《电力系统自动化》3参考答案

电力系统自动化（c 参考答案
一．填空
1．发电机准同期并列的实际条件为（1） 相角差在5o 以内，（2）压差在5％～10％（3） 频差在0.2～0.5％内 。

如果发电机并列时满足理想准同期条件，即合闸瞬间，发电机电压和系统电压
幅值相等 、
频率相等 、
相角差为零 ，则不会产生冲击电流。

2．自动准同期装置主要由 合闸单元 、
调频单元 、
调压单元 和电源组成。

3．并联运行机组间无功负荷的合理分配取决于 发电机外特性 。

可以利用自动调压器的
调
差 接线达到这一目的。

4．理想灭磁过程要求发电机转子电压 保持最大值不变 ，放电电流 直线下降 。

5．自励式励磁机比他励式励磁机时间常数 大 。

二、同步发电机并列操作可以采用哪两种方法？并简述其特点和适用场合。

答：同步发电机并列操作方法：准同期并列操作、自同期并列操作。

自动准同期并列特点：并列时冲击电流小，不会引起系统电压大幅降低；并列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：适用于正常情况下发电机并列。

特点:自同期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并列；容易实现自动化；冲击电流大。

适用于在电力系统故障情况下的某些发电机的紧急并列。

三、画出自动准同期并列装置组成框图。

四、画出他励交流励磁机励磁系统原理接线图。

增速减速降压合闸
升压
五、综述电力系统电压控制的意义。

答：（1）维持一定电压，是电力系统功率传输的必要条件； （2）维持电压在一定范围内，是电能质量的重要指标； （3）设备只有在额定电压下运行才能取得最佳的工作效率；
（4）当电压偏离额定值较大时，会对威胁到用电设备正常运行，影响产品的质量和产量；甚至引起电力系统电压崩溃，造成大面积停电。

六、基于公式分析无功不能远距离大容量传输的原因。

(cos sin )ˆs r r r r r
U j U S U I U jX δδ--=⨯=⨯-
受端接收到的无功功率为：
(cos )
r s r r U U U Q X δ-=
上式表明，如果给受端传输无功功率，必须cos 0
s r U U δ->。

在电力系统运行中，远距离大容量传
输功率会导致线路两侧相角差变大，相角差大到一定程度会导致cos 0
s r U U δ-<，也即无法传输无
功。

例如在最有利于无功传输时：
1.05,0.95
s r U U ==（正常运行时通常要求母线电压在
0.95~1.05p.u.之间），此时如果受端能够接收到无功，要求1.05cos 0.950δ⨯->，也即
U ∠s U δ∠s
S r
δ<=︒，所以无功不能远距离大容量传输。

arccos(0.95/1.05)25.2
也可从无功传输导致电压损耗、过大的电压损耗无法保持电压在安全范围内的角度进行相关论述。

七、综合分析各种电压控制措施和特点。

答：（1）措施：控制和调节发电机励磁电流，以改变发电机端电压。

特点：不需附加投资，调节迅速，可连续调节，能发出、也能吸收无功功率。

（2）措施：控制变压器变比调压。

特点：并不产生无功，只是改变无功的分布，适用于无功充足时调压。

（3）措施：利用并联无功补偿设备在负荷侧配置无功源，改变输送功率的分布P jQ
+（主要是Q），从而使电压损耗减小。

特点：在电压降低时，所起作用往往也会明显降低。

（4）措施：利用串联电容器，改变电力系统网络中的参数R jX
+（主要是X），减小输电线路电压的损耗，进行调压。

特点：调压效果随无功功率负荷变化而改变，负荷大时效果更好，与调压需求一致。

八、综述配电系统与输电系统的不同。

答：1、输电：为多环网结构；配电：为辐射型或少环网结构；
2、输电：开关、刀闸、电容器等设备多集中在变电站；配电：设备沿线分散配置；
3、输电：远程终端数量少但数据采集量大，总体小；配电：远程终端数量大但数据采集量小，总体大；
4、输电：设备多为远程操作；配电：野外设备多为人工操作；
5、输电：非预想接线方式少；配电：网络结构复杂，非预想接线方式多。