西华大学电力系统自动化复习题

并列运行：在一个电力系统中，如果各发电机转子都以相同的电角速度运转，或各发电机转子间的

相对电角度不超过允许值的运行方式。并列操作分为准同期并列和自同期并列两种。

自同期并列将一台未加励磁电流的发电机升速到接近于系统频率，在滑差角频率不超过允许值、且

加速度小于给定值的条件下，首先合上并列断路器，接着再立刻合上励磁开关，给转子加上励磁电

流，在发电机电势逐渐增大的过程中由系统将发电机拉入同步运行。自同期并列适用的情况：在电

力系统发生事故、频率波动较大的情况下，将备用机组投入电网运行。

准同期并列：设待并发电机组G 已经加上了励磁电流，其端电压为UG ，调节待并发电机组UG 的

状态参数使之符合并列条件并将发电机并入系统的操作，称为准同期并列。准同期并列适用情况：

在电力系统正常运行情况下，一般采用准同期并列方法将发电机组投入运行。

进行自动准同期并列应该满足的条件：（1）待并发电机频率与母线频率相等，即滑差为零。（2）断

路器主触头闭合瞬间，待并发电机电压与母线电压间的瞬时相角差为零，即角差为零。（3）待并发

电机电压与母线电压的幅值相等，即压差为零。

自动准同期装置的功能:1、压差和滑差满足，提前（恒定越前时间）发合闸命令2、当滑差、压差

不合格时，能自动对待并发电机均频、均压

恒定越前时间: 装置中所取提前量是某一恒定时间信号，即在脉动电压 x

U 到达 =0之前的YJ t 发出合闸信号。一般YJ t 等于断路器的合闸时间 QF t .

数值角差: 在有滑差的情况下，母线电压与发电机电压之间的相角差 不为常数，而是时间t 的函

数，即0)( t t s

线性整步电压:其幅值在一个周期内与角差分段按比例变化的电压。其物理意义：线性整步电压一

般称三角形波形，与角差之间是分段的线性反比关系，而与同期电压的幅值无关。

（模拟式装置）线性整步电压对滑差检查：两个施密特触发器翻转时间的比较，即相角电

平检测器先于时间检测器翻转，表示滑差合格。321s s s T T T 2 m d 2t t d

（微机装置）滑差检测原理图：S3合格，允许并列运行，2 最大允许误差并列角。

321s s s T T T 2 m d )(2322积分预报（微分预报）或 i i ，则滑差合格。

压差检测：（微机）用整流滤波方

法，将Us~和Ug~转换成直流电压，

用模-数转换芯片变成数值，送入微

机比较程序。（模拟同期装置）电

压差检查（电压测量回路和比较器

组成）。

【3】微机自动准同期装置的合闸原理？(第1章PPT 31页)模拟式自动准同期装置的合闸原理？（第1章PPT 34页）了解框图。

【4】发电机同期操作实验的注意事项？解列的步骤？数据分析。

答：一、同期并列操作应注意：

（1）并列操作是一项十分重要的操作，操作时应熟练操作方法，了解同期回路接线情况。在操作中注意力应高度集中，头脑冷静，不可操之过急，但有必须善于抓住每一个可能的机会，使操作顺利进行。（2）同步表投入时间不应超过15min。（3）当同步表转动过快、跳动或停在“12”点钟不动以及其它无规律地转动时，均禁止合闸操作。（4）采用ZZQ-3A自动准同期装置进行并列操作，必须先将装置切换开关切至“试验”位置，观察装置信号灯与同期表S指示一致，装置正常后，方可投入ZZQ-3A自动准同期装置。（5）若调速系统很不稳定，不能采用自动准同期进行并列。二、一般发电机解列步骤如下：1、发电机有功降至零；2、发电机无功降至最小；3、发电机主变压器中性点刀闸必须投入

【5】什么是同步发电机的励磁电流？同步发电机励磁控制系统的任务有哪些？对励磁系统的基本要求有哪些？

同步发电机的励磁电流：产生直流磁场的直流电流，又称转子电流。

同步发电机：在一个直流磁场中将旋转的机械功率转换成三相交流电功率的机械设备

同步发电机励磁控制系统的任务：1、电压控制；2、控制无功功率的分配；3、提高同步发电机并联运行的可靠性；4、改善电力系统的运行条件；a改善异步电机的自启动条件b为发电机异步运行创造条件c提高继电保护装置工作的正确性5、水轮发电机组要求强行减磁。

对励磁系统的基本要求有1有足够的调整容量2有很快的响应速度；3有很高的运行可靠性。【6】同步发电机励磁系统的分类，及各类的结构和运行特点？

分类：为三大类，第一大类是直流励磁机系统1自励直流励磁机系统2他励直流励磁机系统

特点：直流励磁机一般斗鱼发电机处在同一根机械传动主轴上，由同一原动机带动。比起无励磁机系统来，直流励磁机系统耗费的厂用电大大减少。但是直流励磁机由于存在整流环，功率过大时制造有一定困难。

第二大类是交流励磁机系统，(一)他励交流励磁机系统：1、他励静止硅整流励磁系统，其特点：(1)交流励磁机系统和副励磁机与发电机同轴，是独立的励磁电源，不受电网干扰，可靠性高；(2)交流励磁机时间常数大；(3)同轴交流励磁机、副励磁机，加长了发电机的主轴长度，使厂房长度加长，造价较高；(4)仍有转动部分；(5)一但副励磁机或自励恒压调节器发生故障，均可导致发电机组失磁。采用永磁发电机作为副励磁机；2、他励旋转硅整流励磁系统(无刷励磁)，其特点：(1)无炭刷和滑环，维护工作量小。(2)供电可靠性高。(3)励磁响应速度慢，叠片结构，增加顶值电压，引入转子电压深度负反馈。(4)转子回路中不能接入灭磁设备，发电机转子回路无法实现直接灭磁，也无法实现对励磁系统的常规检测。(5)要求旋转整流器和快速熔断器等有良好的机械性能，能承受高速旋转的离心力。(6)因为没有接触部件的磨损，也就没有炭粉和铜末引起的对电机绕组的污染，故电机的绝缘寿命较长；(二)自励交流励磁机系统：特点1、自励交流励磁机静止可控硅整流器励磁系统，时间常数很小，励磁机的容量较大2、自励交流励磁机静止硅整流器励磁系统，响应速度较慢；

第三类是静止励磁系统。优点：1、励磁系统接线和设备比较简单，无转动部分，维护费用省，可靠性高；2、不需要同轴励磁机，可缩短主轴长度，减小基建投资；3、直接用晶闸管控制转子电压，可获得很快的励磁电压响应速度，可近似认为具有阶跃函数那样的响应速度；4、由发电机端取得励磁能量。静止励磁系统输出的励磁电压与机组转速成正比，而同轴励磁机励磁系统输出的励磁电压与转速的平方成正比。这样，当机组甩负荷时静止励磁机组的过电压低。主要缺点：是在发电机近端短路而切除时间又较长的情况，缺乏足够的强行励磁能力，对电力系统稳定的影响不如其他励磁方式有利。