华南理工大学广州学院自动装置复习题(包括答案) 2013

电力系统自动装置复习提纲

一、 概念

第一章 绪论

电力系统的不正常运行状态，以及其产生的后果，及控制不正常运行状态的措施： 不正常运行状态：正常运行条件受到破坏，但还未发生故障。等约束条件满足，部分不等约束条件不满足。

①负荷潮流越限致使电流升高（过负荷）； ②发电机突然甩负荷引起发电机频率升高； ③系统出现有功功率缺额引起的频率降低； ④单相接地引起的非接地相电压升高； ⑤电力系统发生振荡；

不正常运行状态产生的后果：电力设备的电流过大会使设备载流部分和绝缘材料的温度不断升高，加速绝缘的老化和损坏，可能发展成短路故障。

不正常运行状态的对策：一旦电力系统设备发生不正常运行状态，应该发出告警信号、减负荷或跳闸。

第二章 同步发电机的自动并列

1、发电机投入电力系统参加并列运行的操作称为“并列操作”。

2、同步发电机的并列操作称为“同期”。以近于同步运行条件进行的并列操作称为“准同期”。

3、同步发电机并列需遵循的基本原则：

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。

4、发电机并列的理想条件——并列断路器两侧电源电压的三个状态量全部相等。 1）频率相等 2）电压幅值相等 3）相角差为零

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5、准同期并列的概念，等值电路图，由图与矢量图分析准同期并列的条件不满足时，有哪些影响？

6、存在相角差时进行并列会造成什么冲击电流，什么性质，怎样计算？ 7、出现频率差时又怎样分析？

8、准同期并列的整定计算，基本原理中提出提前量（恒定越前时间/相角）的计算

9、准同期并列装置的控制单元主要包括：频率差控制单元、电压差控制单元和合闸信号控制单元。

10、自同期并列：

自同期并列就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，而且，在机组的加速度小于某一给定值的条件下，首先合上并列断路器QF,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，由电力系统将并列发电机拉入同步状态。

11、频率差调节的任务：

将待并发电机频率调整到接近于电网频率，使频率差满足并列允许条件，促成并列的实现。

12、电压差调节的任务：

将待并发电机电压值自动调整到接近于电网电压，使电压差满足并列允许条件，促成并列的实现。

第三、四章 同步发电机励磁自动控制系统

1、由励磁调节器、励磁功率单元和发电机构成了反馈控制系统。励磁功率单元向同步发电机转子提供直流电流；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、同步发电机励磁控制系统的任务： 1）电压控制(最基本任务) 2）控制无功功率分配

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

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改善异步电动机的自启动条件 为发电机异步运行创造条件 提高继电保护装置工作的正确性

5）水轮发电机组要求实行强行减磁，防止水轮发电机的过电压

3、励磁自动控制系统就是通过不断的调节励磁电流来维持发电机端电压为设定值的

4、对励磁调节器的要求：

1）具有较小的时间常数，能够迅速响应输入信息的变化

2）系统正常运行时，励磁调节器能反映发电机电压的高低来维持发电机电压在给定的水平 3）励磁调节器能够合理分配机组的无功功率

4）对远距离输电的发电机组，要求没有失灵区，以使其在稳定区运行

5）励磁调节器迅速反映系统故障，具备强行励磁的功能，提高暂态稳定性和改善系统的运行条件

6）励磁调节器能够长期可靠工作，具有高可靠性

5、对励磁功率单元的要求：

1）要求励磁功率单元有足够的可靠性，具有一定的调节容量。

2）具有足够的励磁顶值电压和电压上升速度。就改善电力系统运行条件和提高电力系统暂态稳定性而言，励磁功率单元应该具有较大的强励能力和快速响应能力。 (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。 励磁顶值电压与额定励磁电压之比为强励倍数，一般为1.6~2)

6、励磁调节器的调整是为了满足运行要求：

1）发电机投入和退出运行时，能够平稳地改变无功负荷，不致于发生无功功率的冲击。 2）保证并联运行的发电机组间的无功功率的合理分配。

7、发电机调节特性的平移——实现机组投退时无功功率的不突变，画图并说明原理 调节特性的平移可以通过调节UREF实现

8、并联发电机组的无功功率分配相关知识点:

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1、母线电压波动时，发电机的无功电流增量与电压偏差成正比，与调差系数成反比，与电压整定值无关。

2、在同一母线上并联发电机，无功负荷波动时，电压偏差相同，调差系数小的发电机承担多的无功电流增量。

3、为了满足各台发电机无功负荷的波动量与他们的额定容量成正比，则要求并联发电机组具有相同的调差系数。

4、需要改变发电机组的无功负荷时，调整调节器的整定元件，使得特性曲线上下移动即可。

5、励磁系统可以分为：直流励磁机励磁系统、交流励磁机励磁系统和静止励磁系统。

6、励磁系统中的整流电路：要求会画整流电路图，会就图进行说明。

7、正弦整步电压：滑差电压经整流滤波电路处理后得到的滑差电压包络线即正弦整步电压。

8、励磁-系统总传递函数：对此图中的各个传递函数所对应的控制环节进行说明。

9、电力系统低频振荡产生的原因及电力系统稳定器的作用：

原因：（1）励磁调节器按电压偏差比例调节；（2）励磁控制系统具有惯性；

作用：采用电力系统稳定器去产生正阻尼转矩以抵消励磁控制系统引起的负阻尼转矩。

第五章 电力系统频率及有功功率的自动调节 1、励磁调节基本目标：发电机端电压和无功功率分配 2、调速器的基本目标：发电机频率和有功功率分配

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