反应为_ _ _ _ _ _ _(交轴电枢反应)15，同步发电机在过励磁时从电网吸收容性无功功率，产生直轴退磁电枢反应16，同步电机的功角δ有双重含义，一是和之间的夹角；与空间成夹角(电动势和电压；激发磁动势和气隙磁动势)17。

凸极同步发电机与电网并联。

如果发电机励磁电流降至零，发电机的电磁转矩为mU211(？)sin2？2？XqXd18是一台并网的同步发电机，根据发电机的实践，如果已知原运行点的功率因数在前方，电机将在_ _ _ _ _ _励磁状态下运行，此时电机将从电网中吸收_ _ _ _ _ _无功功率；如果在不调整原动机输出的情况下，励磁电流在一个方向上增加，电机可以改变到_ _ _ _ _ _ _励磁状态，此时电机向电网发送_ _ _ _ _ _无功功率(欠励磁、感性、过励磁、感性)19、同步发电机按转子结构划分，有；根据原动机的类型，主要有:(凸极型和隐极型；蒸汽轮机级联电动机和水轮发电机)20。

第二章同步发电机的自动并列1．同步发电机并列时应满足的基本要求。

答：同步发电机并列时应满足两个要求：⑴．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，以避免对系统的冲击。

⑵．发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以较少对系统的扰动。

2．同步发电机准同步并列的理想条件和实际条件是什么?答：同步发电机准同步并列的理想条件是发电机电压和系统电压幅值相等、频率相等、相位相等，不产生冲击电流。

实际条件是：⑴．待并发电机与系统电压幅值接近相等，电压差不应超过额定电压的5%—10%。

⑵．在断路器合闸瞬间，待并发电机电压与系统电压相位差应接近零，误差不大于50。

⑶．待并发电机与系统电压的频率应接近相等，频率差不超过额定频率的0.2%—0.5%。

3．准同期并列装置由哪3个单元构成，并简述各单元的功能。

答：由频率差控制单元、电压差控制单元、合闸信号控制单元3个单元构成；频率差控制单元的任务是检测滑差角频率，调节待并发电机的转速，使发电机的频率接近电网频率；电压差控制单元的任务是检测电压差，调节待并发电机的电压，使发电机的电压与电网电压小于规定值；合闸信号控制单元的任务是检测并列条件，但电压、频率满足并列条件时，选择合适的时间发出合闸信号，使断路器主触头接通时，相角差接近零或在控制范围之内。

4．自同步并列的定义、特点及应用范围。

答：将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，随后给发电机加上励磁，在原动机转矩、同步力矩的作用下将发电机拉入同步，完成并列操作，此即自同步并列。

其最大优点是并列过程中不存在调整发电机电压、频率的问题，并列时间短且操作简单，在系统电压和频率降低的情况下，仍有可能将发电机并入系统，容易实现自动化。

不足是并列发电机未经励磁，并列是会从系统中吸收无功而造成系统电压下降，同时产生很大的冲击电流。

在电力系统故障情况下，有些水轮发电机可以采用自同步方式并列。

同步发电机习题二—、填空题1、 我国生产的72500千瓦的水轮发电机，其转速为125转/分，那么，极对数 P= _________________ （24）2、 三相同步发电机带有纯电感负载时，如不计电枢电阻的作用，则电枢反应作用是 _________________ 直轴去磁）3、 装在用户附近的一台调相机，在负载比较小的夜间为改善长线末端的电压应使调相机处于 ____________________ 状态。

（欠励）4、 调节同步发电机励磁电流就能改变发电机输出的 ________ 。

（无功功率）5、 同步发电机用暗灯法并联合闸，当频率不等时所出现的现象 ___ ___________________________________________ 。

（三相灯出现同时暗，同时亮的交替 变化现象）9•同步发电机内功率因数角 书=0时的电枢反应为 ___________________ 。

_（直轴去磁）10、同步发电机用暗灯法并联合闸，当电压不等时所出现的现象___________ _______________________ 。

（一个相灯没有绝对熄灭的时侯， 在最亮和最暗范围内闪烁）11 •同步发电机处于“欠励磁”状态时发出无功的性质为 _____________ .（容性） 12•并联于无限大电网的运行的同步发电机，要改变有功功率输出，只需调节________________________ .（原动机的转速）13.同步发电机气隙增大，其同步电抗将 _______________________ 。

（减小） 14•同步发电机内功率因数角 书=0时的电枢反应为 _______________________ 。

（交轴电枢反应）15、 同步发电机在过励时从电网吸收 容性无功功率 ________ ，产生 直轴 去磁的电枢反应 ________ 电枢反应16、 同步电机的功角S 有双重含义，一是 __________ 和 ____________之间的夹角；是 __________ 和 __________ 空间夹角。

同步发电机习题二一、填空题1、我国生产的72500千瓦的水轮发电机，其转速为125转／分，那么，极对数p=__________________(24)2、三相同步发电机带有纯电感负载时，如不计电枢电阻的作用，则电枢反应作用是_________________(直轴去磁)3、装在用户附近的一台调相机，在负载比较小的夜间为改善长线末端的电压应使调相机处于 状态。

（欠励）4、调节同步发电机励磁电流就能改变发电机输出的________ 。

（无功功率）5、同步发电机用暗灯法并联合闸，当频率不等时所出现的现象___________ 。

（三相灯出现同时暗，同时亮的交替变化现象）9．同步发电机内功率因数角ψ=90时的电枢反应为________________。

_(直轴去磁)10、同步发电机用暗灯法并联合闸，当电压不等时所出现的现象___________ 。

（一个相灯没有绝对熄灭的时侯，在最亮和最暗范围内闪烁）11．同步发电机处于“欠励磁”状态时发出无功的性质为___________.（容性）12．并联于无限大电网的运行的同步发电机，要改变有功功率输出，只需调节______________________.（原动机的转速）13．同步发电机气隙增大，其同步电抗将 。

（减小）14．同步发电机内功率因数角ψ=0时的电枢反应为________ 。

（交轴电枢反应）15、同步发电机在过励时从电网吸收 容性无功功率 ，产生 直轴去磁的电枢反应 电枢反应16、同步电机的功角δ有双重含义，一是 和 之间的夹角；是 和 空间夹角。

（电动势和电压；励磁磁动势和气隙磁动势）17．凸极同步发电机与电网并联，如将发电机励磁电流减为零，此时发电机电磁转矩为 2q dmU 11()sin22X X δ-Ω 18、一台并网运行的同步发电机，按发电机惯例，已知原运行点的功率因数是超前的，则电机运行在______励状态，此时电机从电网吸收_____性质的无功功率；若不调节原动机输出而将励磁电流单方向调大，则电机可变化到_____励状态，此时电机向电网发出_______无功功率。

14-1水轮发电机和汽轮发电机结构上有什么不同，各有什么特点？14-2 为什么同步电机的气隙比同容量的异步电机要大一些？14-3 同步电机和异步电机在结构上有哪些异同之处？14-4 同步发电机的转速为什么必须是常数？接在频率是50Hz电网上，转速为150r/min的水轮发电机的极数为多少？14-5 一台三相同步发电机S N=10kV A，cosφN=0.8（滞后），U N=400V，试求其额定电流I N和额定运行时的发出的有功功率P N和无功功率Q N。

14-6 同步电机在对称负载下稳定运行时，电枢电流产生的磁场是否与励磁绕组匝链？它会在励磁绕组中感应电势吗？14-7 同步发电机的气隙磁场在空载状态是如何激励的，在负载状态是如何激励的？14-8 隐极同步电机的电枢反应电抗与与异步电机的什么电抗具有相同的物理意义？14-9 同步发电机的电枢反应的性质取决于什么，交轴和直轴电枢反应对同步发电机的磁场有何影响？答案：14-3 2p=4014-4 I N=14.43A，P N=8kW，Q N=6 kvar15-1 同步电抗的物理意义是什么？为什么说同步电抗是与三相有关的电抗，而它的值又是每相的值？15-2 分析下面几种情况对同步电抗有何影响：（1）铁心饱和程度增加；（2）气隙增大；（3）电枢绕组匝数增加；（4）励磁绕组匝数增加。

15-9 (1) *0E =2.236， (2) *I =0.78（补充条件： Ｘ*S 非=1.8） 15-10 (1) *0E =1.771, 0E =10.74kV ，4.18=θ 15-11 0 2.2846E *=, 013.85kv E =，32.63θ=15-12 012534.88v E =，57.42ψ=，387.61A d I =，247.7A q I =16-1 为什么同步发电机的稳态短路电流不大，短路特性为何是一直线？如果将电机的转速降到0.5n 1则短路特性，测量结果有何变化？16-2 什么叫短路比，它与什么因素有关？16-3 已知同步发电机的空载和短路特性，试画图说明求取Ｘd 非和Kc 的方法。

电力系统自动装置原理思考题及答案[教材] 第二章同步发电机的自动并列一、基本概念1、并列操作:电力系统中的负荷随机变化，为保证电能质量，并满足安全和经济运行的要求，需经常将发电机投入和退出运行，把一台待投入系统的空载发电机经过必要的调节，在满足并列运行的条件下经开关操作与系统并列，这样的操作过程称为并列操作。

2、准同期并列:发电机在并列合闸前已加励磁，当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。

3、自同期并列:将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，随后给发电机加上励磁，在原动转矩、同步力矩作用下将发电机拉人同步，完成并列操作。

4、并列同期点:是发电机发电并网的条件。

同期并列点是表示相序相同、电源频率同步、电压相同。

5、滑差、滑差频率、滑差周期:滑差:并列断路器两侧发电机电压电角速度与系统电压电角速度之差;滑差频率:并列断路器两侧发电机电压频率与系统电压频率之差，用fs表示;滑差周期:并列断路器两侧发电机电压与系统电压之间相角差变化360?所用的时间。

6、恒定越前相角准同期并列:在Ug和Ux两个相量重合之前恒定角度发出合闸信号的叫恒定越前相角并列装置。

7、恒定越前时间准同期并列:在Ug和Ux两个相量重合之前恒定时间发出合闸信号的叫恒定越前时间并列装置。

8、整步电压、正弦整步电压、线性整步电压:包含同步条件信息的电压;正弦整步电压:与时间具有正弦函数关系的整步电压;线性整步电压:与时间具有线性函数关系的整步电压二、思考题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。

电力系统自动装置原理思考题及答案复习思考题第二章同步发电机的自动并列一、基本概念 1、并列操作:电力系统中的负荷随机变化，为保证电能质量，并满足安全和经济运行的要求，需经常将发电机投入和退出运行，把一台待投入系统的空载发电机经过必要的调节，在满足并列运行的条件下经开关操作与系统并列，这样的操作过程称为并列操作。

2、准同期并列:发电机在并列合闸前已加励磁，当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。

3、自同期并列:将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，随后给发电机加上励磁，在原动转矩、同步力矩作用下将发电机拉人同步，完成并列操作。

4、并列同期点:是发电机发电并网的条件。

同期并列点是表示相序相同、电源频率同步、电压相同。

5、滑差、滑差频率、滑差周期:滑差:并列断路器两侧发电机电压电角速度与系统电压电角速度之差;滑差频率:并列断路器两侧发电机电压频率与系统电压频率之差，用 fs表示; 滑差周期:并列断路器两侧发电机电压与系统电压之间相角差变化 360?所用的时间。

6、恒定越前相角准同期并列:Ux 两个相量重合之前恒定角度发出合闸信号的叫恒定越前相角并列装在 Ug 和置。

7、恒定越前时间准同期并列:在 Ug 和 Ux 两个相量重合之前恒定时间发出合闸信号的叫恒定越前时间并列装置。

8、整步电压、正弦整步电压、线性整步电压:包含同步条件信息的电压;正弦整步电压:与时间具有正弦函数关系的整步电压;线性整步电压:与时间具有线性函数关系的整步电压。

二、思考题 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 12 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。

第二章答案[习题2-1]：解：用表幺值计算，同步电机额定满载运行， 1.0U =， 1.0I =。

（1） 先计算虚拟电势E Q ，以便确定q 轴位置。

在稳态运行时，由同步发电机的派克—戈列夫方程中的磁链方程得d d d ad F q d d x i x i E x i ψ=-+=- q q q x i ψ=-又因d q u ψ=，q d u ψ=-，所以由上式可得q q d d u E x i =-d q q u x i =-写成向量的形式，则为qq d d UE j I x ∙∙∙=-dq q Uj I x ∙∙=-根据通用向量的概念，在电机稳态运行时，各电磁量的通用向量与abc 坐标系统中的旋转时间向量相等，故得同步电机定子端部电流、电压的运行向量为d qU UU∙∙∙+=d q I I I ∙∙∙=+进一步推演，得()q d d q q q d d q q d q d qq d d q qU E j I x j I x E j I x j I x j I x j I x E j I x x j I x ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙=--=--+-=---令()Qq d d q E E j I x x ∙∙∙=--，它与q E ∙同相，是一个虚拟的计算用的电势，则Qq U E j I x ∙∙∙=-，或Qq E U j I x ∙∙∙=-作向量图，如右图所示。

已知发电机的端电压和电流（或功率），求空载电势q E ∙和暂态电势q E ∙'等量时，需要知道q 轴的位置，并将 定子电流分解为两个轴向分量，但是q 轴的方向还是未知的，这时通过对QE ∙的计算就可确定q 轴的方向。

由向量图可得Q E =1.41==向量QE∙和U ∙间的相位差11cos tan sin 0.60.85tan2110.60.53q q x I U x I ϕδϕ--=+⨯==+⨯QE ∙同I ∙的相位差为δϕ+11sin tancos 0.530.6tan530.85q U x I U ϕδϕϕ--++=+==（2） 计算电流和电压的两个轴向分量，即sin()sin 530.8d I I I δϕ=+==，cos()cos 530.6I I I δϕ=+==qsin sin 210.36d U U U δ===，cos cos 210.93q U U U δ===（3） 计算空载电势q E ，即() 1.41(10.6)0.8 1.73qQ d q d E E x x I =+-=+-⨯=（4） 计算暂态电势q E '，即() 1.41(0.30.6)0.8 1.17qQ d q d E E x x I =''+-=+-⨯=[习题2-2 ]解：（1） 根据通用向量的概念，空载电势通用向量a E E ∙∙=，由于在对称稳态运行时只有在q 轴上有电势分量，故得301.5j qaE E E e∙∙∙===同理，电流的通用向量为300.5j aI I e∙∙-==作向量图，如右图，从而可得6060cos 304j j dII e∙--==30301sin 304j j q I I ee∙==3030301.5 1.01.0674j j j qq d d U E j I x ee∙∙∙=-=-=606010.60.154j j dq q Uj I x ee∙∙--=-=⨯=6030220.15 1.0670.9990.4036 1.077j j adqj UU U Ueej e∙∙∙∙-==+=+=+=（2）303030() 1.5(1.0 2.0)1.1544j j j q q d d d E E j I x x eee∙∙=''''--=--⨯=0d E ''=（因q 轴无阻尼绕组和励磁逃组）1.154 5.770.2q dE I x ''''===''（3） 1.5 1.51.0q dE I x ∞===[习题2-3]：设电动势的幅值为E ，根据教材中所规定的各量的正方向可以写出：sin sin(120)sin(120)a b c e e E e γγγ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥=--⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥+⎣⎦⎣⎦由派克—格列夫方程可得空载电动势：00cos cos(120)cos(120)23sin sin(120)sin(120)a d b q c e e e e e γγγγγγ⎡⎤⎡⎤-+⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥----+⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎣⎦其中：()()()()02()cos sin cos(120)sin(120)cos(120)sin(120)32111()sin 2sin 0sin 2(120)sin 0sin(120)sin 0322221()sin 2sin(2240)sin(2240)320d e E E E γγγγγγγγγγγγ⎡⎤=-+--+++⎣⎦⎡⎤=--+--++-⎢⎥⎣⎦⎡⎤=-+-++⎢⎥⎣⎦=()()()22202()sin sin (120)sin (120)32111()cos 21cos 2(120)1cos 2(120)132221()cos 2cos(2240)cos(2240)33q e E E E Eγγγγγγγγγ⎡⎤=-----+⎣⎦⎡⎤=------+-⎢⎥⎣⎦⎡⎤=-+-++-⎣⎦=[习题2-4]：2322222221.2 1.02 1.0 1.2 1.01.20.2911.2 1.2 1.0D D F F ad ad add d D D F F adx x x x x x x x x x -+''=--⨯-⨯+⨯=-=⨯-221.01.20.3671.2ad d d FFx x x x '=-=-=220.50.70.3880.8aq q q Q Qx x x x ''=-=-=220.2910.38866.51()()0.005(0.2910.388)d q a dq x x T rad r x x +''''⨯⨯===''''⨯+00.816.0()0.05QQ q Qx T rad r ===0 1.21200.0()0.001FF d F x T rad r ===22011 1.0()(1.2)12.22()0.031.2ad d DD DFFx T x rad r x ''=-=-=0.38816.08.87()0.7q q q qx T T rad x ''''==⨯=0.3671200.0367.0()1.2d d d dx T T rad x ''==⨯=0.29112.229.69()0.367d d d dx T T rad x ''''''==⨯='A 相电流的变化规律为：00011111cos()1111cos cos(2)2d dattT T a dddd d t T dq d q i e e E t x x x x x E et x x x x γγγ--'''-⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+-++⎢⎥ ⎪⎪''''⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫⎛⎫-++-+ ⎪⎪⎢⎥''''''''⎝⎭⎝⎭⎣⎦9.6936766.5111111 1.2cos 0.2910.3670.367 1.21.21.21111cos 0cos 220.2910.3880.2910.388ttt e e t et ---⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+-+⨯⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎡⎤⎛⎫⎛⎫-++- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦9.6936766.5166.51cos 0.854 2.269cos 3.6080.515cos 2t t t tt e e t ee t ----⎛⎫=++-- ⎪⎝⎭在近似计算中，在00γ=的情形中，可认为()a i t 的最大瞬时值在t π=时出现的。