全国4月高等教育自学考试电力系统自动装置试题及答案解析历年试卷及答案解析

全国2018年4月高等教育自学考试电力系统自动装置试题课程代码：02304第一部分选择题一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1.5分，共15分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1.衡量电能质量的重要指标是( )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2.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( )A.方向继电器B.差动继电器C.防跳继电器D.阻抗继电器3.我国电力系统220KV线路的故障类型中，有接近90%的故障是( )A.三相短路B.两相短路C.单相接地短路D.两相接地短路4.准同步并列条件规定的允许电压差为不超过额定电压的( )A. 3%～5%B. 5%～10%C. 10%～15%D. 15%～20%5.与正弦整步电压最小值所对应的相角差一定等于( )A. 0度B. 90度C. 180度D. 270度6.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( )A.不变B.增大C.以上两条都有可能D.减小7.励磁绕组上的瞬时过电压，会( )A.烧坏转子铁芯B.危害系统运行的稳定性C.危害励磁绕组绝缘D.以上三项都有8.自动励磁调节器的强励倍数一般取( )A. 2—2.5B. 2.5—3C. 1.2—1.6D. 1.6—2.09.在励磁调节器中，若电压测量采用12相桥式整流电路，则选频滤波电路的滤波频率应选为( )HzA. 50B. 300C. 600D. 120010.机端并联运行的各发电机组的调差特性( )A.可以为负B.可以为零C.必须为零D.必须为正第二部分非选择题二、名词解释(本大题共7小题，每小题2分，共14分)11.瞬时性故障12.准同步并列13.正弦整步电压14.自并励15.强励倍数16.自动低频减负载装置17.电力系统经济运行三、填空题(本大题共11小题，每小题1分，共11分)18.备用电源和备用设备自动投入装置的动作时间的确定，是以使负荷的停电时间尽可能短为原则，以减少电动机的_______时间。

19.自动重合闸与继电保护的配合方式有两种，即_______和_______。

20.将同步发电机并入电力系统参加并列运行的操作称为_______。

21.自动准同步装置发降压脉冲时，必须同时闭锁_______脉冲。

22.三相全控桥式整流电路工作在整流状态是将输入的三相交流电压转换为_______。

23.在三相全控桥工作中，定义α为控制角，β为逆变角，β与α的关系是β=_______。

24.在励磁调节器中，综合放大单元的输出电压U c就是_______单元的控制电压。

25.同步发电机励磁自动调节的作用之一：应在并联运行的发电机之间，合理分配_______。

26.电力系统发生有功功率缺额时，必然造成系统频率_______于额定值。

27.电力系统自动低频减负载装置一般分散安装在电力系统中相关的_______。

28.电力系统自动低频减负载装置首级动作频率一般不超过_______。

四、简答题(本大题共5小题，每小题4分，共20分)29.双电源线路配置重合闸除满足基本要求外，还应考虑什么问题?为什么?30.同步发电机准同步并列的实际条件是什么?31.对发电机强励的基本要求是什么?32.励磁调节器静特性的调整包括哪两项调节?33.简述自动低频减负荷装置的动作频率级差的一种确定原则。

五、分析题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)34.请画出三相全控桥式整流电路的接线图，哪些晶闸管为共阳极组，哪些为共阴极组?35.试分析当发电机投入或退出系统运行时，应如何调整其外特性。

六、计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)36.已知：接入某自动准同步装置的发电机电压u g=104sin(315t)伏，系统电压u sys=105sin(314t+2)伏。

(1)试画出t=0时电压矢量图；(2)计算相角差首次等于零时的t；(3)若整定导前时间t ad=0.2秒，计算合闸命令发出时刻的t和对应的导前角；(4)若准同步装置、断路器等各种误差时间之和最大为0.03秒，计算最大合闸误差角。

37.某系统负荷总量为15000MW，有功缺额600MW，负荷调节效应系数K=2，希望切除负荷后系统频率恢复到49.5Hz，计算应切除负荷量。

全国2018年4月高等教育自学考试电力系统自动装置试题参考答案课程代码：02304一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1.5分，共15分)1.C2.C3.C4.B5.A6.D7.C8.D9.D 10.D二、名词解释(本大题共7小题，每小题2分，共14分)11.当故障线路由继电保护动作与电源断开后，如果故障点经过去游离，电弧熄灭，绝缘可以自动恢复，故障随即自动消除，则称此类故障为瞬时性故障(或暂时性故障)。

这时，如果重新使断路器合闸，往往能够恢复供电。

12.在同步发电机的电压幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率和相位均接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作，称这种并列为准同步并列。

13.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。

14.由发电机机端直接经励磁变压器引出电源供给发电机自身励磁的励磁方式。

15.强励时，实际能达到的励磁最高电压U Emax与额定励磁电压U E.N的比值，称为强励倍数K HSE，即K HSE=UUEE Nmax.。

16.当电力系统发生有功功率缺额引起系统频率大幅度下降时，按频率下降的不同程度自动断开相应的非重要负荷，阻止频率下降，并且频率迅速恢复到某期望值，这种安全自动装置称为自动低频减负载装置。

17.在满足频率质量的前提下，应使发电成本最小，按经济原则在发电厂和发电厂机组之间分配有功负荷。

三、填空题(本大题共11小题，每小题1分，共11分)18.自起动19.重合闸前加速，重合闸后加速20.并列21.升压22.直流电压23.180°-α24.移相触发25.无功负荷26.低27.发电厂和变电所28.49.1Hz四、简答题(本大题共5小题，每小题4分，共20分)29.在双电源线路采用自动重合闸时，除了需满足基本要求外，还需考虑以下问题：(1)故障点的断电问题：为了使重合闸动作有可能成功，要保证在两侧断路器确实都已经跳开使故障点断电后，给故障点足够的电弧熄灭和去游离时间，再进行两侧断路器的重合。

(2)同步问题：当线路故障断路器跳开后，系统被分为两部分时，后重合侧应考虑两侧电源是否处于同步状态或是否允许非同步合闸问题。

30.并列点两侧：(1)电压幅值差不超过额定电压的5%～10%；(2)电压的频率差不超过额定频率的0.2～0.5%；(3)电压相位差不超过5度。

31.(1)强励顶值电压高；(2)励磁系统响应速度快；32.励磁调节器的静特性的调整包括调差系数调整和外特性的平移。

33.(1)级差强调选择性：要求AFL前一级动作之后，若不能制止频率的继续下降，后一级才能动作。

(2)级差不强调选择性：要求减小级差，AFL前一级动作后，允许后一级或两级无选择性动作，即不注重每两级之间是否具有选择性。

五、分析题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)34.(1)三相全控桥式整流电路接线图。

(2)V S01、V S03、V S05为共阴极组V S02、V S04、V S06为共阳级组。

35.设系统电压为U sys，外特性曲线3与U G轴相交于U sys。

发电机投入运行时，只要使它的外特性处于3的位置，待机组并入系统后再进行向上移动特性的操作，使无功电流逐渐增加到运行要求值；发电机退出运行时，只需将其外特性向下移动到3的位置，机组就可平稳退出运行，不会发生无功功率的突变。

六、计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)36.解：(1)已知u g的幅值等于104v，u sys的幅值等于105v,t=0时，u g的相角为0，u sys的相角等于π2，据此画出电压矢量图如下：(2)相角差=0，即315t-(314t+π2)=0，则t=π2(秒)(3)合闸命令发出时刻t导前同相点0.2秒，即t=π2-0.2(秒)导前角=滑差角频率×导前时间=(315-314)×0.2=0.2(弧度)(4)合闸误差角=合闸误差时间×滑差角频率=0.03×(315-314)=0.03弧度37.△f*=5049550-.=0.01P cut =P K f P K f a L N1160020011500012001--=-⨯⨯-⨯∑∆∆**....=306.12MW。