电力系统自动装置第2次课外作业(4—7章主观题)

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。

《电力系统自动装置》复习思考题参考答案（第4—7章）第四章复习思考题1．何谓励磁系统？答：供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。

它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。

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、电压调节精度与电压调节范围，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与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：VTHl、VTH3、VTH5为共阴组，VTH2、VTH4、VTH6为共阳组。

（第6题）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α在0°＜α＜90°时，三相全控桥工作在整流状态；当90°＜α＜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：自动励磁调节器的工作原理如下：根据发电机电压G U 变化，把测得的发电机端电压经调差、测量比较环节与基准电压进行比较，得到正比于发电机电压变化量的de U ，经综合放大环节得到SM U ，SM U 作用于移相触发环节，控制晶闸管控制极上触发脉冲α的变化，从而调节可控输出的励磁电流，使发电机端电压保持正常值。

2021进网高压电工考题参考第七章、继电保护自动装置与二次回路练继电保护自动装置与二次回路第七章第七章、继电保护自动装置与二次回路一、单项选择题（每题的备选项中，只有一项最符合题意）1、下列（D）属于电气设备不正常运行状态。

P231A、单相短路B、单相断线C、两相短路D、系统振荡 2、下列（B）属于电气设备故障。

P231A、过负荷B、单相短路C、频率降低D、系统振荡 3、下列（D）属于电气设备故障。

P231A、过负荷B、过电压C、频率降低D、单相断线 4、继电保护的（A）是指发生了属于它该动作的故障，它能可靠动作而在不该动作时，它能可靠不动。

P232A、可靠性B、选择性C、速动性D、灵敏性5、继电保护的（B）是指电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行，以尽量缩小停电范围的一种性能。

P232A、可靠性B、选择性C、速动性D、灵敏性 6、继电保护的（C）是指保护快速切除故障的性能。

P233A、可靠性B、选择性C、速动性D、灵敏性 7、继电保护的（D）是指继电保护对其保护范围内故障的反应能力。

P233 A、可靠性 B、选择性C、速动性 D、灵敏性8、继电保护动作的选择性，可以通过合理整定（C）和上下级保护的动作时限来实现。

P233 A、动作电压 B、动作范围 C、动作值 D、动作电流 9、一般的快速保护动作时间为（B）。

P233A、0-0.05sB、0.06-0.12sC、0.1-0.2sD、0.01-0.04s 10、一般的断路器的动作时间为0.06―0.15s，最快的可达（B）。

P233 A、0.06―0.15s B、0.02―0.06s C、0.06―0.12s D、0.01―0.04s 11、（C）可以提高系统并列运行的稳定性、减少用户在低电压下的工作时间、减少故障元件的损坏程度，避免故障进一步扩大。

P233A、可靠性B、选择性C、速动性D、灵敏性12、继电保护装置按被保护的对象分类，有电力线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、（B）等。

1.同步发电机的励磁电源实质上是一个()。

A.可控的交流电源B.不可控的直流电源C.可控的直流电源答案：C2.同步发电机自同期与准同期并列过程中合闸前的共同点是()。

A.电机均未励磁B.电机均已励磁C.电机均接近同步转速答案：C3.自同期并列的条件是发电机()。

A.停转B.未励磁，接近同步转速C.已励磁，接近同步转速答案：B4.同步发电机并网时，电压幅值差造成的冲击电流主要是()。

A.有功电流分量B.无功电流分量C.有功电流分量和无功电流分量答案：B5.在下列哪种情况下，系统频率将稳定?()A.系统有功功率平衡B.系统无功功率平衡C.系统有功功率等于无功功率答案：A6.自动低频减载装置特殊级动作的选择性是由哪种参数决定的?()A.动作频率B.动作时间C.动作电压答案：B7.同步发电机并网时，造成有功冲击电流的主要误差是()。

A.电压幅值差B.电压相角差C.电压频率差答案：B8.发电机调速系统的失灵区()。

A.越大越好B.越小越好C.要合适答案：C9.负荷调节效应系数与哪种因素无关?()A.负荷的性质B.功率缺额C.季节、时间答案：B10.发电机空载时端电压降低，强励装置()动作。

A.能B.不应C.视具体情况答案：B11.自动低频减载装置切除负荷的总功率应根据哪种情况考虑?()A.系统最小功率缺额B.系统最大功率缺额C.系统最大功率答案：B12.当电力系统出现较小有功缺额时，由于有负荷调节效应，因此系统频率能()运行。

A.恢复到额定频率B.高于原运行频率C.略低于原运行频率答案：C13.准同期并列的理想条件是()。

A.UG<UX，fG<fXB.UG=UX，Δδ=0，fG=fXC.UG>UX答案：B14.自动低频减载装置基本级动作的选择性是由哪种参数决定的?()A.动作频率B.动作时间C.动作电压15.同步发电机无功调节特性曲线下倾，对应的调差系数()。

A.小于零B.等于零C.大于零答案：C16.自同期并列的冲击电流主要取决于()。

电力系统自动装置原理课后答案【篇一：电力系统自动装置原理附录思考题答案】s=txt>第一部分自动装置及其数据的采集处理1-1．采用式1-13对电流进行分解，a0、an、bn的物理意义分别是什么？【答案提示】a0：直流分量；an：n次谐波分量的实部；bn：n次谐波分量的虚部。

1-2．采样的前期处理讨论：【答案提示】如果正态分布均匀，那么采用4只电阻串联采样的方式要比采用一只电阻采样的精确度高；是用算术平均法进行滤波有两种方式， ~?其一：aa1?a2a10；10~?a~?a~?aaaa1?a2~a131024~~~其二：a1?，a2?，a3?……a?8。

2222第二种方法只占有3个内存变量，每一次计算结果覆盖了前一次的采样数据，节省内存，另外，第二种方法滤波后的权重比例合理，a10占权重为50%，更加接近采样的后期，因此计算机采样中经常采用。

第一种方法的权重完全一样，10个采样数据各占10%，另外它需要11个内存变量。

总的来看，第二种方法的误差和实际意义都大于第一种。

第二部分自动并列2-1．略2-2．略2-3．已知：两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示，其电压幅值相等，频率分别为：f1?50?0.1costhz，f2?50?0.1sin2thz，现准备进行恒定越前时间准同期互联操作，设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒，求调度中心发出合闸信号的时刻。

第二部分自动并列2-3．已知：两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示，其电压幅值相等，频率分别为：f1?50?0.1costhz，f2?50?0.1sin2thz，现准备进行恒定越前时间准同期互联操作，设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒，求调度中心发出合闸信号的时刻。

合闸相角差表达式为：2?f?2?(f?f)?0.2?cost?0.2?sin2tes12 ?e01020先不考虑提前量，则有：e[0.2cost0.2sin2t]dte00.2sint0.1cos2t0.102sint?cos2t?1?2sint?1?2sin2t?1?sin2t?sint?1?0?sint?t?2k??3.8078或t?2k??0.6662 1? 2t1?3.8078，t2?5.6169，……考虑时间提前量0.14秒，则调度中心发出合闸信号的时刻可为：3.6678秒，5.4769秒，等等。

1.发电机组并入电网后;应能迅速进入状态;其暂态过程要;以减小对电力系统的扰动.. C A 异步运行;短 B异步运行;长C 同步运行;短 D同步运行;长2.最大励磁限制是为而采取的安全措施.. DA 防止发电机定子绕组长时间欠励磁 B防止发电机定子绕组长时间过励磁C 防止发电机转子绕组长时间欠励磁 D防止发电机转子绕组长时间过励磁3. 当发电机组与电网间进行有功功率交换时;如果发电机的电压落后电网电压;则发电机 .. CA 发出功率;发电机减速 B发出功率;发电机增速C 吸收功率;发电机减速 D吸收功率;发电机增速4.同步发电机的运行特性与它的值的大小有关.. DA 转子电流 B定子电流C 转速 D空载电动势5.自动并列装置检测并列条件的电压人们通常成为 ..AA 整步电压 B脉动电压C 线性电压 D并列电压6只能在10万千瓦以下小容量机组中采用的励磁系统是 ..BA 静止励磁机系统 B直流励磁机系统C 交流励磁机系统 D发电机自并励系统7. 自动低频减载装置是用来解决事故的重要措施之一..CA 少量有功功率缺额B 少量无功功率缺额C 严重有功功率缺额 D严重无功功率缺额8. 并列点两侧仅有电压幅值差存在时仍会导致主要为的冲击电流;其值与电压差成 .. BA有功电流分量;正比 B 无功电流分量;正比C有功电流分量;反比 D无功电流分量;反比9.由于励磁控制系统具有惯性;在远距离输电系统中会引起 .. DA 进相运行 B高频振荡C 欠励状态D 低频振荡10.容量为的同步发电机组都普遍采用交流励磁机系统..DA 50MW以下B 10万千瓦以下C 10万兆瓦以上D 100MW以上11电网中发电机组在调速器的工作情况下是电网的特性..BA 功率特性 B一次调频频率特性C 二次调频频率特性D 调节特性12.调差系数δ〉0时为调差系数;调节特性为 .. AA 正;下倾 B负;下倾C 正;上翘D 负;上翘13.发电机并列操作中;当相角差较小时;冲击电流主要为 .. AA 有功电流分量 B无功电流分量C 空载电流分量 D短路电流分量14.调速器通常分为机械液压调速器和调速器.. CA 电子液压调速器 B电机液压调速器C 电气液压调速器 D电瓶液压调速器15.对励磁系统进行分析;首先要求写出控制系统各个单元的 .. BA 饱和函数 B传递函数C 换算关系 D电压方程二、多项选择题..每题2分;共10分1. 与无限大母线并联运行的机组;调节它的励磁电流不改变.. ACEA发电机有功功率的数值 B发电机无功功率的数值C 功率因数角φ D功率角δE 发电机端电压2. 与无限大母线并联运行的机组;调节它的励磁电流可以改变 .. BEA发电机有功功率的数值 B发电机无功功率的数值C 发电机端电压 D功率因数角φE 功率角δ3.励磁调节器中的辅助控制对具有极重要的作用.. ABCEA提高系统稳定 B 提高励磁系统稳定性C保护发电机的安全运行 D 保护备用电源的安全运行E保护变压器的安全运行4. 控制调频器的信号的基本形式有 .. ACDA比例调节 B 幅值调节C积分调节 D微分调节E脉冲调节5. 负荷的变化必将导致电力系统频率的变化;由于电力系统本身是一个惯性系统;所以对频率的变化起主要影响的是负荷变动的第一种分量.. BCA 第一种分量 B第二种分量C 第三种分量 D第四种分量E 第五种分量6.同步发电机励磁控制系统的主要任务是 .. ABD A电压控制 B 提高并联运行稳定性C恢复频率稳定 D控制无功功率分配E 增加有功出力7.在电力系统中从硬件方面看;自动装置的系统结构形式有： .. BCDEA监测系统 B 微型计算机系统C集散控制系统 D现场总线系统E工业控制机系统8.励磁自动控制系统常用的几种指标有 .. BE A上升速度 B 超调量C顶值时间9. 滑差角频率s 小于某一值;相当于 .. BCA 脉动电压周期s T小于某一值B 脉动电压周期s T大于某一值C 频率差s f小于某一值D 频率差s f大于某一值E频率差s f等于某一值10. 准同期并列的理想条件是 .. ABCEA 两侧电压频率相等 B两侧电压幅值相等C 两侧电压相角差为零D 两侧短路容量为差为零E 合闸冲击电流为零11.DCS系统是计算机网络技术在工业控制系统发展的产物;整个系统的组成包括 .. ADEA上位机 B录波器C 工控机 D数据采集测控站E 通信线路12.交流采样的电量计算包括： .. ABCDEA 电压量计算 B电流量计算C 有功功率计算 D无功功率计算E 功角的计算13. 防止自动低频减载装置误动作的措施有： .. ABD A采用自动重合闸 B引入电压过低闭锁C 引入压力闭锁 D引入频率急剧变化率闭锁E 引入瓦斯保护14.电力系统的频率和有功功率调节系统;主要的组成环节包括 .. BCDEA电容器 B调速器C 发电机组 D电网E 原动机三、填空题每空1分;共10分1. 静止励磁系统中发电机的励磁电源不用励磁机..2.采样定理指出采样频率必须大于原模拟信号频谱中最高频率的两倍;则模拟信号可由采样信号唯一表示..3.励磁顶值电压是励磁功率单元在强行励磁时可能提供的最高输出电压值..4.自动装置正常工作;除了必须要有硬件外;还需要软件支持 ..5.集散系统整个系统由若干个数据采集测控站和上位机及通信线路组成..6. 同步发电机组并列操作过程中;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..7. 同步发电机在空载额定电压情况下;当电压给定阶跃响应为±10%时;发电机电压超调量应不大于阶跃量的 50% ..8. 采样定理是采样过程中所遵循的基本定律..9.励磁系统稳定器的作用是改善系统的阻尼特性 ..10.自同期并列方式不能用于两个系统间的并列操作..11. 在远距离输电系统中;励磁调节器按电压偏差比例调节会引起低频振荡 ..12.当系统发生功率缺额、频率降低时;由于水轮发电机启动较快 ;所以在电力系统中把它作为紧急投入运行之用.. 13.当系统机组输入功率与负荷功率失去平衡而使频率偏离额定值时;控制系统必须调节机组的出力;以保证电力系统频率的偏移在允许范围之内..14. 频率低于 45Hz Hz时;就有“电压崩溃”的危险..15. 电网运行中母线电压的幅值、频率和相角这三个参数常被指定为运行母线的状态量..16. 自动并列装置中频率差测量部分判别u和x u间频率差G值大小;作为是否需要调速的依据..17. 调度在确定各发电厂的发电计划和安排调频任务时;一般将运行电厂分为调频厂、调峰厂和带基本负荷的发电厂三类.. 18.在选择解列点时;应尽量保持解列后各部分系统的功率平衡;以防止频率、电压急剧变化..19.对于高温高压的火电厂;频率低于 46-46.5 Hz时;厂用电已不能正确工作..20.发电机的调节特性是指发电机转子电流与无功负荷电流的关系..21. 自动并列装置中频率差控制任务由频率差测量和调节量控制两部分组成..22.频率调节或调节发电机组转速的基本方法是改变单位时间内进入原动机的动力元素..23. 自动低频减载装置一般应根据最不利的运行方式下发生事故时;实际可能发生的最大功率缺额来考虑..24.当同步发电机突然零起升压时;自动电压调节器应保证其端电压超调量不得超过额定电压定值的15%;调节时间不应大于 10S;电压摆动次数不超过3次..25.在实行解列操作时;必须注意功率平衡问题..26.自动低频减载末级的启动频率以不低于46-46.5 Hz为宜..27.发电机的调节特性是指发电机转子电流与无功负荷电流的关系..28.自动并列装置中频率差测量部分判别u和x u间频率差值大小;作G为是否需要调速的依据..29.日负荷曲线中全天不变的基本负荷由带基本负荷的发电厂承担;这类电厂一般为经济性能好的高参数火电厂、热电厂及核电厂..30.自动低频减载装置一般应根据 .最不利的运行方式下发生事故时;实际可能发生的最大功率缺额来考虑..四、名词解释每题3分;共15分1.电力系统暂态稳定电力系统在某一正常方式下突然遭受大扰动后能否过渡到一个新的稳定运行状态、或恢复到原来运行状态的能力..2.采样定理采样定理是采样过程中所遵循的基本定律;它指出了重新恢复连续信号所必须的最低采样频率..3.励磁电压响应比通常将励磁电压在最初0.4-0.5秒内上升的平均速率定义为励磁电压响应比..4. 自同期并列操作是将一台未加励磁电流的发电机组升速到接近于电网频率;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;2分首先合上并列断路器;接着立刻合上励磁开关;给转子加上励磁电流;在发电机电动势逐渐增长的过程中;由电力系统将并列的发电机组拉人同步运行..5. 电力系统静态稳定电力系统在正常运行方式下;经受微小扰动后恢复到原来运行状态的能力..6. 自然调差系数对于按电压偏差进行比例调节的励磁控制系统;当调差单元退出工作时;其固有的无功调节特性也是下倾的;称为自然调差系数..7. 并列操作一台发电机组在投入系统运行之前;它的电压与并列母线电压的状态量往往不等;须对待并发电机组进行适当的调整;使之符合并列条件后才允许断路器QF合闸作并网运行..这一系列操作称为并列操作..8.高起始响应现在一般大容量机组往往采用快速励磁系统;励磁系统电压响应时间励磁电压达到95％顶值电压所需时间为0．1s或更短的励磁系统;称为高起始响应励磁系统或称快自励磁系统..9. 恒定交换功率控制FTCFlat Tie-line Control在联合电力系统的调频方式中;控制调频机组保持交换功率P恒定;t而对系统的频率并不控制..10. 电力系统负荷的功率-频率特性当系统频率变化时;整个系统的有功负荷也要随着改变;即)(fPF;L这种有功负荷随频率而改变的特性叫做负荷的功率一频率特性..3分11. 进相运行同步发电机欠励磁运行时;1分由滞后功率因数变为超前功率因数;发电机从系统吸收无功功率;这种运行方式称进相运行..2分12. 静止励磁系统静止励磁系统发电机自并励系统中发电机的励磁电源不用励磁机;而由机端励磁变压器供给整流装置..2分这类励磁装置采用大功率晶闸管元件;没有转动部分;故称静止励系统..由于励磁电源是由发电机本身提供;故又称为发电机自并励系统..1分13 恒定频率控制FFCFlat Frequency Control在联合电力系统的调频方式中;按频率偏差f∆进行调节;在0∆f时;=调节结束..3分14.直流励磁机励磁系统同步发电机的容量不大;励磁电流由与发电机组同轴的直流发电机供给;即所谓直流励磁机励磁系统..15.频率联络线功率偏差控制TBC在联合电力系统的调频方式中既按频差又按联络线路交换功率调节;2分最终维持的是各地区电力系统负荷波动就地平衡;这实际上是系统调频观点;这种调频方式是大型电力系统或联合电力系统中常用的一种方法..五、简答题每题5分;共25分1. 简述同步发电机的励磁系统两个组成部分及各部分的作用..同步发电机的励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成;励磁功率单元向同步发电机转子提供直流电流;即励磁电流；励磁调节器根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出..2. 简述电力系统自动装置的主要结构形式..微型计算机系统工业控制计算机系统集散控制系统和现场总线系统3. 简述发电机调节特性的类型及其特点δ>0为正调差系数;其调节特性下倾;即发电机端电压随无功电流增大而降低..δ<0为负调差系数;其调节特性上翘;发电机端电压随无功电流增大而上升..δ=0称为无差特性;这时发电机端电压恒为定值..4. 简述电力系统低频振荡产生的原因..1励磁调节器按电压偏差比例调节；2控制系统具有惯性..5. 简述电力系统安全自动控制装置的主要任务..它们的主要任务是;当系统发生故障时;按照预订的控制准则迅速作出反应;采取必要的措施避免事故扩大..6. 简述自动并列装置的输出控制信号有哪些..1调节发电机转速的增速、减速信号..2调节发电机电压的升压、降压信号..3并列断路器合闸脉冲控制信号..7. 简述同步发电机组并列时应遵循的原则..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;以减小对电力系统的扰动..8. 简述励磁调节器特性进行调整主要是为了满足运行方面的哪些要求..①发电机投入和退出运行时;能平稳地改变无功负荷;不致发生无功功率的冲击；②保证并联运行的发电机组间无功功率的合理分配..9 简述电力系统负荷的由哪几种不同分量组成..第一种是频率较高的随机分量;其变化周期一般小于10s；第二种为脉动分量;变化幅度较大;变化周期在10s～3min 之间；第三种为变化很缓慢的持续分量..10. 简述当系统频率降低较大时;对汽轮机的影响..运行经验表明;某些汽轮机在长时期低于频率49～49．5Hz以下运行时;叶片容易产生裂纹;当频率低到45Hz附近时;个别级的叶片可能发生共振而引起断裂事故..11. 简述自动并列装置中频率差调整的任务..将待并发电机的频率调整到接近于电网频率时;频率差趋向并列条件允许的范围;以促成并列的实现..如果待并发电机的频率低于电网频率;则要求发电机升速;发升速脉冲..反之;应发减速脉冲..发电机的转速按照比例调节准则;当频率差值较大时;发出的调节量相应大些..当频率差值较小时;发出的调节量也就小些;以配合并列操作的工作．12. 简述频率降低时发生的电压崩溃现象..当频率降低时;励磁机、发电机等的转速相应降低;由于发电机的电动势下降和电动机转速降低;加剧了系统无功不足情况;使系统电压水平下降..运行经验表明;当频率降至46～45Hz时;系统电压水平受到严重影响;当某些中枢点电压低于某一临界值时;将出现所谓“电压崩溃”现象;系统运行的稳定性遭到破坏;最后导致系统瓦解..13.简述电力系统中实现频率和有功功率自动调节的方法..1主导发电机法；2同步时间发积差调节；3联合自动调频..14.简述当系统频率降低较大时;对汽轮机的影响..运行经验表明;某些汽轮机在长时期低于频率49～49．5Hz以下运行时;叶片容易产生裂纹;当频率低到45Hz附近时;个别级的叶片可能发生共振而引起断裂事故..15. 简述自动并列装置中电压差调整的任务..是在并列操作过程中自动调节待并发电机的电压值;使电压差条件符合并列的要求..当电压差绝对值小于设定的允许电压差值;则不进入电压调整控制程序；如电压差绝对值大于设定的允许电压差值;就进入电压控制调整程序..六、计算题每题10分;共20分求事故情况下的稳态频率值..解：课本168页例题6-1问各机组承担的无功负荷增量是多少母线电压变化量是多少解：课本72页例题3-1求系统频率由50Hz下降到47Hz时;负荷功率变化的百分数及负荷调节效应系数K L* ..解：课本127页例题5-1求接入自动低频减载装置的功率总数ΔP L·max ..解：课本172页例题6-2七、论述题共15分1.试述准同期并列装置采用恒定越前相角原理存在的问题.. 装置所取的提前量信号是脉动电压到达00=δ一恒定相角发出合闸信号;只有当s ω等于整定滑差0sy ω时;并列时的合闸相角差00=δ； 当s ω大于整定滑差0sy ω时;并列时的合闸相角差δ将增大；当s ω小于整定滑差0sy ω时;并列时的合闸相角差δ将减小；因此;不能保证合闸时00=δ..2.试述励磁调节器的辅助控制与正常情况下的自动控制的区别;常见的辅助控制器有哪些 举列说明其中两种辅助控制器的作用..辅助控制不参与正常的自动控制;仅在发生非正常运行工况;需要励磁调节器具有某些特有的限制功能时起相应的控制作用..瞬时电流限制、最大励磁限制、最小励磁限制、电压∕频率限制和保护、发电机失磁控制..举例：任选2个..3试述准同期并列装置利用脉动电压检测同步条件原理.. .脉动电压s u 中的频率较高部分滤掉;得到脉动电压的包络线;脉动电压波形中载有准同期并列所需检测的信息——电压幅值差、频率差以及相角差随时间的变化规律..因而并列两侧电压为自动并列装置提供了并列条件信息和合适的合闸信号控制发出时机..4分对应于脉动电压波形的最小幅值;表示相角差00=δ；其值反映电压幅值差的大小；脉动电压幅值变化的频率;反映了频率差的大小..4. 当电力系统频率下降严重时可采取解列操作;试述解列点选择的原则..答：1.应尽量保持解列后各部分系统的功率平衡;以防止频率、电压急剧变化;因此解列点应选择在有功功率、无功功率分点上或交换功率最小处..2.适当考虑操作方便、易于恢复且具有较好的远动、通信条件..5. 试述什么是 “频率崩溃”现象;并说明发生的原因..答：当系统频率下降到47～48Hz 时;火电厂的厂用机械如给水泵等的出力将显着降低;使锅炉出力减少;导致发电厂输出功率进一步减少;致使功率缺额更为严重..于是系统频率进一步下降;这样恶性循环将使发电厂运行受到破坏;从而造成“频率崩溃”现象..6.说明调差系数δ的定义并论述它表征的意义..调差系数δ的定义：*2*121G G GN G G U U U U U -=-=δ;或%100%21⨯-=GNG G U U U δ 调差系数表示无功电流从零增加到额定值时;发电机电压的相对变化..调差系数越小;无功电流变化时发电机电压变化越小..所以调差系数艿表征了励磁控制系统维持发电机电压的能力..。

第一章备用电源和备用设备的自动投入一、名词解释1、备用电源和备用设备自动投入装置是当工作电源或工作设备因故障被断开以后，能迅速自动地将备用电源或备用设备投入工作，使用户不致于停电的一种装置，简称AAT装置。

2、明备用指正常情况下有明显断开的备用电源或备用设备或备用线路的备用方式。

3、暗备用指正常情况下没有明显断开的备用电源或备用设备，而是工作在分段母线状态，靠分段断路器取得相互备用的备用方式。

4、用于发电厂厂用电源的AA T装置在切换时，若母线失电时间在0.3秒以内称为“快速切换”。

5、用于发电厂厂用电源的AA T装置在切换时，若母线矢电时间在1へ1.5秒以内称为“慢速切换”。

二、问答题1、答：AAT装置的作用是当工作电源或工作设备因故障被断开后，能自动迅速地将备用电源或备用设备投入工作，或将负荷切换到备用电源上。

AA T装置可提高供电可靠性，节省建设投资，简化继电保护，限制短路电流，提高母线残余电压，是一种提高对拥护不间断供电的经济且有效的技术措施，因此作为电力系统的一种安全自动装置，得到广泛应用。

2、答：AA T装置应满足如下基本要求：（1）应保证在工作电源或工作设备彻底断开以后，才投入备用电源或备用设备。

（2）工作母线无论任何原因失去电压时，AAT装置均应动作。

（3）AA T装置应保证只动作一次（4）发电厂厂用电源的AA T装置，应同时满足几个工作电源的备用要求。

即一个备用电源能够同时替代几个工作电源或当两个/////////（5）发电厂厂用电源的AA T装置，应满足切换方式的要求。

即在条件可能时，可采用带有同步检定的快速切换方式；也可采用带有母线残压闭锁的快速切换方式。

（6）应校验备用电源或备用设备自动投入时过负荷和电动机自起动情况，如果负荷超过允许限度或不能保证电动机自起动时，应有AAT装置动作于自动减负荷。

（7）如果AAT装置将备用电源或备用设备投于故障，应使其保护加速动作。

（8）AA T装置的动作时间以使负荷的停电时间尽可能短为原则，以减少电动机的自起动时间。

电力系统自动装置（主观题）陈嘉杰1、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，靠近电源侧的保护首先无选择性瞬时动作跳闸，而后借助自动重合闸来纠正这种非选择性动作。

自动重合闸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，重合闸进行一次重合。

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上，则保护装置加速动作，瞬时切除故障。

前加速保护的优点：（1）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，只需装设一套重合闸装置，简单、经济。

前加速保护的缺点：（1）断路器1QF的工作条件恶劣，动作次数增多。

（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）第一次有选择性的切除故障，不会扩大停电范围。

（2）保证永久性故障能瞬时切除，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）每个断路器上都需要装设一套重合闸，与前加速相比较为复杂。

（2）第一次切除故障可能带有延时。

2、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； (2)发电机电压和系统电压的相位相同，即相角差为0； (3)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，合闸后发电机与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。

《电力系统自动装置》复习思考题绪论复习思考题1.简述电力系统自动装置的作用。

2.电力系统自动装置有哪些功能？3.电力系统自动装置有哪些类型？第一章复习思考题1、AA T装置有何用途？2、对AA T装置有哪些基本要求？3、为什么要求AA T装置只能动作一次？4、简述明备用和暗备用的含义。

5、指出图1-1中AA T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？6、AA T装置有哪两部分组成？各有什么作用？7、试简述图1-2中AA T装置的工作原理和接线特点。

8、AA T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？9、AA T装置中的闭锁继电器延时返回时间值应如何整定？为什么？10、AA T动作时间一般是越短越好，但应考虑哪些因素？11、微机备自投有哪几种应用方式？12、并联切换和串联切换的含义是什么？他们有何优缺点？13、什么叫快速切换？厂用电快速切换有何优点？第二章复习思考题1.什么是自动重合闸？输电线路装置自动重合闸的作用是什么？2.试述自动重合闸应满足的基本要求。

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？4.自动重合闸的启动方式有哪两种？各有什么优缺点？5.根据图2-1所示的重合闸装置原理接线图，试说明当线路发生永久性故障时，重合闸装置如何保证只重合一次？6.输电线重合闸有哪些闭锁条件？7.什么是重合闸复归时间？整定时应考虑哪些因素？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？9.在检无压和检同步三相自动重合闸中，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）线路两侧仅一侧检同步投入。

10.什么是非同步自动重合闸？其有何特点？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？12.试述检定同步的工作原理。

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？14.什么是综合重合闸？综合重合闸装置能实现哪几种重合闸方式？15.与三相重合闸比较，综合重合闸有哪些特殊问题需要考虑？第三章复习思考题1. 何谓并列？发电机并列操作应遵循哪原则？2.并列的方法有哪两种？各有何特点？ 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？ 4.准同期自动并列的实际条件是什么？ 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？6. 什么叫同步点？7. 同频并网和差频并网的特征是什么？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？9. 什么叫整步电压？整步电压有何特点？10. 何谓恒定越前时间？何谓恒定越前相角？11. 并列操作时，如断路器的主触头不在δ= 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δ= 0的时刻闭合？12. 并列断路器合闸脉冲的越前时间应怎样考虑？13. 简述微机自动并列装置同步条件检定的原理。

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。