《电力系统自动化技术》复习题1

《电力系统自动化技术》复习题一
一、选择题（每小题2分，共20分）
1．当导前时间脉冲后于导前相角脉冲到来时，可判定（）。

A．频差过大B．频差满足条件
C．发电机频率高于系统频率D．发电机频率低于系统频率
2．线性整步电压的周期与发电机和系统之间的频率差（）。

A.无关
B.有时无关
C.成正比关系
D.成反比关系
3．机端直接并列运行的发电机的外特性一定不是（）。

A.负调差特性
B.正调差特性
C.无差特性
D.正调差特性和无差特性
4.可控硅励磁装置，当控制电压越大时，可控硅的控制角 ( )，输出励磁电流（）。

A.越大越大
B.越大越小
C.越小越大
D.越小越小
5. 构成调差单元不需要的元器件是（）。

A．测量变压器B．电流互感器
C．电阻器D．电容器
6．通常要求调差单元能灵敏反应（）。

A．发电机电压B．励磁电流
C．有功电流D．无功电流
7．电力系统有功负荷的静态频率特性曲线是（）。

A．单调上升的B．单调下降的
C．没有单调性的D．水平直线
8．自动低频减负荷装置的动作延时一般为（）。

A．0.1~0.2秒B．0.2~0.3秒
C．0.5~1.0秒D．1.0~1.5秒
9．并联运行的机组，欲保持稳定运行状态，各机组的频率需要（）。

A．相同B．各不相同
C．一部分相同，一部分不同D．稳定
10．造成系统频率下降的原因是（）。

A．无功功率过剩B．无功功率不足
C．有功功率过剩D．有功功率不足
二、名词解释（每小题5分，共25分）
1.远方终端
2.低频减负荷装置
3.整步电压
4.准同期
5.AGC
三、填空题（每空1分，共15分）
1.低频减负荷装置的___________应由系统所允许的最低频率下限确定。

2. 在励磁调节器中，设置____________进行发电机外特性的调差系数的调整，实际中发电机一般采用____________。

3.滑差周期的大小反映发电机与系统之间的大小，滑差周期大表示。

4.线性整步电压与时间具有关系，自动准同步装置中采用的线性整步电压通常为。

5.微机应用于发电机自动准同步并列，可以通过直接比较鉴别频差方向。

6.与同步发电机励磁回路电压建立、及必要时是其电压的有关设备和电路总称为励磁系统。

7.直流励磁机共电的励磁方式可分为和两种励磁方式。

8.可能造成AFL误动作的原因有“系统短路故障时造成频率下降，突然切成机组或、供电电源中断时。

9.积差法实现电力系统有功功率调节时，由于，造成调频过程缓慢。

四、简答题（每小题5分，共15分）
1.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？
2.电压时间型分段器有哪两种功能？
3.自动按频率减负荷装置为什么要分级动作？
五、综合分析题（每小题10分，共10分）
用向量图分析发电机并列不满足理想准同步条件时冲击电流的性质和产生的后果？
六、计算题（共15分）
某电厂有两台发电机在公共母线上并联运行，1#机组的额定功率为30MW，2#机组的额定功率为60MW。

两台机组的额定功率因数都是0.8，调差系数均为0.04。

若系统无功负荷波动，使得电厂的无功增量是总无功容量的20%，试问母线上的电压波动是多少？各机组承担的无功负荷增量是多少？
第一套
一、选择题（每小题2分，共20分）
1. A
2. D
3.A
4.B
5.D
6. D
7. A
8. B
9.A 10. D
二、名词解释（每小题5分，共25分）
1.是电网调度自动化系统的基础设备，安装于变电站或发电厂内，是电网调度自动化系统在基层的耳目和手脚。

2.是指电力系统事故发生有功功率缺额时，根据频率下降的程度，自动地断开部分次要负荷的装置。

3.整步电压是指包含同步条件信息量的电压。

4.发电机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、频率和相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。

5.就是通过监视电厂的出力和系统负荷之间的差异，来控制调频机组之间的出力，以满足不断变化的用户电力需要，达到电能的发供平衡，并使整个系统处于经济的运行状态。

三、填空题（每空1分，共15分）
1. 末级动作频率
2. .调差单元；正调差系数
3.频率差（或滑差）；频率差（或滑差）小
4.线性；三角形
5.发电机电压和系统电压的周期
6.调整；消失
7.自励；他励
8.增加负荷；负荷反馈
9.调频机组的功率改变滞后于频率偏差
四、简答题（每小题5分，共15分）
1．答：断路器合闸脉冲的导前时间是为了使断路器主触头闭合瞬间，发电机电压和系统电压之间的相位差0δ=。

所以合闸脉冲的导前时间应等于从发出合闸脉冲命令起到合闸主触头闭合止，中间所有元件动作时间之和，其中主要为断路器的合闸时间。

由于断路器的合闸时间是不变的，所以断路器合闸脉冲的导前时间应该是恒定导前时间。

2．答：第一种功能是正常运行时闭合的分段开关，第二种功能是正常运行时断开的分段开关。

3. 答：自动按频率减负荷装置分级动作，即当系统频率下降到一定值时，AFL 的相应级动作切除一定数量的负荷，如果仍然不能阻止频率下降，则下一级动作，依此类推，直至频率不再下降。

实际电力系统出现功率缺额时，不是每一次都是最大功率缺额max la P ⋅，AFL 动作也不是每一次都需要切除max cut P ⋅，而是根据实际的有关功率缺额切除相应数量的负荷，使AFL 动作后系统的恢复频率不超过希望值。

因此AFL 采用分级动作，逐级动作切除负荷，使切除的负荷量逐步接近系统的实际功率缺额。

五、综合分析题（每小题10分，共10分）
答：分三种情况分析不满足理想准同步条件时冲击电流的性质和产生的后果： (1）当只存在电压差、不存在频率差和相位差时，相量图如图1所示，可见，发电机电压高于系统电压或低于系统电压，冲击电流落后或超前发电机电压相位90°，即冲击电流是无功性质的。

后果是引起发电机定子绕组发热，在定子端部产生电动力，严重时损坏发电机。

(2）当只存在相位差、不存在电压差和频率差时，相量图如图2所示，可见，发电机电压超前系统电压或滞后系统电压，冲击电流与发电机电压接近同相或反相（合闸时相位差很小），即冲击电流是有功性质的。

后果是在发电机的机轴产生冲击力矩，严重时损坏发电机。

(3）当只存在频率差、不存在电压差时，相量图如图3所示，可见，频率差造成发电机电压与系统电压之间相位差从0°到 360°周期变化，冲击电流也将从0到最大再到0周期变化，即冲击电流是振荡性质的。

后果是影响发电机进入同步的暂态过程，振荡严重时，可
能造成发电机失步，并列不成功。

图1
图2
图3
sys U
im I
G U
U ∆ sys U
im I
G U
U ∆ δ
im I sys
U G
U U ∆
im
I δδsys
U G
U U
δ
sys U 0
δ=
sys U
G U 0U ∆= δ
U ∆G
U sys U
0180δ<<
180δ=
G U
180360δ<<
sys U
U
G
U δ
U ∆ 360(0)δ=
sys U
G U
六、计算题（共15分）
解：1#机的无功功率为：
Q G1=P G1tgφ1=30×tg(arccos0.8)=22.5(Mvar)
2#机的无功功率为：
Q G2=P G2tgφ2=60×tg(arccos0.8)=45(Mvar)
因为两台机的励磁调节器的调差系数均为0.04，所以，等值机的调差系数也为0.04，则母线上的电压波动为：
ΔU*=- K adjΣΔQ*Σ=0.04×0.2=-0.008
各机组承担的无功负荷增量为：
ΔQ G1*= -ΔU*/ K adj= -（-0.008/0.04）= 0.2
ΔQ G1=ΔQ G1* Q G 1 = 0.2×22.5= 4.5 (Mvar)
ΔQ G2*=-ΔU*/ K adj =-（-0.008/0.04）= 0.2
ΔQ G2 = ΔQ G2* Q G2 = 0.2×45 = 9 (Mvar)
答：母线上的电压降低为0.8%，1#机组的无功负荷增量是4.5Mvar，2 #机组的无功负荷增量是9Mvar。

因调差系数相等，无功负荷增量与发电机的容量成正比。