绪论 1、葛洲坝水电厂，输送容量达120万科kW；大亚湾核电厂单机容量达90万kW；上海外高桥火电厂装机容量320万kW，最大单机容量90万kW。我国交流输电最高电压等级达500kV。 2、电能在生产、传输和分配过程中遵循着功率平衡的原则。 3、发电厂转换生产电能，按一次能源的不同又分为火电厂，水电厂，核电厂 3、自动控制装置对送来的信息进行综合分析，按控制要求发出控制信息即控制指令，以实现其预定的控制目标。 3、电力系统自动监视和控制，其主要任务是提高电力系统的安全、经济运行水平。 4、发电厂、变电所电气主接线设备运行的控制与操作的自动装置，是直接为电力系统安全、经济和保证电能质量服务的基础自动化设备。 5、同步发电机是转换产生电能的机械，它有两个可控输入量——动力元素和励磁电流。 6、电气设备的操作分正常操作和反事故操作。 7、发电厂、变电所等电力系统运行操作的安全装置，是为了保障电力系统运行人员的人身安全的监护装置。 8、电压和频率是电能质量的两个主要指标。 9、同步发电机并网运行操作是电气设备正常运行操作的重要内容。 10、电力系统自动装置有两种类型：自动调节装置和自动操作装置 11、计算机控制技术在电力系统自动装置中已广泛应用，有微机控制系统、集散控制系统、以及分布式控制系统等。 12、频率是电能质量的重要指标。有功功率潮流是电力系统经济运行和系统运行方式中的重要问题。 13、电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置：按频率自动减载装置是电力系统在事故情况下较为典型防止系统事故的安全自动装置。 第一章 14、自动装置的首要任务是将连续的模拟信号采集并转换成离散的数字信号后进入计算机，即数据采集和模拟信号的数字化。 15、自动装置的结构形式主要有三种，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。 16、（简答）微型计算机系统的主要部件 1）传感器 2）模拟多路开关 3）采样/保持器 4）A/D转换器 5）存储器 6）通信单元 7）CPU 16、传感器的作用是把压力、温度、转速等非电量或电压、电流、功率等电量转换为对应的电压或电流的弱电信号。 17、采样/保持器一般由模拟开关、保持电容器和缓冲放大器组成 18、A/D转化器是把模拟信号转换为数字信号，影响数据采集速度和精度的主要因素之一。 19、一般把运算器和控制器合称中央处理单元（CPU）。/ 20、工业控制计算机系统一般由稳压电源、机箱和不同功能的总线模板，以及键盘等外设接口组成。 21、定时器是STD总线的独立外设，具有可编程逻辑电路、选通电路和输出信号，可完成定时、计数以及实现“看门狗”功能等。 22、键盘显示板主要有键盘输入、显示输出、打印机接口等部分。 23、路由器的功能主要起到路由、中级、数据交换等功能。 24、采样过程：对连续的模拟信号x（t），按一定的时 间间隔 S T，抽取相应的瞬时值。 25、采样周期Ts决定了采样信号的质量和数量。 26、香农采样定理指出采样频率必须大于原模拟信号
《电力系统自动控制装置原理》复习思考题 考试题型：选择、名词解释、简答题、计算题 负荷的调节效应：当频率下降时，负荷吸取的有功功率随着下降；当频率升高时，负荷吸取的有功功率随着增高。这种负荷有功功率随频率变化的现象，称为负荷调节效应。 频率调差系数：单位发电机有功功率的变化引起的频率增量即为频率调差系数。 电压调整：调节电力系统的电压，使其变化不超过规定的允许范围，以保证电力系统的稳定水平及各种电力设备和电器的安全、经济运行。 电力系统：由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。 1、电力系统频率二次调整有哪几种可以实现无差调节？ 答：①主导发电机法、②积差调频法、③分区调频法。 2、自动发电控制系统的基本任务？ 答：主要任务：①使全系统发电机输出功率与总负荷功率匹配； ②保持系统频率为额定值； ③控制区域联络线的交换功率与计划值相等； ④在区域网内各发电厂之间进行负荷的经济分配。 3、简述发电机调节的类型及特点。电力系统调度的主要任务。 答：发电机调节的类型及特点： ①δ>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； ②δ<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； ③δ=0称为无差特性，这时发电机端电压恒为定值。 电力系统调度的主要任务： ③保证供电质量的优良；②保证系统运行的经济性； ③保证较高的安全水平；④保证提供强有力的事故处理措施。 4、强行励磁的基本作用是什么？ 答：强行励磁的基本作用是：①有利于电力系统的稳定运行； ②有助于继电保护的正确动作； ③有助于缩短电力系统短路故障切除后母线电压的恢复时间； ④并有助于用户电动机的自起动过程。 同步发电机并列的理想条件是什么？ 答：理想条件：频率相等、电压幅值相等、相角差为零；即（f G=f X、U G=U X、δe=0）。 简述同步发电机组并列时遵循的原则。 答：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。 8、简述直流励磁机励磁系统的优缺点。 答:优点：结构简单； 缺点：靠机械整流子换向，有炭刷和整流子等转动接触部件； 维护量大，造价高；
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。
电气一次设备及主接线 第一章电气设备 第1节概述 发电厂变电站的电气设备，根据其用途常分为一次设备和二次设备。一次设备是指直接生产、输送和分配电能的设备，包括有生产变换电能的设备（如发电机、变压器），开关设备（如高、低压断路器、隔离开关、接触器等），限流限压设备（如避雷器、电抗器），接地装置，载流导体（如母线、电力电缆等）。二次设备是对一次设备进行控制、测量、监视和保护的电气设备，包括测量表计（如电压表、电流表、功率表），继电保护及自动装置（如各种继电器、端子排），直流设备（如直流发电机、蓄电池）。下面主要针对部分一次设备的作用和工作原理进行介绍。 第2节母线 在发电厂变电站中，将发电机、变压器和各种电器连接的导线称为母线。母线是电气主接线和各级电压配电装置中的重要环节。它的作用是汇集和分配电能。 母线按所使用的材料可分为铜母线、铝母线和钢母线。 铜母线：具有电阻率低、机械强度高、抗腐蚀性强等特点，是很好的导电材料。但铜的储量少，属贵重金属，一般在含有腐蚀性气体的场合采用。 铝母线：电阻率比铜高，但储量丰富，比重小，加工方便，价格便宜，通常情况下采用铝母线。 钢母线：机械强度高，价格便宜，但钢的电阻率是铜的7倍，用于交流时会有很强的集肤效应，所以仅用于高压小容量回路（如电压互感器）。 母线按其截面形状可分为矩形母线、管形母线和槽形母线。 矩形母线：具有集肤效应系数小、散热条件好、安装简单、连接方便等优点，在35kV 及以下的户配电装置中多采用矩形母线。 管形母线：是空芯导体，集肤效应系数小，且电晕放电电压高。在35kV以上的户外配电装置中广泛采用。 槽形母线：电流分布比较均匀，与同截面的矩形母线相比，具有集肤效应系数小、冷却条件好、金属材料的利用率高、机械强度高等优点。当母线的工作电流很大，每相需要三条以上的矩形母线才能满足要求时，一般采用槽形母线。
电力系统变电一次设备状态检修策略研究崔逸飞马瑾 发表时间：2017-06-13T11:37:58.260Z 来源：《电力设备》2017年第6期作者：崔逸飞马瑾[导读] 摘要：在电力系统中，变电一次设备的运行质量关系着系统整体的稳定可靠运行，因此，做好变电一次设备的维护和检修工作意义重大。 （国网辽宁省电力有限公司检修分公司辽宁沈阳 110003） 摘要：在电力系统中，变电一次设备的运行质量关系着系统整体的稳定可靠运行，因此，做好变电一次设备的维护和检修工作意义重大。状态检修作为一种有效的检修技术和检修手段，可以使得工作人员实时掌握变电一次设备的运行状态，减少故障和问题出现的几率。本文主要针对电力系统变电一次设备状态检修的策略进行分析和研究。 关键词：电力系统；变电一次设备；状态检修 引言：在电力系统中，变电一次设备是非常重要的组成部分，其运行状态对整个电力系统的运行会造成非常严重的影响。现如今社会用电量逐渐增加，并且对于用电安全性和稳定性的要求越来越高，这就需要保证给变电一次设备提供更加安全、稳定的运行环境。因此，采取有效的状态检修技术加强对电力系统变电一次设备的检修和维护意义重大。在社会发展中，电力作为一种应用最为广泛的能源，受到了社会各界的关注，如果电力系统出现问题，必然会给社会生产以及人们的日常生活产生巨大影响。从保证电力系统安全稳定运行的角度分析，做好变电一次设备检修工作非常不重要。针对传统定期检修存在的弊端，开展状态检修工作，能够提升检修的效率，降低检修成本，实现对于故障的有效预防，因此受到了电力工作人员的青睐。 1变电一次设备状态检修概述 状态检修与传统的定期检修不同，主要是利用传感器技术、诊断技术以及现代通信技术等，对设备在运行过程中的状态信息进行采集，通过与正常信息的对比，判断设备是否存在异常，对设备故障会进行预制，根据设备的健康状态，进行检修计划的安排。通过状态检修，可以有效减少设备事故，提升设备运行的稳定性和可靠性。 在变电一次设备的检修工作中，状态检修需要采集的信息不仅包括了设备运行过程中的状态信息，还应该包括历史维修记录，通过对信息的分析和整理，生成相应的检修计划。具体来讲，变电一次设备状态检修的步骤包括：第一步，明确模型参数。就目前而言，在变电一次设备状态检修中，采用的都是非齐次泊松模型，可以实现对于各类可靠性约束的综合，分析效率较高，不过需要技术人员结合采集到的设备状态信息和历史维修记录，经运算后，对模型参数进行明确；第二步，利用传感器设备，针对变电一次设备运行过程中的状态信息进行实时在线采集，包括了设备特征值、运行参数、历史检修记录以及预防性试验的相关数据等；第三步，将采集到的各类数据信息进行整理，做好分析预测工作，通过与正常数据的对比，判断设备是否存在故障，如果不存在故障，则转入到第二步操作，如果存在故障，则需要继续进行下一步操作；第四步，将通过分析和预测得到了设备故障信息、历史信息以及故障可能带来的严重后果输入到变电一次设备状态检修模型中，进行相应的仿真计算，根据计算结果决定是否需要对设备进行检修。如果设备的最优检修停止时间为零，则表明不需要进行检修，转入第一步操作，如果设备的最优检修停止时间大于零，则转入第三步操作；第五步，针对需要检修的一次设备进行状态检修，结合上一步得到的最优检修停止时间，对一次设备的具体检修时间进行明确。 2 变电一次设备状态检修策略 2.1状态检测 在当前的技术条件下，变电一次设备状态检测可以分为三种不同的方式，一是在线检测，这也是最为常用的一种检测方式，主要是利用相应的信息收集系统（以各类传感器为主），对变电一次设备在运行过程中的状态信息进行在线采集，然后经信息管理系统的整理分析，结合数字化调节器和分布式控制系统，实现对于信息的在线检测，判断设备是否存在异常；二是离线检测，一般是利用振动检测仪、红外测温仪、油质分析仪以及超声波检漏仪等设备，对变电一次设备进行定期或者不定期的检测，查看设备内部的元件是否处于正常工作状态；三是定期解体检测，这种状态检测方式并不常用，一般是针对停运期间或者维修期间的变电一次设备进行检测，结合设备本身的而出厂信息、作业标准以及相应的检修工艺，对设备内部元件进行检测，判断其是否存在损坏或者裂化的可能。对于技术人员而言，在开展变电一次设备的状态检修工作时，需要根据设备的类型和特点，选择恰当的状态检测方式，保证状态检测的高效性和可靠性。 2.2状态预测 在变电一次设备状态检测中，状态预测需要结合相应的预测模型展开，通常来讲，预测模型有两种，一是基于BP神经网络的状态检测，二是基于灰色系统理论的状态预测。事实上，变电一次设备状态预测主要是针对设备的状态特征向量进行预测，依照预先设定的警报阈值，在线预测变电一次设备的运行状态。在实际应用中，基于灰色理论的状态预测效果更加理想，尤其是在短期预测中，有着非常显著的效果。可以将灰色理论预测模型分为基于灰色理论的动态预测模型，以及基于信息状态预测的残差分辨模型。例如，对于轴承，其本身在使用过程中会出现机械磨损，而一般情况下，磨损情况呈浴盆曲线发展，结合灰色系统模型，能够在前一阶段磨损数值的基础上，预测出下一个阶段的磨损情况，从而合理安排检修时间，在保证检修效果的同时，也避免了频繁检修导致的成本增加问题。 2.3故障诊断 故障诊断是状态检修中一个非常重要的内容，可以及时发现设备中存在的故障隐患，对故障的类型、危害等进行判断，为后续的故障处理奠定良好的基础。对于变电一次设备而言，故障诊断方式是多种多样的，包括噪声诊断、振动诊断、射线诊断、污染诊断以及专家系统诊断等，而在实际操作中，最为常用的方法一是振动诊断，主要是结合相应的仪器，对变电一次设备在运行过程中的振动信息（包括位移、速度、相位、频谱、幅值等）进行分析和识别，从而判断设备运行的健康状况，对其中存在的故障和隐患进行诊断。相关统计数据显示，振动诊断可以准确识别60%左右的变电一次设备故障；二是专家系统诊断，主要是结合专家系统，对变电一次设备运行中存在的故障和问题进行识别和判断，具有智能化、高效性、可靠性等优点。专家系统诊断可以细分为基于信息的诊断以及基于神经网络的诊断，在实际应用中，后者可以再次分为模糊神经网络诊断、集成化网络神经系统诊断、分形神经系网络诊断等。 以变压器为例，对其状态检修策略进行简要分析。变压器状态检修的内容包括局部放电测量、油气状况分析、机械部分及电气连接部分的健康检测等，对于不同的检修内容，需要采用不同的检测方法，例如，对于局部放电的测量，可以采用局部放电分析法，对变压器内部设备的局部放电特性进行分析，结合分析结果判断设备的老化程度；对于油气状态分析，可以采用气体状态分析法，对变压器在故障发生前后的内部气体组分进行分析，结合气体百分比数据，对绝缘特性进行诊断。
电力系统自动装置原理 级: 名: 号: 指导老师:
实验一 发电机自动准同期装置实验 、实验目的 1、加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件； 2、掌握微机准同期控制装置及模拟式综合整步表的基本使用方法； 3、熟悉同步发电机准同期并列过程； 4、学会观察、分析有关实验波形。 二、实验基本原理 （一）控制发电机运行的三个主要自动装置 同步发电机从静止过渡到并网发电状态，一般要经历以下几个主要阶段： （1）起动机组，使机组转速从零上升到额定转速； （2）起励建压，使机端电压从残压升到额定电压； （3）合出口断路器，将同步发电机无扰地投入电力系统并列运行； 输出功率，将有功功率和无功功率输出增加到预定值。 （4） 上述过程的控制， 至少涉及 3个自动装置， 即调速器、 励磁调节器和准同期 控制器。它们分别用于调节机组转速 /功率、控制同步发电机机端电压 /无功功率 和实现无扰动合闸并网。 （二）准同期并列的基本原理 将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。 准同期并列要满足以下四个条件： 发电机电压相序与系统电压相序相同； 发电机电压与并列点系统电压相等； 发电机的频率与系统的频率基本相等； 合闸瞬间发电机电压相位与系统电压相位相同。 1） 2） 3） （4） 具体的准同期并列的过程如下： 先将待并发电机组先后升至额定转速和额定 电压，然后通过调整待并机组的电压和转速， 使电压幅值和频率条件满足， 再根 据“恒定越前时间原理 ”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时 机发出合闸命令， 使出口断路器合上的时候相位差尽可能小。 这种并列操作的合 闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。 自动准同期并列， 通常采用恒定越前时间原理工作， 这个越前时间可按断路
电力系统一次设备培训测试试题 单位：姓名：得分： 一、填空题 1、电力系统是由、、、、、等环节组成的系统。 2、变压器的调压方式分为：、两种方式。 3、母线的作用：、和电能。 4、绝缘子的主要作用是：、。 5、断路器是用来、正常负荷电流以及切除。 6、常见的避雷设备有：、和。 7、绕组温度计的读数与和有关。 8、常见的高压断路器有：、和。 9、组合电器由：、、、 、、、出现套管、电缆终端等电器按照要求依次组成的整体。
10、常见的35kV输电线路采用、两种方式。 二、选择题 1、下面设备不属于电气一次变换设备的是（） A 变压器 B 电压互感器 C 电流互感器 D 熔断器 2、变压器油温度计测量的是变压器（）位置的温度。 A 上层 B 中层 C 下层 D 绕组 3、下列不属于变压器油作用的是。（） A 绝缘 B 冷却 C 润滑 D 灭弧 4、110kV额定电压应一般采用片数是（）的绝缘子串。 A 1 B 3 C 8 D 16 5、下列不属于电气二次设备的是（） A 测量仪器 B 继电器 C 控制电缆 D 开关柜小车 6、下列属于保护设备的是（） A 隔离开关 B 熔断器 C 电容器 D 避雷器 7、无载调压在什么状态下能调压（） A 满负荷 B 70%负荷 C 带电 D 停电 8、下列哪个不是隔离开关的类型？（）
A V型 B Y型 C 二柱型 D 三柱型 9、下列说法正确的是：（） A 可以用隔离刀闸切断故障电流 B 送电时先合隔离刀闸，再合断路器 C 停电时先合断路器，再合隔离刀闸 D 隔离刀闸可以开断空载母线 10、风电场的主要补偿装置有？（） A 电容器 B 电流互感器 C 电抗器 D 低压配电柜 三、看图回答 1、根据下图填写设备名称并说明设备2的作用。 1
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％；②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f?、 f t ??? 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f?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U G和U X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U 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 G、U X幅值成比例的电压值U‘G和U’X，取U AB=U’X-U ‘ G，用整流桥得检测电压差的绝对值∣△U AB∣，电压差测量输出端的电位为U D=∣△U AB∣-U set，其中U set为允许电压差的整定电压值，当U D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 e δ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。
电力系统自动装置原理附录思考题答案 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，0a 、n a 、n b 的物理意义分别是什么？ 【答案提示】 0a ：直流分量；n a ：n 次谐波分量的实部；n b ：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， 其一：10 ~10 21a a a a +++= ； 其二：2~211a a a +=，2~~312a a a +=，2~~423a a a += (2) ~~108a a a +=。 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，10a 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： t f cos 1.0501+=Hz ，t f 2sin 1.0502+=Hz ，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： t f cos 1.0501+=Hz ，t f 2sin 1.0502+=Hz ，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。 【答案提示】 合闸相角差表达式为： ?? ?-=-=-==20 1002 12sin 2.0cos 2.0)(22δδδππππδe s e t t f f f 先不考虑提前量，则有： 01.02cos 1.0sin 2.0]2sin 2.0cos 2.0[0→++=+-=?πππδππδt t dt t t e e 2 5 1sin 01sin sin 1sin 21sin 212cos sin 222-= ?=--=+-+=++t t t t t t t 8078.32+=πk t 或6662.02-=πk t 8078.31=t ， 5.61692=t ，…… 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。 2-4．旋转坐标系中发电机的模型方程（Park 方程）如下： 磁链方程?????+-=-=+-=f f d ad f q q q f ad d d d i x i x i x i x i x ψψψ 电压方程?????+++-=+-+-=d q d q q d d d s ri u s ri u ψψψψ )1()1( 式中符号含义：ψ — 磁链，i — 电流，u — 电压，d — 直轴，q — 交轴，f — 励磁绕 组，dt d ψψ= 。 已知：** 1 ad f x I =，5.0,1,0===q d x x r ，???====8.0sin 6.0cos δδU u U u q d ，2 22q d i i i +=。假定恒同步转速、恒励磁，求发电机并入电网后的电流暂态过程。 【答案提示】
《电力系统自动装置原理》课程学习指导资料 编写：肖先勇 适用专业：电力系统及其自动化 适用层次：专科 四川大学网络教育学院 二00三年11月
《电力系统自动装置原理》课程学习指导资料 编写：肖先勇 审稿（签字）： 审批（主管教学负责人签字）： 本课程学习指导资料根据该课程教学大纲的要求，参照现行教材《电力系统自动装置原理》（第二版）（上海交通大学杨冠诚主编，中国电力出版社，1995年11月）以及课程学习光盘，并结合实际电力系统对自动装置的要求和远程网络教育的教学特点和教学规律进行编写，适用于电气工程及其自动化（含电力系统及其自动化）专业专科学生。 第一部分课程的学习目的及总体要求 一、课程的学习目的 电力系统自动装置是高等教育电力系统及其自动化（电气工程及其自动化）专业教学计划中的一门重要课程，是为满足培养电力系统、电气工程专业人才的需要而设置的课程。 通过本课程的学习，使同学们了解电力系统自动化、电力系统自动装置的重要意义，掌握电力系统中常用自动装置的作用、构成、工作原理、性能、运行特性以及有关参数的整定计算，了解电力系统中常用的自动装置的发展现状及趋势。同时通过掌握电力系统自动装置的分析方法、基本原理与特点，深化对装置的理解，培养一定的分析问题和解决问题的能力，为从事电力系统自动化及自动装置的调试、管理、开发与研究等工作打下必要的基础。 二、课程的总体要求 本课程主要介绍在发电厂和电力网中使用的常规自动装置，包括备用电源与备用设备的自动投入、自动重合闸、同步发电机自动同期（并列）、同步发电机励磁系统及其自动调节、自动低频减载以及其它安全自动装置等。通过学习，应该达到以下要求： （1）掌握电力系统中常规自动装置的作用、基本概念和基本理论及其分析方法。 （2）掌握常规自动装置的电路构成、工作原理、电路分析方法及其输入输出特性等。 （3）掌握常规自动装置的总体结构、工作原理、性能及其运行特点等。 （4）能够进行一般的参数整定计算。 （5）具有一定的理论联系实际、独立分析问题和解决问题的能力。 学习本科的先修课程有：电路原理、电机学、电子技术、电力系统分析、发电厂电气部分、电力系统继电保护等。这些课程是本课程的基础，如果基础打不好，会增加本课程学习的难度。例如：对于晶闸管的开关特性掌握不好，就会影响对发电机现代励磁系统、自动同期装置等的学习。 本专业的另一门主要课程——继电保护也属于安全自动装置的范畴，虽然已经独立成为一门课
第一章 电力系统概述和基本概念 1、电力系统及其基本元件 2、电力系统由发电机，电力网和负荷组成。 3、电力网由各种电压等级的输配电线路及升降压变压器组成。 4、电压等级和额定电压。用电设备和电力线路的额定电压相同，并容许电压偏移%5±，即额定电压为%5±N U ，常见的用电设备和电力线路的额定电压为(0.38，3，6，10，35，110，220，500)kV 。 5、【简答题】电力系统运行的基本要求 答：(1)保证系统运行的安全可靠性 (2)保证良好的电能质量 (3)保证系统运行的经济性 (4)环境保护问题日益受到人们关注 6、【简答题】电能生产的基本特点 答：(1)电能与国民经济关系密切 (2)电能不能大量储存 (3)电力系统中的暂态过程十分迅速 (4)对电能质量的要求比较严格 1）电力系统的综合用电负荷加上网络中的功率损耗称为（D ） A.厂用电负荷 B.发电负荷 C.工业负荷 D.供电负荷 2）电力网某条线路的额定电压为Un=110kV ，则这个电压表示的是（C ） A.相电压 B. 3 1相电压 C.线电压 D. 3线电压 3）我国电力系统的额定频率为（C ） A. 30Hz B. 40Hz C. 50Hz D. 60Hz 4）以下（D ）不是电力系统运行的基本要求 A. 提高电力系统运行的经济性 B. 安全可靠的持续供电
C. 保证电能质量 D. 电力网各节点电压相等 5）对（A ）负荷停电会给国民经济带来重大损失或造成人身事故。 A ．一级负荷 B. 二级负荷 C ．三级负荷 D. 以上都不是 6）电力系统由(发电机、电力网、负荷)三部分构成。 7）电力系统的常用额定电压等级有( 10kV 、35kV 、110kV 、220 kV) (至少写出三个)。 8）发电机的额定电压与系统的额定电压为同一等级时，发电机的额定电压与系统的额定电压的关系为（发电机的额定电压比电力线路的额定电压高5%）。 9）电力系统的运行特点是（电能与国民经济关系密切、电能不能大量储存、电力系统中的暂态过程十分迅速、对电能质量的要求比较严格）。 10）我国交流电力网的额定频率为（50）Hz ，容许的正负偏差为（2.0±）Hz 。 11）变压器二次绕组的作用相当于供电设备，额定电压规定比系统的额定电压高（10%）。 12）在我国，110kV 及以上电压等级电网中一般采用的中性点接地方式是（中性点有效接地方式）。 第二章 电力系统元件数学模型 1、电力线路的模型及参数计算方法 (1)线路模型 R X j 2 j B 2j B 要求的量：l x r Z )j (11+=)(Ω l b Y 1j = )(S 无损耗线路，自然功率的概念 电导则可略去不计，即可以设01=r ，01=g 。显然，采用这些假设就相当于设线路上没有有功功率损耗， 自然功率也称波阻抗负荷。是指负荷阻抗为波阻抗时，该负荷消耗的 功率。如负荷端电压为线路额定电压，则相应的自然功率为c N n n Z U P S /2 ==，由于这时的c Z 为纯电阻，相应的自然功率显然为纯有功功率。
《电力系统自动装置》复习 填空题主要资料： 发电厂的分类一次能源的不同分为火电厂，水电厂，核电厂 电力系统口动装置的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DCS和现场总线系统FCS,计算机网络系统 自动并列装置检测并列条件coG二cox （或fG二fx ）, UG二Ux, 5e= 0即（电压幅值相等，频率相等，相交差相等） ?准同期并列装置的三个主要控制单元频率差控制单元，电压差控制单元，合闸信号控制单元?准同期并列的方式（控制逻辑）恒定越前相角准同期并列和恒定与越前吋间准同期并列? 整步电压分类正弦型整步电压，线性整步电压 ?发电机无功调节特性的三种类型调差系数大于0等于0小于0（正、负、无调差） ?同步发电机励磁系统的任务电压控制，控制无功分配，提高同步发电机并联运行的稳定性, 改善电力系统的运行条件（强行励磁），强行减磁励磁控制系统的构成同步发电机，励磁功率单元及励磁调节器 ?为满足正常运行，发电机励磁功率单元必须满足-定的要求，对励磁单元的要求：1.要求励磁功率单元有足够的可靠性并具有一定的调节容量2.具有做够的励磁顶值电压和电压上升速度 ?电力系统的负荷波动可分为哪三种分量？哪两种分量对电力系统的频率变化起主耍影响？随机分量，脉动分量，持续分量，出于屯力系统是个惯性系统，对频率的变化起主要影响的是脉动分量和持续分量 简答题主要资料： 电力系统自动控制划分①电力系统自动监视和控制（电网部分，EMS/DMS）②电厂动力机械自动控制（电厂动力部分）③电力系统电气设备自动装置（电力系统部分） 电力系统口动装置的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DCS和现场总线系统FCS,计算机网络系统 发动机自动并列吋需要遵循的原则是什么？并列断路器合闸吋，冲击电流应尽可能小，其瞬吋最大值不超过允许值（1?2倍的额定电流）；发电机组并入电网后，应能迅速（暂态过程要短）进入同步运行状态，以减小对系统的扰动。
第一章 电力系统概述和基本概念1、电力系统及其基本元件 2、电力系统由发电机，电力网和负荷组成。 3、电力网由各种电压等级的输配电线路及升降压变压器组成。 4、电压等级和额定电压。用电设备和电力线路的额定电压相同，并容许电压偏移%5±，即额定电压为%5±N U ，常见的用电设备和电力线路的额定电压为(0.38，3，6，10，35，110，220，500)kV 。 5、【简答题】电力系统运行的基本要求 答：(1)保证系统运行的安全可靠性 (2)保证良好的电能质量 (3)保证系统运行的经济性 (4)环境保护问题日益受到人们关注 6、【简答题】电能生产的基本特点 答：(1)电能与国民经济关系密切 (2)电能不能大量储存 (3)电力系统中的暂态过程十分迅速 (4)对电能质量的要求比较严格 1）电力系统的综合用电负荷加上网络中的功率损耗称为（D ） A.厂用电负荷 B.发电负荷 C.工业负荷 D.供电负荷 2）电力网某条线路的额定电压为Un=110kV ，则这个电压表示的是（C ） A.相电压 B. 3 1相电压 C.线电压 D. 3线电压 3）我国电力系统的额定频率为（C ） A. 30Hz B. 40Hz C. 50Hz D. 60Hz
4）以下（D ）不是电力系统运行的基本要求 A. 提高电力系统运行的经济性 B. 安全可靠的持续供电 C. 保证电能质量 D. 电力网各节点电压相等 5）对（A ）负荷停电会给国民经济带来重大损失或造成人身事故。 A ．一级负荷 B. 二级负荷 C ．三级负荷 D. 以上都不是 6）电力系统由(发电机、电力网、负荷)三部分构成。 7）电力系统的常用额定电压等级有( 10kV 、35kV 、110kV 、220 kV) (至少写出三个)。 8）发电机的额定电压与系统的额定电压为同一等级时，发电机的额定电压与系统的额定电压的关系为（发电机的额定电压比电力线路的额定电压高5%）。 9）电力系统的运行特点是（电能与国民经济关系密切、电能不能大量储存、电力系统中的暂态过程十分迅速、对电能质量的要求比较严格）。 10）我国交流电力网的额定频率为（50）Hz ，容许的正负偏差为（2.0±）Hz 。 11）变压器二次绕组的作用相当于供电设备，额定电压规定比系统的额定电压高（10%）。 12）在我国，110kV 及以上电压等级电网中一般采用的中性点接地方式是（中性点有效接地方式）。 第二章 电力系统元件数学模型 1、电力线路的模型及参数计算方法 (1)线路模型 R X j 2 j B 2j B 要求的量：l x r Z )j (11+=)(Ω l b Y 1j = )(S 无损耗线路，自然功率的概念 电导则可略去不计，即可以设01=r ，01=g 。显然，采用这些假设就相当于设线路上没有有功功率损耗，即为无损耗线路。
分数： 100.0 完成日期：2011年01月28日 12点32分 说明：每道小题括号里的答案是学生的答案，选项旁的标识是标准答案。 一、单项选择题。本大题共20个小题，每小题 2.0 分，共40.0分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.我国电网的额定频率为（） ( B ) A.45Hz B.50 Hz C.55 Hz D.60 Hz 2.电力系统运行中的主要并列方式为（） ( C ) A.自同期 B.非同期 C.准同期 D.同周期 3.按提前量的不同，准同期并列装置可分为恒定越前相角和（） ( D ) A.恒定越前功率 B.恒定越前频率 C.恒定越前电压 D.恒定越前时间
4.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（） ( B ) A.正弦整步电压 B.线性整步电压 C.余弦整步电压 D.同期整步电压 5.电力系统发生有功功率缺额时，系统频率会（） ( C ) A.升高 B.不变 C.降低 D.无法判断 6.双电源线路配置重合闸装置除满足基本要求外，还应考虑（） ( D ) A.电压幅值 B.有功功率匹配 C.无功功率匹配 D.同步问题 7.励磁功率单元向同步发电机转子提供（） ( B ) A.交流电流
B.直流电流 C.交流电压 D.任何电压 8.能够有效地提高系统稳定的功率极限的装置有（） ( D ) A.调速器 B.变压器 C.继保装置 D.励磁调节器 9.励磁顶值电压是励磁功率单元在强励时可能提供的最高电压，该值与额定 励磁电压之比称为强励倍数，其值一般为（） ( B ) A.1？1.5 B. 1.6？2 C.2？2.5 D. 2.6？3 10.用于大型发电机组的励磁系统主要是（） ( C ) A.直流励磁机 B.交流励磁机 C.静止励磁
电力系统变电一次设备状态检修策略分析付彦铮 发表时间：2019-04-12T10:17:37.297Z 来源：《河南电力》2018年19期作者：付彦铮 [导读] 近年来，为了充分满足人们对电力的需求，我国开始扩大电网数量，这大大增加了电网设备的数量。然而，检修电网设备状态的人员数量有限，导致两者之间的冲突加剧。因此，为了提高变电一次设备的运行安全性，有必要加强变电一次设备状态检修技术体系的建设和完善，本文主要对电力系统变电一次设备状态检修措施进行分析，仅供参考。 付彦铮 （天津市电力公司检修公司天津 300000） 摘要：近年来，为了充分满足人们对电力的需求，我国开始扩大电网数量，这大大增加了电网设备的数量。然而，检修电网设备状态的人员数量有限，导致两者之间的冲突加剧。因此，为了提高变电一次设备的运行安全性，有必要加强变电一次设备状态检修技术体系的建设和完善，本文主要对电力系统变电一次设备状态检修措施进行分析，仅供参考。 关键词：电力系统变电；一次设备；状态检修；策略分析 导言 在电力系统中，变电站一次设备占有非常重要的地位。做好设备的状态维护关系到整个电力系统的稳定可靠运行。电力技术人员必须注意。必须采用切实有效的维护方法，及时发现和消除变电站一次设备运行中存在的安全隐患和异常工况，确保变电站一次设备始终处于健康运行状态。但是，也应该认识到，状态维修技术在实际应用中也存在一定的缺陷和问题，需要检修人员结合自身的经验进行改进和创新，以更好的适应电力系统的发展需求。 1电力系统变电一次设备状态检修概述 变电站一次设备状态检修是指通过相应的技术检测变电站一次设备的运行状态，并通过检测数据科学确定检修决策。状态检修的主要目的是正确判断变电一次设备的运行状态。状态检修的判断结果以实际测量数据为基础，可以提高判断的准确性和客观性，便于检修人员主动维修即将发生故障的变电站一次设备，从而保证变电站一次设备的运行安全。由于维修决策的确定需要基于数据和信息，因此检测数据的收集和处理是状态维修工作的关键环节之一。检测技术、诊断学技术等学科均为数据采集、处理工作开展时需要使用的，基于此，状态检修含义包含三个方面：监测变电一次设备运行状态；诊断变电一次设备有无故障隐患；确定检修策略。 2实施变电站一次设备状态检修的意义 根据电力设备维护经验，电力设备的正常运行是通过运行中对电力设备状态的诊断和检查来实现的。例如，维修人员应根据电力设备的磨损程度科学地设定电力设备的维修时间，这样不仅降低了电力设备故障的概率，而且提高了电力设备的维修效率。因此，电力设备的计划外维护不仅可以发现设备的隐患，而且可以保证电力设备的运行达到最高质量状态，同时电力系统变电一次设备状态检修工作是在电力设备运行时进行的状态检修工作，因此，它能更好的保证电力设备运行时的安全性。综上所述，对电力系统变电一次设备状态进行检修工作，能最大程度的保证电力设备的正常运行。 3 电力系统变电一次设备状态检修的检修策略 3.1 变电一次设备的状态检测 在当前技术条件下，电力系统工作中变电站一次设备的检测方法可分为在线监测、离线监测和定期解体检测两种形式。其中，在线监测采用传感器和信息采集系统相互连接的方式进行实时数据传输，使得传感器检测到的变电站一次设备的运行状态能够以数据的形式反映在系统显示界面上，工作人员可以通过读取界面上显示的数据来判断变电站一次设备的实时运行状态；离线监测与在线监测不同，这种监测方式需要借助红外测温仪、振动监测仪等设备对变电一次设备进行定期或不定期的数据搜集，数据搜集仪器会将所搜集到的状态数据根据搜集实践和状态情况进行分类存储，工作人员通过调取历史监测数据的方式获取到离线数据，再对设备状态进行判断，这种方法更利于工作人员宏观上对设备状态变化进行把握。 3.2状态预测 在变电一次设备状态检测中，状态预测需要结合相应的预测模型展开，通常来讲，预测模型有两种，一是基于BP神经网络的状态检测，二是基于灰色系统理论的状态预测。事实上，变电一次设备状态预测主要是针对设备的状态特征向量进行预测，依照预先设定的警报阈值，在线预测变电一次设备的运行状态。在 在实际应用中，基于灰色理论的状态预测更加理想，特别是在短期预测中，效果非常显著。灰色理论预测模型可分为基于灰色理论的动态预测模型和基于信息状态预测的残差分解模型。 3.3技术引用 就地理信息系统而言，地理信息系统是气体绝缘变电站的另一个名称，在变电站系统中起着重要的指导作用。因此，在实际开发过程中，有必要进行全方位的状态检测和维护。状态检修的结果直接影响变电站系统的工作状态。地理信息系统要求非常高的效率。因此，在状态检测过程中，有必要对湿度、气压等各种影响因素进行检测和研究，并确保检测工作的完整性和严密性。在区域放电现象中，通常会