电力系统自动装置原理思考题
电力系统自动装置原理思考题及复习资料
复习思考题绪论1、葛洲坝水电厂,输送容量达120万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)CPU16、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。
(完整版)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: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。
自动装置复习思考题答案详解
⾃动装置复习思考题答案详解1.电⼒系统⾃动装置主要有哪两种类型?⾃动操作⾃动调节2.⾹农采样定理对采样频率如何要求?3.同步发电机并列的理想条件。
同步发电机并列的理想条件:fG=fX、UG=UX、δe=04.什么是并列?⼀台发电机组在投⼊系统运⾏之前,它的电压UG与并列母线电压UX的状态量往往不相等,需要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短路器QF合闸作并⽹运⾏。
5.同步发电机并列操作的意义是什么?电⼒系统的容量在不断增⼤,同步发电机的单机容量也越来越⼤,不恰当的并列操作将导致严重后果。
因此,对同步发电机的并⽹操作进⾏研究、提⾼并列操作的准确度与可靠性,对于系统的可靠运⾏具有很重要的现实意义。
6.⾃动准同步合闸控制电路主要组成部分?频率差控制单元电压差控制单元合闸信号控制单元7.在电⼒系统正常运⾏情况下,⼀般采⽤什么⽅法将发电机组投⼊运⾏?在电⼒系统正常运⾏情况下,⼀般采⽤准同期并列⽅法将发电机组投⼊运⾏。
8.什么是准同期并列准同期并列是将未投⼊系统的发电机加上励磁,并调节其电压和频率,在满⾜并列条件(即电压、频率、相位相同)时,将发电机投⼊系统,如果在理想情况下,使发电机的出⼝开关合闸,则在发电机定⼦回路中的环流将为零,这样不会产⽣电流和电磁⼒矩的冲击。
9. 只存在相⾓差时,合闸冲击电流的主要成份是什么?有功分量10.什么是滑差电压?当系统频率和发电机频率不相等时,系统电压和发电机电压瞬时值之差通常称为滑差电压。
11.什么是励磁系统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。
12.同步发电机励磁系统主要由什么组成?各部分基本部件是什么?P5313.正弦整步电压最⼩值所对应的相⾓差为多少?014.三相半控桥式整流电路输出电压波形连续的控制⾓范围是多少?30-6015.三相全控桥式整流电路在整流状态如何⼯作?⾓度⼩于90度,输出平均电压UD为正。
16.三相全控整流,定义α控制⾓,β逆变⾓,β与α的关系是什么?Β=180-α17.全波线性整步电压⽣成电路⼀个正弦交流周期⾥,可以输出⾼电平脉冲数有多少个?618.对发电机强励的基本要求是什么?(1)强励顶值电压⾼;(2)励磁系统响应速度快;19.已知某发电机额定励磁电压为500V,对应控制⾓α=65°,当逆变灭磁时,取逆变⾓β=35°,求此时逆变电压Uf为多⼤?公式U=1.35Upcosα得500=1.35Upcos65,Up=876V, β=180-α=35,α=145 ,Uf=1.35*876*cos145= —968.7V20.某发电机由三相桥式全控电路供给励磁电流,整流电源线电压有效值为380伏,当控制⾓=60时⼯作于额定励磁电压,⽽在强励时控制⾓=30。
《电力系统自动装置》复习思考题参考答案(第4—7章)
《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。
自动装置答案
1 5 2
t1 3.8078 , t 2 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。
第三部分 励磁控制
3-1.某电厂有两台发电机在公共母线上并联运行,1 号机的额定功率为 25MW,2 号机的额定功率为 50MW。两台机组的额定功率因数都是 0.85。2 号机励磁调节器调差系数为 0.05,1 号机为无差调节特性。 若系统无功负荷波动使电厂无功增量为它们总无功容量的 20%, 问各机组承担的无功负荷增量是多少?母 线上的电压波动是多少?若电厂无功增量为它们总无功容量的 60%,情况又如何? 答: 1 号机额定无功功率: QG1N P G1 N tan 1 25 tan arccos 0.85 15.49 Mvar 1 号机额定视在功率: SG1N P G1 N / cos 1 25 / 0.85 29.41 MVA 2 号机额定无功功率: QG 2 N P G 2 N tan 2 50 tan arccos 0.85 30.99 Mvar 因为 1 号机为无差调节特性,所以 1 号机将尽其所能承担无功功率的增量,如果 1 号机能承担无功功 率的全部增量(即其值小于额定视在功率) ,则母线电压保持不变。 当电厂无功增量为总无功容量的 20%时(题目隐含 1 号机组承担全部无功增量):
UG1 UI
总无功负荷
UGII UⅡ
b
a
可避免无功电流冲击。 3-6.设 4 台发电机在同一母线并列运行,如果改变发电机母线电压而不改变其无功负荷的分配,试问 如何操作? 答:先从 2 台机组的并列运行开始讨论:当需改变发电机母线电压而不改变 2 台机组间无功负荷的分 配的比例时,设其所承担的无功负荷总量不变,则由图可见,仅需将 2 台机组的电压-无功特性上移,则其 工作点将从 a 点变化到 b 点。对 4 台机组可同理操作。
电力系统自动装置原理附录思考题答案上课讲义
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,其一:10~1021a 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:⎩⎨⎧-=-=-==20100212sin 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 e251sin 01sin sin 1sin 21sin 212cos sin 222-=⇒=--=+-+=++t t t t t t t 8078.32+=πk t 或6662.02-=πk t8078.31=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。
电力系统自动装置原理课后答案
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。
电力系统自动化试卷及思考题答案年华北电力大学
1.那些实验是在EMS平台下进行那些实验是在DTS平台下进行EMS:1电力系统有功功率分布及分析;2电力系统无功功率分布及分析;3电力系统综合调压措施分析;4电力系统有功-频率分布;5电力系统潮流控制分析;6电力系统对称故障计算及分析;7电力系统不对称故障及计算分析DTS:1电力系统继电保护动作特性分析;2电力系统稳定性计算及分析;3电力系统继电保护动作情况与系统稳定性关系分析2.欲调节电压幅值,调有功P有效还是无功Q有效为什么1电压对无功变化更敏感,有功虽然对电压也有影响但是比较小2只考虑电压降落的纵分量:△U=PR+QX/U,从公式看出,电压降落跟有功P和无功Q都有关系,只不过在高压输电系统中,电抗X>>R,这样,QX在△U的分量更大,调节电压幅值就是在调节无功;3.重合闸有什么好处若电气故障设为三相短路,故障分别持续t1和t2时长,则两个实验结果有什么不同重合闸好处:1在线路发生暂时性故障时,迅速恢复供电,从而提高供电可靠性;2对于有双侧电源的高压输电线路,可以提高系统并列运行的稳定性,从而提高线路的输送容量;3可以纠正由于断路器机构不良,或继电器误动作引起的误跳闸故障延时长的接地距离一段动作次数,相间距离一段动作次数,三相跳开次数比故障延时短的多,开关三相跳开的次数多;4,.以实验为例,举例说明继电保护对暂态稳定的影响实验八中,实验项目一体现出选保护具有选择性,当其故障范围内出现故障时,有相应的断路器动作跳闸;实验项目二体现出保护是相互配合的;当本段拒动时,由上一级出口动作跳闸;实验项目三做的是自动重合闸的“前加速”和“后加速”保护;继电保护快速切除故障和自动重合闸装置就是使故障对系统的影响降到最低,尽早的将故障切除能避免故障电流对设备的冲击减小对系统的扰动,有利于暂态稳定的实现;5.·在电力系统潮流控制分析试验中,可以通过改变发电机的无功进行潮流调整,也可以通过改变发电机所连升压变压器的分接头进行潮流调整,实验过程中这两项调整对发电机的设置有何不同为什么改变发电机无功:设置发电机无功时以10MVAR增长;不能保证发电机有功功率和发电机电压恒定,他们可能会随着无功功率的改变有微小的变化;改变变压器分接头:设置此时发电机相当于一个PV节点,即恒定的有功P和不变的电压U;原因:发电机是无功电源,也是有功电源,是电能发生元件;变压器是电能转换元件,不产生功率;7在实验中考虑了哪些调压措施若某节点电压kv/无功……电压升高3kv,则应补偿多少电容实验调节发电机端电压调节有功,调节无功,调整变压器分接头百度电力系统的调压措施主要有:1靠调节发电机机端电压调压2靠改变变压器分接头调压3靠无功补偿调压4靠线路串连电容改变线路参数调压我的实验灵敏度系数为,所以若电压升高3kv,应补偿3/=40Mvar的电容8在调频实验中;对单机单负荷系统,若发电机的额定功率……频率怎么变化当负荷功率大于发电机功率的额定功率……通过K=△p/△f来判断f如何变化9、几个实验步骤实验九试探法求故障切除实验的实验步骤1.进入DTS之“教员台”,在DTS控制面版上选择“进入暂态”;同上述项目一样,将各开关的线路继电保护退出运行;2.按右键点击线路lineAto2,选择“电气故障设置”项,设置“三相短路”、故障延时100ms、距线路首端50%,按“确定”,选择菜单栏上的“表格曲线”下“动态曲线显示”项,在出现的窗体上察看发电机“摇摆曲线”;保存之;3.在“DTS控制台”面版上选择“进入在线”,再点击“仿真重演”,选择设置故障前的时间,返回基态潮流;根据发电机“摇摆曲线”的形态,继续在线路lineAto2上设置故障,故障类型、位置等与上述完全相同,只是将故障延时增加一个Δt,比如Δt=50ms,察看发电机“摇摆曲线”;4.重复步骤3之操作,将故障延时不断增加一个Δt,每一次都注意其摇摆曲线是否已接近稳定极限或已经崩溃,直至系统失稳;实验三1比较电抗器与电容器的调压作用返回系统基态潮流状态,断开连接在母线B上的电抗器和电容器的断路器,记录下此时母线B的电压;合上电容器的断路器,此时母线电压值发生变化,记录变化后的值;断开电容器的断路器,再合上电抗器的断路器,记录下变化后的母线电压值;2调节各变压器分接头,对比不同变压器对某一母线的调压作用返回系统基态潮流,分别调整变压器1号、2号、3号的分接头,比较哪一台变压器对改变母线A的节点电压最有效;具体做法,在“调度员潮流”状态,先把1号发电电机设置为PV节点,然后选中1号变压器,按键,选“分接头调节”,将其分接头位置上调或下调一个档位可多调几档,观察并记录下母线A的电压变化情况;返回系统基态潮流,分别对变压器B、C重复这一实验步骤,观察并分别记录下,母线A的电压变化情况;(3)应用仿真系统中的灵敏度分析法对指定母线电压进行灵敏度分析作母线B电压的灵敏度分析;点击“量测分析”、“状态估计”、“静态安全分析”进入实验操作平台,用鼠标点击并选中“母线B”,在窗口上方上选择“校正对策分析”项,点击“灵敏度分析”下的“灵敏度分析”子项,在弹出窗口中的“受控参数”框中选择“电压”,在右侧的“控制参数”框选中复选项“发电机无功功率”、“负载无功功率”和“电容无功功率”三项,按“确定”后仿真系统便会自动计算并给出各台发电机的无功功率、各个负荷无功功率以及各个电容无功功率对母线B电压影响的报表;4估算并验证电容器补偿容量;假设要将母线B电压升高ΔU,不断试探改变电容器的无功容量参数后将其投入运行,直至母线B电压符合或接近原定的要求,记录此时电容无功功率及母线B电压值;再利用灵敏度分析结果大致估算将母线B电压升高ΔU所需的电容无功功率容量,对比二者结果是否一致;实验一电力系统有功功率分布及分析1.2、欲调节电压相角θ,调有功P有效还是调无功Q有效应调节有功P,因为电力网络中,各元件的电抗一般远大于电阻,所以可将雅克比子阵中的N eP ∂∂=N 省略,可将修正方程中δ∆=∆H P ,所以节点电压相位角的改变主要影响各元件的有功功率潮流,即欲调节电压相角θ,调有功P;3,、想要调节水轮发电机的出力P 应调节什么控制量 如想要调节汽轮发电机的出力P 又应调节什么控制量想要调节水轮发电机的出力P 应调节其水门,调节水流量;如想要调节汽轮发电机的出力P 应调节其气门,调节进气量;实验二电力系统无功功率分布及分析1.2.欲调节电压相角θ,调有功P 有效还是调无功Q 有效答:调节无功有效;3.想要调节水轮发电机的无功Q 应调节什么控制装置调节汽轮发电机的Q 呢答:调节励磁装置,调节发电机励磁电流,增加励磁电流就会增加无功输出,减少励磁电流无功输出就会下降;4.调整变压器分接头能增加或减少全系统无功总量吗答:不能;系统的无功总量由发电机,同步调相机,电力电容器和静止补偿器等来影响,变压器分接头只是通过改变电压来改变无功分布,不影响全系统无功总量;实验三电力系统综合调压措施分析1.步骤2中,哪一种调压手段更有效些为什么答:步骤2中对比了发电机1、3的无功对母线A 电压的影响;调节3号发电机对调压更有效;有iijij ij ij U X Q R P U +=∆可知,电压降落主要受X 和Q,发电机3到母线A 的X 更大,所以发电机无功调节相同的量,3号发电机对母线A 电压的影响更大,调压更有效;2.从本实验的结果看出,要调整电压不合格点电压,最优先采用的调压手段是哪一种为什么而最有效的手段又是哪一种答:最优先采用的是调节发电机端电压、调整变压器分接头的方法,通过调整变压器的电压分接头来调整电压是电力系统经常采用的措施;最有效的是进行无功补偿,从而调节无功负荷;因为改变变压器的变比调压是有条件的;它就是:必须维持系统的无功功率平衡;调整变压器分接头不能从根本是改变无功缺乏的问题,还可能引起电压降落;iijij ij ij U X Q R P U +=∆,所以调节无功Q 对电压调整非常有效;3.如果想降网损,前提不能减出力、不能减负荷,如何通过各种调压手段进行调节答:无功补偿;通过无功补偿使线路上流过的无功减小,线路电压升高,线路是的电压降落减小,从而降低了网损;实验四电力系统有功-频率分析1.在一个实际运行的电网中,假设系统有功出力缺额P ∆,单独依靠发电机自身“一次调频”能力使系统重新平衡不计负荷调节,系统的频率值为f1;单独依靠负荷自身调节效应使系统重新平衡不计发电机调节,系统的频率值为f2;问二者是否相等答:二者不相等,因为发电机的单位调节功率和负荷的单位调节功率的值相差比较多,如:=*G K ~20,=*L K ;2.有人说,一号发电机的发电容量大于2号发电机,因此选调频机的时候应优先选一号机答:这种说法不对,因为发电机的单位调节功率和机组的调差系数σ有互为倒数的关系;100%f P 1K GNG ⨯==σσN实验五电力系统潮流控制分析1. 为什么会有线损线损的构成主要有哪些成分 2.答:电能通过输电线路传输而产生的能量损耗,简称线损;电力网络中除输送电能的线路外,还有变压器等其他输变电设备,也会产生电能的损耗,这些电能损耗包括线损在内的总和称为网损; 线损是由电力传输中有功功率的损耗造成的,主要由以下3个部分组成;=1\GB3①于电流流经有电阻的导线,造成的有功功率的损耗,它是线损的最主要部分②由于线路有电压,而线间和线对接之间的绝缘有漏电,造成的有功功率损耗③电晕损耗:架空输电线路带电部分的电晕放电造成的有功功率损耗;在一般正常情况下,后两部分只占极小的份量; 3. 从实验步骤3中的记录情况,谈谈你对线路损耗的认识;答:线损是电能通过输电线路传输而产生的能量损耗产生的;电力网络中除输送电能的线路外,还有变压器等其他输变电设备,也会产生电能的损耗,这些电能损耗的总和称为网损; 线损是由电力传输中有功功率的损耗造成的,主要由以下3个部分组成;=1\GB3①于电流流经有电阻的导线,造成的有功功率的损耗,它是线损的最主要部分②由于线路有电压,而线间和线对接之间的绝缘有漏电,造成的有功功率损耗③电晕损耗:架空输电线路带电部分的电晕放电造成的有功功率损耗;在一般正常情况下,后两部分只占极小的份量;4. 如果各110kV 线路承担的输送功率长期满负荷运行,有何方法可较好地解决线损过高问题答:为了降低网络功率损耗,可以采取改变系统运行方式,调整运行参数和负荷率等措施使网络的功率分布接近经济分布,使网络运行更经济,功率损耗为最小;在有功功率合理分配的同时,还应做到无功功率的合理分布;按照就近的原则安排补偿,减少无功远距离输送;增设无功补偿装置,并合理配置,以提高负荷的功率因数,改变无功潮流分布,可以减少有功损耗和电压损耗,可以减少发电机送出的无功功率和通过线路、变压器传输的无功功率,使线损大为降低,而且还可以改善电压质量、提高线路和变压器的输送能力; 实验六电力系统对称故障计算及分析1.对某一线路来说,在相同地点发生三相短路时的短路电流是否一定比发生两相短路时的短路电流大为什么答:不一定;当线路发生三相短路时:z U I f fa∑=)1(01其中x ∑)1(为电力系统序网络的正序阻抗;当线路发生两相短路假设b 、c 两相短路时:zz U I I f fc fb ∑+∑==)2()1(032则由12式可知:当z z )13()1()2(-∑<∑时,两相短路电流大于三相短路电流;当z z )13()1()2(-∑=∑时,两相短路电流等于三相短路电流;当z z )13()1()2(-∑>∑时,两相短路电流小于三相短路电流;但是由于电力系统中一般情况下z z ∑=∑)1()2(,所以两相短路电流小于三相短路电流;2.某一线路,首端发生三相短路故障和末端发生三相短路故障引起的系统反应一样吗 请说说理由;答:不一样;由于短路地点的不同,使得两次电源到短路点的短路阻抗不同,从而三相短路电流也不同; 实验七电力系统不对称故障计算及分析1.有人说,在相同地点发生三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路,肯定是三相短路的短路电流最大;对吗为什么答:不对;例如单项接地短路故障相的短路电流为∑+∑+∑=)0()2()1(03zzz U I ff ,一般∑)1(z和∑)2(z 接近相等;因此,如果∑)0(z 小于∑)1(z ,则单相短路电流大于同一地点的三相短路电流∑)2(0/zU f,反之,则单相短路电流小于三相短路电流;2.有人认为发生不对称故障时,故障相电流是由各序电流合成的,因此相电流一定比序电流要大;对吗为什么答:不对,因为序电流为矢量,有大小有方向,序电流的合成为矢量叠加,可能最后的相电流幅值比序电流还要小;1.在III 段过电流保护中,使用微机保护后,用不着电流继电器了作为启动元件,请问在该段的动作电流整定公式中还要考虑继电器的返回系数吗答:微机保护由于没有用电流继电器了作为启动元件,从理论上讲没有返回系数,但实际中,为了防止在保护装置在临界值附近发生抖动,微机保护中还是会设置返回系数的;2.如图所示,线路上装设两组电流互感器,线路保护和母线保护应各接哪组互感器为什么答:线路保护采用TA1互感器,母线保护采用TA2互感器;这样做是为了存在保护区间的重叠,从而保证任意处的故障都置于保护区内;实验九电力系统稳定性计算及分析1.有人说装设有自动励磁调节系统的发电机抗扰动能力比较强,对吗为什么答:这种说法是对的;正常情况下,系统中各发电机处于同步运行状态,保证系统中任何节点的电压幅值和频率以及任何线路的传输功率为恒定值;如果系统在运行过程中受到某种干扰,使发电机的输出电功率相应发生改变,结果是使得在扰动瞬间各发电机的机械输入转矩和输出的电磁转矩失去平衡,出现发电机转子不同程度的加速或减速,并导致各发电机之间转子相对角的变化;自动励磁调节系统能维持发电机或其他控制点的电压在给定水平,控制并联运行机组无功功率的合理分配,从而提高电力系统的稳定性;2.是不是只有相间三相短路才有可能引起系统的暂态稳定问题,发生单相接地短路则不会答:是;当发生单相接地不对称故障时,发电机定子回路中将流过负序电流;负序电流产生的磁场和转子绕组电流的磁场形成的转矩,主要是以两倍同步频率交变的,平均值接近于零的制动转矩,它对发电机也即电力系统的暂态过程没有明显影响,可略去不计;3.对于中性点不接地运行的小电网假设自供自用,与外电网没有联系,有无可能会发生类似的暂态稳定问题答:会;当系统在某种运行状态下突然受到某种干扰,使发电机的机械输入转矩和输出的电磁转矩失去平衡,使发电机转子加速或减速,并导致各发电机之间转子相对角的变化,从而带来电磁暂态过程; 实验十电力系统继电保护动作情况与系统稳定性关系分析1.如下图电网,保护5装设保护III 段,动作时限为III t 5,保护3装设II 段和III 段,动作时限分别为II I 3I I 3t t 和,保护1装设I 段、II 段和III 段,动作时限分别为III I I I t t t 111、、;有一继保工作人员在保护动作时限上这样设计:,,,t t s 031535∆+=∆+==III III III III III t t t t ts 0 s .5 0 131===I II II t t t ,;问设计有无问题 假设s 0.5t =∆答:这样设计存在问题;由已知得,s .5 0 31==II II t t 当B-C 线路首端发生短路故障时,1处的II 段保护可能发生误动,使A-B 线路切除,使故障范围扩大;。
《电力系统自动装置》复习思考题参考答案(1—3章)
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?答:电力系统并列操作一般是指两个交流电源在满足一定条件下的互联操作,也叫同步操作、同期操作或并网。
并列的原则是:(1)并列瞬间,发电机的冲击电流不应超过规定的允许值;(2)并列后,发电机应能迅速进入同步运行。
2. 并列的方法有哪两种?各有何特点?答:并列的方法有准同步并列和自同步并列两种。
准同步并列的优点是并列时产生的冲击电流较小,不会使系统电压降低,并列后容易拉入同步。
自同步并列的优点是操作简单、并列速度快,在系统发生故障、频率波动较大时,发电机组仍能并列操作并迅速投入电网运行,可避免故障扩大,有利于处理系统事故。
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?答:并列条件应为: (1)发电机电压和系统电压的幅值相同; (3)发电机电压和系统电压的相位相同,即相角差为0; (2)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。
此外,如果在频率差较大时并列,频率较高的一方在合闸瞬间会将多余的动能传递给频率低的一方,即使合闸时的相角差不大,当传递能量过大时,待并发电机需经历一个暂态过程才能拉人同步运行,严重时甚至导致失步。
4. 准同期自动并列的实际条件是什么?答:(1)待并发电机电压幅值与系统电压幅值应接近相等,误差不应超过±(5%~l0%)的额定电压;(2)待并发电机频率与系统频率应接近相等,误差不应超过±(0.2%~0.5%)的额定频率;(3)并列断路器触头应在发电机电压与系统电压相位差接近零度时刚好接通。
电力系统自动装置原理复习思考题完整版
电力系统自动装置原理复习思考题完整版《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:①>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;②<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;③=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、ee=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。
自动装置课后答案1
第一章绪论习题答案一、名词解释1.电力系统自动装置答: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。
2.电力系统自动化答:应用远动通信技术和计算机技术,对电力系统进行自动监视、控制和调度,更好地保证安全、经济运行和电能质量。
二、问答题1.电力系统包括哪些主要自动装置,如何配置,各自有什么作用?答:1)自动并列装置,配置在待并发电机的同期断路器和解列为两部分系统的同期断路器上。
保证并列操作的正确性和安全性。
2)自动调节励磁装置,配置在发电机的励磁系统,保证电压水平,提高电力系统的运行稳定性;实现并联运行的发电机间无功功率的合理分配。
3)自动调频装置,配置在发电机的调频系统,保证系统频率水平且使系统负荷在同步发电机之间实现最优经济分配。
4)自动重合闸装置,配置在1KV及以上的架空线路和电缆与架空混合线路的上。
提高输电线路供电的可靠性。
5)备用电源和备用设备自动投入装置,配置在发电厂厂用电、变电站站用电及重要用电单位。
提高用户供电的可靠性。
6)自动按频率减负荷装置,配置在变电站中。
防止电力系统因事故发生有功功率缺额时频率的过度降低,保证了电力系统的稳定运行和重要负荷的正常工作。
2.电力系统自动化的主要任务?答:(1)保证电能质量:频率、电压、波形。
(2)提高系统运行安全性。
(3)提高事故处理能力。
(4)提高系统运行经济性。
3.电力系统自动化技术包括的内容?答:电力系统自动装置,电力系统调度自动化。
4.电力系统自动装置包括的内容?答:自动并列装置,自动调节励磁AER ,自动调频,自动重合闸ARD;备用电源和备用设备自动投入ATS;自动按频率减负荷AFL及自动解列、电气制动、水轮发电机自动起动及自动切负荷、火电厂事故减出力、水电厂事故切机等,第二章同步发电机自动并列装置习题答案2-1并列的方法有哪两种?如何定义?各有何特点?答:1)准同步并列: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。
电力系统自动装置-复习思考题(附答案)
A
对三相半控桥和三相全控桥来说,输入交流,输出直流。(),输出直流越大。
A.功率因数角越小B.功率因数角越大
C.控制角越小D.控制角越大
C
发电机并列时当发电机电压和系统电压仅有小的合闸相角误差时,并列冲击电流()。
B.发电机电压在额定范围内
C.合闸相角为零
D.功率相等
C
准同期并列要求频差较小的条件其目的主要是为了()。
A.发电机机端电压与系统电压相等
B.发电机发出功率与系统符合相等
C.对发电机冲击电流最小
D.并列后尽快进入同步运行
D
自动准同期装置合闸的条件之一是()。
A.电压差为零
B.功率因数角相等
C.额定电压相等
A
互联系统按频率联络线功率偏差控制,表明调整结束时,()
A. =0 B. =0C. =0, =0 D. =0。 =0
C
霍尔元件可比例输出()。
A.两个量的乘积
B.三个量的乘积
C.两个量的和
D.两个量的差
A
交流励磁系统是指()
A.励磁机为交流发电机
B.励磁机为直流发电机
C.发电机为交流发电机
D.励磁电流为直流电。
A.当低频减载拒动时切除负载
B.当低频减载误动时切除负载
C.当系统长时间处于低频状态时切除负载
D.当系统频率突然降低时切除负载
C
电力系统调频电厂的任务是承担()。
A.系统基本负荷B.计划内变动负荷C.计划外变动负荷D.随频率变化的负荷
C
电力系统自动装置可分为两种类型,即()。
《电力完整系统自动装置》复习思考题参考标准答案(—)
《电力系统自动装置》复习思考题答案(第一、二章)绪论复习思考题1、简述电力系统自动装置的作用。
答:电力系统自动装置是保证电力系统安全运行、稳定运行、经济运行和避免电力系统发生大面积故障的自动控制保护装置。
2、电力系统自动装置有哪些功能?答:电力系统自动装置的功能主要有:(1)配合继电保护装置提高供电的可靠性;(2)保障电网的安全运行,防止故障的进一步扩大;(3)保证电能质量,使电力系统稳定运行和经济运行。
3、电力系统自动装置有哪些类型?答:电力系统自动装置有自动操作型和自动调节型。
而自动操作型又可分为正常操作型和反事故操作型。
第一章复习思考题1、AA T装置有何用途?答:备用电源和设备自动投入装置的作用是在当工作电源因故障被断开后,能自动、迅速地将备用电源或设备投入工作或将用户切换到备用电源上,使负荷不至于停电的一种自动装置,保证用户供电的可靠性和电力系统安全运行。
2、对AAT装置有哪些基本要求?答:AA T装置应满足以下基本要求:(1)保证工作电源或设备断开后,备用电源或设备才能投入;(2)工作母线突然失压时AA T应能动作;(3)AAT装置应保证只动作一次;(4)发电厂用AA T装置运行方式应灵活;(5)应校验AA T动作时备用电源过负荷情况;(6)备用电源投于故障时应使其保护加速动作;(7)AAT装置动作过程应使负荷中断供电的时间尽可能短。
3、为什么要求AAT装置只能动作一次?答:当工作母线发生持续性短路故障或引出线上发生未被出线断路器断开的持续性故障时,备用电源或设备第一次投入后,由于故障仍然存在,继电保护装置动作,将备用电压或设备断开。
此后,不允许再次投入备用电压或设备,以免对系统造成不必要的冲击,因此,AA T 装置只能动作一次。
4、简述明备用和暗备用的含义。
答:明备用方式是指备用电源在正常情况下不运行,处于停电备用状态,只有在工作电源发生故障时才投入运行的备用方式。
暗备用方式是指两个电源平时都作为工作电源各带一部分自用负荷且均保留有一定的备用容量,当一个电源发生故障时,另一个电源承担全部负荷的运行方式。
《电力系统自动装置》复习思考题参考答案
《电⼒系统⾃动装置》复习思考题参考答案《电⼒系统⾃动装置》复习题参考答案绪论复习思考题1、简述电⼒系统⾃动装置的作⽤。
答:电⼒系统⾃动装置是保证电⼒系统安全运⾏、稳定运⾏、经济运⾏和避免电⼒系统发⽣⼤⾯积故障的⾃动控制保护装置。
2、电⼒系统⾃动装置有哪些功能?答:电⼒系统⾃动装置的功能主要有:(1)配合继电保护装置提⾼供电的可靠性;(2)保障电⽹的安全运⾏,防⽌故障的进⼀步扩⼤;(3)保证电能质量,使电⼒系统稳定运⾏和经济运⾏。
3、电⼒系统⾃动装置有哪些类型?答:电⼒系统⾃动装置有⾃动操作型和⾃动调节型。
⽽⾃动操作型⼜可分为正常操作型和反事故操作型。
第⼀章复习思考题1、AA T装置有何⽤途?答:备⽤电源和设备⾃动投⼊装置的作⽤是在当⼯作电源因故障被断开后,能⾃动、迅速地将备⽤电源或设备投⼊⼯作或将⽤户切换到备⽤电源上,使负荷不⾄于停电的⼀种⾃动装置,保证⽤户供电的可靠性和电⼒系统安全运⾏。
2、对AA T装置有哪些基本要求?答:AA T装置应满⾜以下基本要求:(1)保证⼯作电源或设备断开后,备⽤电源或设备才能投⼊;(2)⼯作母线突然失压时AA T应能动作;(3)AA T装置应保证只动作⼀次;(4)发电⼚⽤AA T装置运⾏⽅式应灵活;(5)应校验AA T动作时备⽤电源过负荷情况;(6)备⽤电源投于故障时应使其保护加速动作;(7)AA T装置动作过程应使负荷中断供电的时间尽可能短。
3、为什么要求AA T装置只能动作⼀次?答:当⼯作母线发⽣持续性短路故障或引出线上发⽣未被出线断路器断开的持续性故障时,备⽤电源或设备第⼀次投⼊后,由于故障仍然存在,继电保护装置动作,将备⽤电压或设备断开。
此后,不允许再次投⼊备⽤电压或设备,以免对系统造成不必要的冲击,因此,AA T 装置只能动作⼀次。
4、简述明备⽤和暗备⽤的含义。
答:明备⽤⽅式是指备⽤电源在正常情况下不运⾏,处于停电备⽤状态,只有在⼯作电源发⽣故障时才投⼊运⾏的备⽤⽅式。
自动装置原理思考题
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,2、准同期并列,3、自同期并列,4、并列同期点,5、滑差、滑差频率、滑差周期,6、恒定越前相角准同期并列,7、恒定越前时间准同期并列,8、整步电压、正弦整步电压、线性整步电压。
二、思考题1、同步发电机并列操作应满足什么要求?为什么?2、同步发电机并列操可以采用什么方法?3、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?4、为什么准同期并列产生的冲击电流小?5、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?6、为什么自同期并列产生很大的冲击电流?7、滑差、滑差频率、滑差周期有什么关系?8、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?9、同步发电机自动准同期并列时,不满足并列条件会产生什么后果?为什么?10、说明同步发电机采用自动准同期方式并列时,产生冲击电流的原因,为什么要检查并列合闸时的滑差?11、为什么频率差过大时发电机可能并列不成功?12、合闸脉冲为什么需要导前时间?13、断路器合闸脉冲的导前时间应怎么考虑?为什么是恒定导前时间?14、利用正弦整步电压如何检测发电机是否满足准同期并列条件?15、利用线性整步电压如何检测发电机是否满足准同期并列条件?16、如何利用线性整步电压来实现对频差大小的检查?说明工作原理。
17、为什么说实际线性整步电压的最大值、最小值不与相角的零度、180度对应?18、在数字式自动并列装置中,可采用哪几种方法检测频率差?说明各种检测方法的工作原理。
19、在数字式自动并列装置中,可采用哪几种方法检测电压差?说明各种检测方法的工作原理。
20、在数字式自动并列装置中,如何进行相角差的实时检测?说明其工作原理。
21、在自动准同期并列的过程中,(1)滑差角频率为常数,(2)滑差角频率等速变化,(3)滑差角频率的一阶导数等加速变化。
分别代表并列过程中的什么现象?实时相角差又分别如何计算?写出其各种情况下的计算公式。
电力系统自动装置原理思考题及答案 (2)
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。
电力系统自动装置原理课后答案
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,其一:10~1021a 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:⎩⎨⎧-=-=-==20100212sin 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 e251sin 01sin sin 1sin 21sin 212cos sin 222-=⇒=--=+-+=++t t t t t t t 8078.32+=πk t 或6662.02-=πk t8078.31=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。
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、根本概念1、并列操作:电力系统中的负荷随机变化,为保证电能质量,并满足平安和经济运行的要求,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一样、电源频率同步、电压一样。
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U*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U*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。
电力系统自动化课程思考题
第一章习题、思考题1、电力系统自动化的发展经过了那几个阶段?答:1、单一自动化阶段;2、综合自动化阶段。
2、电力系统的运行状态及其特征是什么?答:1、正常状态,电力系统满足所有等式与不等式约束条件,系统内设备均有一定备用容量,满足N-1准则;2、警戒状态,电力系统运行的所有等式与不等式约束条件均满足,仍能向用户提供合格的电能,不满足N-1准则,警戒状态下的电能质量虽仍合格,但与正常状态相比与不合格更接近,电力设备的运行参数虽然在允许的上、下限值之内,但与正常状态相比更接近上限值或下限值。
3、紧急状态,电力系统的某些不等式约束受到破坏,等式约束条件仍能满足,系统中发电机组仍能正常运行,不切除负荷。
4、系统崩溃,一般情况下,解列成的各个子系统中等式与不等式约束条件均不能成立。
5、恢复状态,在崩溃系统大体稳定下来,调度控制应重新并列已解列的机组,增加并列运行机组的出力,恢复对用户的供电,将已解列的系统重新并列。
第二章习题、思考题1、电力系统调度自动化是如何实现的?答:1、采集电力系统信息并将其传送到调度所;2、对运动装置传来的信息进行实时处理;3、做出调度决策;4、将调度决策送至电力系统区执行;5、人机联系。
2、电力系统采用什么调度方式?答:采用分层调度控制,我国电力系统分为五个级别:国家级(尚未形成)、大区级、省级、地区级和县级。
国家级主要掌握全国发电量及负荷,协调大区之间的功率传输,了解各大区电力系统的安全状况;大区级主要维持系统频率,执行水、火电联合调度计划和调峰,保证各大区电力系统的安全状况;省级主要保证省属电力系统的安全和经济运行,执行自动发电控制,实行安全分析与控制;地区级主要对地区电力系统实行监控、分配负荷、实行电压和无功功率的优化运行;县级主要是分配负荷和控制负荷。
第三章习题、思考题1、频率偏离额定值对用户有何影响?答:1、电力系统的频率变化会引起异步电动机的转速变化,有些产品对加工机械的转速要求很高,转速不稳定会影响产品质量;2、电力系统频率波动会影响某些测量和控制用的电子设备的准确性和性能,频率过低时有些设备甚至无法工作;3、电力系统频率降低时将使电动机的转速和输出功率降低,导致其所带动的机械的转速和出力降低,影响电力用户设备的正常运行。
电力系统自动装置习题及答案
一、选择题。
6只能在10万千瓦以下小容量机组中采用的励磁系统是( B )。
A 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( C )事故的重要措施之一。
A 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。
( B )A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10.容量为(D)的同步发电机组都普遍采用交流励磁机系统。
A 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( B )特性。
A 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。
(A)A 正,下倾B负,下倾C 正,上翘D 负,上翘14.调速器通常分为机械液压调速器和( C )调速器。
A 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(B)。
A 饱和函数B传递函数C 换算关系D电压方程16.衡量电能质量的重要指标是( C )。
A.有功功率、无功功率B.功率因数C.电压、频率和波形D.有功电度和无功电度17.为防止断路器多次重合于永久性故障,重合闸装置接线中设置了( C)。
A.方向继电器B.差动继电器C.防跳继电器D.阻抗继电器19.准同步并列条件规定的允许电压差为不超过额定电压的( B)。
A. 3%~5%B. 5%~10%C. 10%~15%D. 15%~20%20.与正弦整步电压最小值所对应的相角差一定等于( A )。
A. 0度B. 90度C. 180度D. 270度21.具有正调差特性的同步发电机,当输出的无功电流增大时,机端电压( D )。
A.不变B.增大C.以上两条都有可能D.减小23.自动励磁调节器的强励倍数一般取( D )。
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附录:电力系统自动化思考题
第一部分 自动装置及其数据的采集处理
1-1.设某TV 变比1000:1,TA 变比5000:1,讨论若采用加权平均法进行数据前置处理时,所采用的权值。
1-2.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?
第二部分 自动并列
2-1.并列的允许电流值如何考虑?说明理由。
2-2.设并列条件已满足要求,现可惜错过了合闸时机,问下次合闸时机还需要多少时间?设滑差角频率6*102−×=s ϖ,试分析最快与最慢两种情况。
自动装置如何解决这样的问题?
2-3.已知:两个区域电网的等值机系统如图所示,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。
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:**1ad f x I =,5.0,1,0===q d x x r ,⎩⎨⎧====8.0sin 6.0cos δδU u U u q
d ,222q 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。
第三部分 励磁控制
3-1.某电厂有两台发电机在公共母线上并联运行,1号机的额定功率为25MW ,2号机的额定功率为50MW 。
两台机组的额定功率因数都是0.85。
2号机励磁调节器调差系数为0.05,1号机为无差调节特性。
若系统无功负荷波动使电厂无功增量为它们总无功容量的10%,问各机组承担的无功负荷增量是多少?母线上的电压波动是多少?若电厂无功增量为它们总无功容量的60%,情况又如何?对各种情况进行讨论。
3-2.已知:励磁系统功率单元采用2片8253控制三相全控电路的移相触发,其中8253A 中三个定时器0、1、2控制可控硅SCR1、3、5,8253B 中三个定时器0、1、2控制可控硅SCR2、4、6,8253的同步采用方式5由外围硬件同步电路确定。
试分析:①采用16位二进制计数器时,8253A 、B 控制字的值;
②执行8253A 片装入计数器1的任务时,8253A 各口线如何置位?
③设三相对称运行,恒励磁电流运行方式,SCR1触发为GATA0门同步后o
30,求8253A 、
B 记数寄存器的值;若SCR1触发为GATA0门同步后o 55.30,求绝对误差。
附8253定时器技术参数:8253计数脉冲的频率f c = 4MHz
3-3.如图系统,o
&00.1∠=G U ,2=d X ,5.0=T X ,1=L X ,设发电机运行功率因数不得低于0.6,励磁系统设定励磁电压和励磁电流与无功功率的关系分别为6.02.1−=F U Q ,8.05.1−=EF I Q ,且瞬时电流限制规定[]1,3.0∈F U ,最大励磁电流限制规定[]1,2.0∈EF I ,画出功率圆,分析运行区域。
3-4.如何在使发电机退出运行的时候避免无功电流的冲击?
3-5.励磁调节器的稳定性能可以通过什么手段改善?
3-6.设4台发电机组在同一母线上运行,如果要求改变发电机母线电压而又不改变务工负荷分配的比例,问如何操作?
第四部分 调频和低频减载
4-1.已知:两机组并联在一条母线上,%4*1=R ,%5*2=R ,且调速系统保证了两台机完全同步,若1号机组额定功率为60Mw ,两机均以额定功率运行,求:当系统要求增加20Mw 的输出时,母线的频率是多少?
4-2.已知某电力系统,5.1*=L K ,20*=G K ,当3000=L P Mw 时,50=N f Hz ,求符合增加120Mw 时,系统调速后的运行点。
4-3.已知:某发电厂有3台发电机组在公共母线上并联运行,1号机组额定功率100MW ,2号机组额定功率300MW ,3号机组额定功率600MW 。
三台机组的额定功率因数85.0cos =N ϕ,假设[]85.0,0cos ∈ϕ。
(1) 若1号机组励磁调节器的调差系数为0,2、3号机组励磁调节器的调差系数都为0.05,当系统无功负荷波动使电厂无功增量为它们总额定无功容量的20%时,问各机组承担的无功负荷增量是多少?母线上的电压波动是多少?
(2) 此时若1号机组燃料耗量特性为2
1110007.03.04G G P P F ++= t/h ,2号机组燃料耗量特性为222200045.03.05.3G G P P F ++= t/h ,3号机组燃料耗量特性为23330004.032.03G G P P F ++= t/h ,系统总有功负荷为800MW ,试分析3台机组之间负荷的经济分配,计算3台机组的燃料耗量。
4-4.已知系统的运动方程如下:
⎪⎪⎪⎩
⎪⎪⎪⎨⎧⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛===−=L K L e e m m e m f f P P P T P T T T dt d M 00,ωωω 式中,10=M ,2=L K ,若系统突然发生30%的功率缺额,当系统频率下降到48.8Hz 时切除15%负荷,系统频率下降到48.65Hz 时再切除10%负荷,以步长0.2s 计算,求系统动态变化曲线。
讨论若在48 .8Hz 时一次性切除25%的负荷,情况有何不同?
4-5.讨论推导具有三个区域的电力系统区域控制误差ACE 的方程。
4-6.讨论CPS 标准较A 标准明显的优势。
附录:电网运行性能评价标准
1、 A 标准。
A1标准要求控制区域的AEC 在任意10分钟内必须至少过零一次;A2标准要求控制区域的ACE 在10分钟内的平均值必须控制在规定的范围d L 内。
2、 CPS 标准。
CPS1标准要求:21min min 10ε≤−Δ⋅−−B
F ACE AVE AVE ,其中min −AVE ACE 是1分钟ACE 的平均值,min −ΔAVE F 是1分钟频率偏差的平均值,B 为控制区域设定的频率偏差系数,单位是MW/0.1Hz ,且有负号,1ε是互联电网全年1分钟频率平均偏差的均方根控制目标值。
CPS2标准要求:ACE 每10分钟的平均值必须控制在规定的范围d L 内。
()()Σ−⋅−⋅⋅=B B L 101065.11010ε,其中,B 为控制区的频率偏差系数,ΣB 为所有控制区即整个互联电网的频率偏差系数,10ε是互联电网对全年10分钟频率平均偏差的均方根值的控制目标值。
系数1.65是标准正态分布置信度为0.9的分位点,概率上表征使频率恢复到目标值的可能性达到90%。