变电站自动化试题

1.为什么变电站自动化技术的发展成为必然趋势？

(1)第一，随着我国电力工业和电力系统的发展，对变电站的安全、经济运

行要求越来越高，实现变电站综合自动化，可提高电网的安全、经济运

行水平，减少基建投资，并为推广变电站无人值班提供了手段；

(2)第二，随着电网复杂程度的增加，各级调度中心要求更多的信息，以便

及时掌握电网及变电站的运行情况；

(3)第三，为提高变电站的可控性，要求采用更多的远方集中控制、集中操

作和反事故措施等；

(4)第四，利用现代计算机技术、通信技术等，提供先进的技术装备，可改

变传统的二次设备模式，实现信息共享，简化系统，减少电缆，减少占

地面积；

(5)第五，对变电站进行全面的技术改造。

2.简述变电站自动化的概念及其系统的组成和特点。

概念：变电站综合自动化是将变电站的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。

组成：变电站综合自动化系统，多台微型计算机和大规模集成电路组成的自动化系统和微机保护系统。

特点：(1) 功能的综合化；(2) 设备的操作及监视微机化；(3) 结构分布分层化；

(4) 通信网络光缆化；(5) 运行管理智能化

3.变电站综合自动化系统与传统变电站相比，其优越性有哪些？

(1)提高供电质量、提高电压合格率。

(2)提高变电站的安全、可靠运行水平。

(3)提高电力系统的运行、管理水平。

(4)缩小变电站占地面积，降低造价、减少总投资。

(5)减少维护工作量，减小值班员劳动，实现减人增效。

(6)减少人为误操作的可能。

4.说明调度自动化与变电站自动化之间的关系。

(1)电网调度自动化由三个子系统构成：

1)发电厂和变电站的基础自动化系统；

2)信息传输系统；

3)调度（控制）中心的能量管理和数据采集与监控主站计算机系统

（EMS/SCADA）

(2)电网调度自动化系统是由多个子系统组成的有机整体，是一项涉及范围广，

实现难度大的系统工程。其中，变电站综合自动化是电网调度自动化不可分离的十分重要的基础自动化。

5.变电站综合自动化系统的监视子系统都实现哪些功能？

(1)数据采集

(2)事件顺序记录SOE

(3)故障记录、故障录波和测距

(4)操作控制功能

(5)安全监视功能

(6)人机联系功能

(7)打印功能

(8)数据处理与记录功能

(9)谐波分析与监视

6.变电站综合自动化继电保护系统实现哪些功能？

（1）高压输电线路的主保护和后备保护

（2）主变压器的主保护和后备保护

（3）电容器保护

（4）配电线路保护

（5）母线保护

（6）不完全接地系统的单相接地的选线

7.画图说明变电站备用电源自动投入控制系统的基本原理。

(1)备用电源自投装置是因电力系统故障或其它原因使工作电源被断开后，能迅

速将备用电源或备用设备或其它正常工作的电源自动投入工作，使原来工作电源被断开的用户能迅速恢复供电的一种自动控制装置。

(2)明备用：正常时1DL合，2DL分，由1DL供电。当1L上发生故障，1DL跳开

时，2DL自动合上。

图表1明备用

(3)暗备用：

1)正常时1DL，2DL均合，3DL断开，1DL、2DL分别对1#主变、2 #主变供

电。当1L上发生故障，1DL跳开后，3DL自动合上，由2L供电。

图表2暗备用（1）

2)正常时1DL，2DL均合，5DL断开，1#主变、2 #主变分别对低压母线供

电。当1#主变或2 #主变发生故障，跳开4DL或6DL，合上5DL。

图表3暗备用（2）

8. 说明变电站电压无功综合控制的基本原理

(1) 原理图

(2) 分接头调节：

在系统R S 、X S 、R T 、X T 的损耗最小时，U L ?U LN

（忽略电压降横分量）

＝ … … … …①

（设用户的自然功率因素不变可得公式①）

考虑U 2=U 1/K ，可以调整 K (有载分接头)使 U L ＝U LN

可见，随着S L ↗，U 2↗，即逆调压。

(3) 投入电容器组调节：

投入无功补偿Q C 后，高压损耗为：

其中P 2、Q 2为U 2处的功率。

变电站低压母线电压U 2与系统电压Us 的关系为：

(4) 改变K 值（分接头位置）和 Q C （电容参数值）都可以起到对电压的调节作

用，由公式②得当Q C ＝Q 2 时系统的无功、有功损耗最小，综合公式②③两者考虑，不仅可以保证电压质量，还能尽量使网络损耗最小，从而达到现有设备条件下得最佳控制。

9. 简述变电站综合自动化中低频减负荷控制系统的控制原理

假定变电站馈电母线上有多余配电线路，根据这些线路所供负荷的重要程度，分为基本级和特殊级两大类。基本级中为一般负荷的馈电线，特殊级为重要负荷。当系统中出现频率降低，而且降低到需要减负荷的程度时，按照负荷级别的不同进行切负荷。

10. 画图说明变电站综合自动化系统分散分布式的组态形式及其特点。 特点：面向对象的设计，既可分散安装，又可集中组屏。 L L U U U ∆-=2L L L L L L U X Q R P U U +-=2),(2L L LN L L L L LN Q P f U X Q R P U U =++=cos sin L L LN L LN R X U S U ϕϕ++*2222

22222222()()()()C C S S T S T P Q Q P Q Q S R R j X X U U +-+-∆=+++2222()()()S T C S T S P R R Q Q X X U U U ++-+=+