《电力系统自动化技术》复习题2

《电力系统自动化技术》复习题二
一、单项选择题(每小题2分，共20分)
1．微机励磁调节器便于实现复杂的控制方式，这是由于其（）。

A．硬件简单可靠 B.控制功能用软件实现
C．显示直观D．硬件的标准化设计
2．负荷吸收的有功功率随频率变化的现象，称为（）。

A. 负荷调节效应
B. 负荷的暂态频率特性
C．负荷的频谱D．负荷的动态频率特性
3.在理想灭磁过程中（）。

A．励磁电流加速衰减，励磁电压不变
B．励磁电压加速衰减，励磁电流不变
C．励磁电流匀速衰减，励磁电压保持为最大允许值
D．励磁电流和电压都匀速衰减
4.与线性整步电压波形的斜率大小成正比的是( )
A.频率差
B.电压差
C.相角差
D.导前时间
5.准同期装置中，利用线性整步电压获取导前时间脉冲的核心电路是( )
A.积分电路
B.微分电路
C.比例+积分电路
D.比例+微分电路
6.电力系统可能出现的最大有功功率缺额Pla.max与自动低频减负荷装置的切除负荷总量Pcut.max的关系为( )。

A.Pla.max>Pcut.max
B.Pla.max<Pcut.max
C.Pla.max=Pcut.max
D.不相关
7.负调差特性的发电机可以（）。

A.与负调差特性的发电机直接并联运行
B.与无差特性的发电机直接并联运行
C.经升压变压器后并联运行
D.与正调差特性的发电机直接并联运行
8. 并列断路器两侧电压矢量的电角速度之差称为( )。

A.电压相角差
B.电压矢量差
C.滑差周期
D.滑差角频率
9.设某台汽轮发电机与无穷大系统并列运行，当调节该汽轮机进汽门大小时，可改变该发电机组输出的( )。

A.电压
B.频率
C.有功功率
D.无功功率
10.在以高温高压火电厂为主的电力系统中，自动低频减负荷装置的末级动作频率一般为( )。

A.45~45.5Hz
B.46~46.5Hz
C.47~47.5Hz
D.48~48.5Hz
二、填空题（每小题2分，共10分）
1.线性整步电压中不含准同步条件之一的________信息。

2.电力系统频率和有功功率自动调整，最终需要借助原动机的_______系统来实现。

3.移相触发单元一般由同步、移相、脉冲形成和_______等环节构成。

4.自并励励磁方式的起励方式有他励起励和_______起励两种。

5.通常，当发电机机端电压UG升高，励磁调节器应使励磁电流_______，以维持UG在给定水平上。

三、名词解释题（每小题5分，共25分）
1.DMS
2.准同步并列
3.重合器
4.强励
5.SCADA
四、简答题（每小题5分，共15分）
1.简述同步发电机的两种并列操作方法的过程。

2.电力系统低频运行有哪些危害？
3.变电所综合自动化系统结构形式有哪几种？
五、计算题（每小题10分，共10分）
某发电机采用自动准同步方式与系统并列，已知发电机与系统等值电抗标么值分别为0.125、0.225，断路器合闸时间为0.5秒，时间误差为20 % ，自动准同步动作误差时间为恒定导前时间的10% ，若整定的频差为0.2% ，试问该装置整定的频差是否小于允许频差？（设电势Ed= l.05，允许冲击电流为额定电流的2倍）
六、分析题（每小题10分，共20分）
1.分析励磁调节对同步发电机的影响？
2.试画出电力系统负荷静态频率特性曲线，并说明负荷调节效应的意义。

为何负荷调节效应系数K会因季节变化而变化？
第二套
一、单项选择题(每小题2分，共20分)
1. B
2. A
3. C
4.A
5.D
6.A
7.C
8. D
9.C 10.B
二、填空题（每小题2分，共10分）
1.电压差
2.调速
3.综合放大
4.残压
5.减小
三、名词解释题（每小题5分，共25分）
1．配电管理系统，包括配电自动化、配网控制中心的监视、控制和管理功能。

2.准同步并列是指发电机频率、电压大小及相位与并列点系统侧频率、电压大小及相位接近相同时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。

3.在单相重合闸期间，当单相故障跳闸没有重合之前，运行的非故障相与断开的故障之间存在静电（通过相间电容）和电磁（通过相间互感）的联系，使故障点弧光通道中仍有一定数值的电流通过，此电流称为潜供电流。

4.强励是指发电机电压剧烈降低时，由自动装置迅速将发电机励磁电流增至最大值。

5．是电力系统监控系统，把调度自动化系统中与电厂和变电站进行测量读值、状态信息及控制信号的远距离、高可靠性的双向交换。

四、简答题（每小题5分，共15分）
1.答：
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。

自同步并列：将未加励磁、接近同步转速的发电机投人系统，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。

2. 答：电力系统低频运行的危害性：
l ）频率降低时，火电厂厂用电机械生产率下降，导致发电厂有功出力降低，频率进一步降低，严重时引起系统频率雪崩；
2）系统频率降低引起发电机转速降低，导致系统电压‘卜降，严重时将系统电压崩溃；
3）频率长期运行在 49～49.5Hz 以下时，将破坏电厂和系统运行经济性，对某些汽轮机造成损伤，甚至损坏；
4）频率降低影响某些测量仪表准确性。

3．答：
（1）集中式的结构（2）分层分布是集中组屏结构（3）分散分布式与集中相结合的结构。

五、计算题（每小题10分，共10分）
解：取导前时间为QF 合闸时间 0.5秒
合闸时间误差()0.520%0.510%0.15t s ∆=⨯+⨯=
允许合闸误差相角
()arcsin 2 1.140.1250.225/1.8 1.142 1.050.375en δ=⨯+⨯⨯⨯= 允许频差
()./0.375/0.15 2.51s en en t s ωδ=∆== 整定频差()
.22 3.140.2%500.6281s set s f s ωπ==⨯⨯⨯= 故整定的频差小于允许频差。

六、分析题（每小题10分，共20分）
1. 答：由于同步发电机正常运行可分为单机运行和与系统的并联运行，所以以下分别对两种情况进行分析。

（1）励磁调节对单机运行同步发电机的影响。

由同步发电机的等值电路得：发电机空载电动势G G G d E U jI X =+&&&
由相量图得到：cos sin G G G d E U I X δϕ=+
在δ很小时，可近似为cos 1δ≈，则有：.G G G Q d E U I X ≈+
由该式可知，在励磁电流不变的情况下（即0G E ∆=)，无功负荷的变化是造成机端电压变化的主要原因。

如果仍要保持发电机的端电压不变，必须调节励磁电流。

因此对单独运行的同步发电机来说，调节发电机的励磁电流，可以保持发电机端电压不变。

(2）励磁调节对与系统并联运行同步发电机的影响
若同步发电机与无穷大系统并联运行，则发电机端电压就是无穷大系统母线电压 sys U &，是一个恒定值，由相量图分析得，调节发电机的励磁电流量时，负荷电流中的有功分量保持不变，只有无功分量随之变化，所以，同步发电机与无穷大系统并联运行时，调节发电机的励磁电流，可以调整发电机发出的无功功率的数值。

实际同步发电机与一般系统并联运行时，由于系统电压随着负荷的波动而变化。

根据前述分析的结果，可以得出同步发电机与一般系统并联运行时，调节发电机的励磁电流时，可以调节发电机的端电压和发出的无功功率。

2.答：负荷的静态频率特性如图4，有图可见负荷调节效应的作用，当系统频率发生变化时，总负荷吸收的有功功率.L P ∑也随之变化，当系统频率下降时，总负荷吸收的有功功率随之下降；当系统频率上升时，总负荷吸收的有功功率随之上升。

所以，由于负荷调节效应的存在，当电力系统因功率因功率平衡破坏而引起频率变化时，负荷自动地随之改变吸收的有功功率，对系统频率具有补偿作用，使系统运行在一个新的频率上。

图4 负荷调节效应系数描述系统总负荷吸收的有功功率随频率变化的程度，由于不同类型负荷，吸收的有功功率与频率的关系不同，当负荷的组成不同时，负荷调节效应系数就会不同，
而在不同的电力系统、不同的季节，负荷的组成都可能存在区别，因此负荷调节效应系数可能不同。