广工大自装复习提纲(1)
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一、名词解释：
1、PSS：电力系统稳定器
2、ATS：P147 备用电源和备用设备自动投入装置
3、同步运行：P3电力系统中，各发电机是并联在一起运行的。
并列运行的同步发电机，
其转子以相同的电角速度旋转，称为同步运行。
4、
5、强励：P81电力系统短路故障时，为提高电力系统的稳定性，当发电机端电压降低到
约80%~85%额定值时，应迅速将发电机励磁增加到最大值，称为强行励磁，简称强励。
6、发电机调差系数：所谓调差系数是发电机自动调节下的空载电压与带额定无功功率时
电压之差与发电机额定电压的比值。
7、电力系统动态频率特性：在电力系统中，由于功率缺额而引起的系统频率发生变化
时，频率从一个稳定值过渡到另一个稳定值所经历的动态过程，称为电力系统动态频率特性。
8、并列操作：P3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。
9、励磁系统：P42与同步发电机励磁回路电压的建立、调整及必要时使其电压消失的有
关设备和电路的总称为励磁系统。
10、等微增率法则：P119所谓等微增率法则，就是运行的发电机组按微增率相等的
原则来分配负荷。
这样就可使系统总的燃料消耗费用为最小，从而是最经济的。
11、电气制动： P171 所谓电气制动，就是系统发生短路故障时，在功率过剩的电
厂侧快速投入制动电阻，消耗过剩功率以限制机组加速，使重合闸时两侧电动势摆开的角度不致过大。
二、分析题
1、重合闸装置接线及控制触点的通断情况如下图及表：（25分）P128
根据下图及表回答：
1）输电线路中为什么要采用重合闸装置呢？P126
答:在电力系统中，输电线路、特别是架空线路最容易发生故障，因此，必须设法提高输电线路供电的可靠性。
而自动重合闸装置正是提高输电线路供电可靠性的有力工具。
2）图中的KCF、KT分别是什么器件呢？其作用如何？128
路。
KT是时间继电器。
作用是当加上或除去输入信号时，输出部分需延时或限时到规定的时间才闭合或断开其被控线路的继电器。
3）电阻R4、R5、R6都有什么作用呢？
答：R4充电电阻作用是对电容C充电。
R5充电电阻作用是对电容C充电。
6放电电阻作用是对电容C放电
4）结合如上接线图及表，分析当线路发生瞬时性故障时，重合闸装置各部分的工作情况。
P130
答：控制开关SA仍在合闸后位置，和断路器位置处于不对应状态。
因断路器跳闸，所以其辅助触点QF2打开，QF1闭合，跳闸位置继电器KCT动作，KCT2合M100（+）→触点SA（9—12）→HG→KCT2→ -L →,绿灯闪光；KCT1触点闭合，启动重合闸时间继电器KT，其瞬时触点KT2断开，串进电阻R5，保证KT线圈的热稳定。
时间继电器KT的延时触点KT1经整定时间闭合，接通电容C对中间继电器KM电压线圈的放电回路，从而使KM动作，其动合触点闭合，接通了断路器的合闸接触回路：+SA（21、23）→ST(1、3)→KM3→KM2→KM1→KM 电流线圈→KS线圈→XB1→KCF2→QF1→KMC→ - ,合闸接触器KMC动作，使断路器重新合上。
同时KS发出重合闸信号。
KM电流线圈在这里的起保护作用，只要KM被电压线圈短时启动一下，便可通过电流自保持线圈使KM在合闸过程中一直处于动作状态，从而使断路器可靠合闸；连接片XB1用以投切ARD或试验。
断路器重合闸成功后，其辅助触点QF1断开，继电器KCT、KT、KM均返回，整个自动复归。
电容器C重新充电，经15~25S后电容器C充满电，准备好下次动作；QF2闭合，红灯HR灯亮平光。
5）若发生的永久性故障，重合闸装置会不会动作多次呢？为什么？P131
答：如果线路发生的永久性故障，并且第一次重合时出现了KM3、KM2、KM1触点粘住而不能返回时，当继电保护第二次动作使断路器跳闸后，由于断路器辅助触点QF1又闭合，若无防跳继电器，则被粘住的KM触点会立即启动合闸接触器KMC，使断路器第二次重合，因为永久性故障，保护再次动作跳闸。
这样，断路器跳闸、合闸不断反复，形成“跳跃”现象，这是不允许的。
为此装设了防跳继电器KCF。
KCF在其电流线圈通电流时动作，电压线圈有电压时保持。
当断路器第一次跳闸时，虽然串在跳闸线圈回路中的KCF电流线圈使KCF动作，但因KCF电压线圈没有自保持电压，当断路器跳闸后，KCF自动返回。
当断路器第二次跳闸时，KCF又动作，如果这时KM触点粘住而不能返回，则KCF电压线圈得到自保持电压，因而处于自保持状态，其动断触点KCF2一直断开，切断了KMC的合闸回路，防止了断路器第二次合闸。
同时KM动合触点粘住后，KM的动断触点KM4断开、信号灯HL1熄灭，给出重合闸故障信号时，以便运行人员及时处理。
当手动合闸于故障线路时，如果SA（5、8）粘住，在保护动作使断路器跳闸后，KCF电流线圈启动，并经SA（5、8）、KCF1接通KCF电压自保持回路，使SA（5、8）断开之前KCF 不返回，因此防跳继电器KCF同样能防止因合闸脉冲过长而引起的断路器多次重合。
KCP1注1：上图中圆圈表示信号灯。
2、如图所示为备用电源自动投入装置的其中一种典型接线，请回答：
T3
I∏
1）这是一种怎样的备用方式呢？特点是什么？P147
答：这是一种明备用接线方式。
特点是装设了专用备用变压器（或备用输电线路）。
正常运行时变压器T1，T3工作，一旦工作电源故障立即退出运行，投入备用变压器T2，由备用电源为负荷继续供电。
2）若变压器T3由于故障退出运行，那么系统又会怎样工作呢？P148
答：变压器T3故障退出运行，ATS装置启动，是备用电源投入工作，以保证对用户不间断的供电。
为了满足这一要求，ATS装置在工作母线上设置独立的低压启动部分，当工作母线失去电压后，启动部分动作，断开供电元件的受电侧断路器。
3）请设计出其它类型的备自投装置典型接线？P148
F
三、计算题
1. 如图所示的联合电力系统，正常运行情况下
f=50Hz，A系统自己发电
N
600MW ，B 系统支援A 系统200MW 。
A 系统的负荷调节效应系数L K *=2。
若B 系统因母线故障，与A 系统完全解列，而A 系统只有40MW 的旋转备用容量。
（其中
/N L L LN
f f P K P *= ）
200MW
600MW
请回答：
1）若系统A 未装有自动按频率减负荷装置，则其频率会下降至多少？
2）如果系统A 装有自动按频率减负荷装置，且在切除了120MW 的负荷后，系统A 的频率又是何值呢？
2. 若保持系统中发电机的出力（功率输出）不变，负荷调节效应系数L K 值也不变，如果系统中再投入相当于30％的负荷功率，或者切除相当于30％的发电功率，试问这两种情况下，系统的稳态频率是否相等？为什么？可用公式说明。
(其中/N L L LN f f P K P *= )
四、问答题
1、同步发电机的并列方法有那些？其定义是什么，又都有什么优缺点呢？P3
答：1）同步发电机的并列方法有准同步并列操作（也称准同期并列操作）和自同步并列操作（也称自同期并列操作）两种方法。
2）准同步并列的方法：发电机在并列合闸前已励磁，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。
自同步并列：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，在原动机转矩、同步力矩的作用下将发电机拉人同步，完成并列操作。
3）准同步并列最大的优点是并列时冲击电流小，不会引起系统电压降低；缺点是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，另外，如果合闸时刻不准确，可能造成非同步合闸。
自同步并列的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；缺点是并列发电机未经励磁，并列时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。
所以准同步并列时发电机主要的并列方式，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。
2、电力系统中的安全自动装置分成哪两类？P167
答：电力系统中的安全自动装置一般可分为两大类：第一类是为了维持系统运行稳定性不被破坏的自动装置。
第二类是当系统失去稳定，或者系统频率（或电压）过度降低时，防止事故继续扩大的自动装置。
3. 同步发电机的并列方法有那些？其定义是什么，又都有什么优缺点呢？
4. 故障录波装置该怎样定义？又有什么作用呢（回答3点及以上）P176
答：1)故障录波装置是提高电力系统安全的重要自动装置。
系统正常运行时，故障录波装置不动作（不录波）；当系统发生故障及振荡时，通过启动装置迅速自动录波，直接记录下反映故障录波装置安装处的系统故障电气量。
2)作用：（1）正确分析事故原因、研究防止对策提供原始资料。
（2）帮助查找故障点。
（3）分析评价继电保护及自动装置、高压断路器的动作情况，及时发现设备缺陷，以便消除隐患。
（4）了解电力系统情况、迅速处理事故。
（5）实测系统参数，研究系统振荡。
