电力系统自动化(42题)

复习提纲

1.并列操作，同期，准同期的概念。

答：发电机投入电力系统参加并列运行的操作称为“并列操作”；同步发电机的并列操作称为“同期”。以近于同步运行条件进行的并列操作称为“准同期”。

2.同步发电机并列需要遵循的两个原则？

答：1、并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值一般不超过1-2倍的额定电流。2、发电机并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。

3.准同期并列和自同期并列方法、特点以及应用的场合？准同期并列装置的功

能有哪些？

答：a，在电力系统正常运行的情况下，一般采用准同期并列方法将发电机组投入运行；只有当电力系统发生故障时，为了迅速投入水轮发电机组，过去曾采用自同期并列方法。

B，检测相角差，频率差，电压差，计算恒定越前时间

4.电压幅值差满足什么要求？产生的冲击电流主要是什么分量？有什么危害？

答：A，并列操作是正常操作，冲击电流最大瞬时值限制在1-2倍的额定电流以下；电压差U s不能超过额定电压的5%~10%.

B．冲击电流主要为无功电流分量；

C，冲击电流的电动力对发电机组的绕组产生影响，而定子绕组端部机械强度最弱，需特别注意对其造成的危害。

5.电压频率差产生的冲击电流主要是什么分量？有什么危害？

答：主要是有功分量；若并列时频率差较大，即使合闸相角差很小，满足要求，也需要发电机经历一段时间的加速或者减速过程，才能实现同步。加速或减速力矩会对机组造成冲击，严重时甚至会导致失步。一般限制滑差周期在10s-16s（不够完整？）

（合闸相角差主要产生有功电流分量；在有相角差的情况下合闸后，发电机与电网间立刻进行有功功率的交换，使得发电机组的联轴受到冲击，这对于发电机组和电网均产生不利影响，为了保证机组安全，一般将有功冲击电流限制在较小的范围内。最大允许并列误差角为5.73°）

6.什么是恒定越前时间？什么是恒定越前相角？

考虑到断路器操动机构和合闸回路控制电器的固有时间，必须在发电机电压和电网电压相量重合之前发出合闸信号，即需要有一个提前量，这一段时间称为“恒定越前时间”；

对应恒定越前时间的相角差称为恒定越前相角。

7.滑差与滑差频率？

角频率之差，滑差频率是频率之差

8.合闸误差角的影响因素有哪些？

装置的越前时间信号、出口继电器的动作时间、断路器的合闸时间

9.整步电压分类？半波或全波线性整步电压与那些因素有关？与那些因素无

关？

整步电压分为正弦型整步电压、半波线性整步电压、全波线性整步电压；

半波线性整步电压仅与发电机与并列系统间的相角差有关，与电压幅值无关；

全波线性整步电压与发电机和并列系统间的相角差有关，与电压幅值无关

10.同步发电机励磁控制系统基本构成以及主要任务？

基本构成：励磁调节器、励磁功率单元、同步发电机

主要任务：电压控制、控制无功功率、提高同步发电机并列运行的稳定性、改善电力系统运行的条件（改善异步电动机自启动条件、为发电机异步运行创造条件、提高继电保护装置动作的正确性）、水轮机施加强行减磁；

11.如何实现多机之间无功功率的分配？

通常希望发电机组间的无功功率分配按照机组容量大小比例分配

调节励磁可以任意改变外特性曲线的斜率以达到合理分配无功的目的

12.同步发电机励磁系统分类以及特点？

同步发电机励磁系统分为直流励磁机励磁系统、交流励磁机励磁系统、静止励磁系统；

（1）自励式直流励磁机：由励磁调节器的输出和直流励磁机励磁电流共同调节直流励磁机的励磁绕组；

（2）它励式直流励磁机：与自励式相比，多了一台副励磁机，时间常数小，提高了励磁调节系统的电压增长速率；总体来说直流励磁机有电刷、整流器件等旋转部件，维护复杂，可靠性低。

（3）他励式交流励磁机静止整流器励磁系统：交流励磁机、副励磁机、同步发电机同轴，独立电源，可靠性高，交流励磁机时间常数大，采用永磁发电机作为副励磁机，可以简化设备，提高可靠性；

（4）他励式交流励磁机旋转整流器励磁系统：无碳刷和滑环，运行维护不变、转子回路电流电压不能用常规仪表测量、不能接入灭磁设备、无法实现直接灭磁；发电机励磁控制是通过调节交流励磁机励磁实现的，响应速度慢。

（5）自励式交流励磁机：励磁调节器输出直接控制励磁绕组电流的调节速度快但容量较大，间接控制的调节速度较慢。

（6）静止励磁系统：简便，无旋转部分，可靠性高；直接用晶闸管控制转子电压，获得较快的励磁电压响应速度；由发电机提供励磁能量，机组甩负荷时电压过低。

13.交流励磁机的逆变灭磁？如何实现发电机转子回路灭磁？

采用晶闸管整流桥向转子提供励磁电流时，可以利用晶闸管的有源逆变特性实行快速灭磁，在转子主回路中不添加设备就可以实现灭磁；逆变过程中逆变角取40度，以保证逆变成功；逆变过程中交流电源不能消失，否则不能实行有源逆变；包含两个过程：（1）、当逆变进行到发电机励磁绕组中剩余磁场能量不足以维持逆变时，逆变结束；（2）、剩余能量向并联电组放电，直至转子励磁电流衰减为零，此时灭磁电阻可选择容量小、阻值大的电阻。

励磁绕组对恒定电阻放电灭磁

14.强行励磁的两个指标以及强励应用场合？电压响应比？

强行励磁的两个指标是强励顶值及响应比；电力系统发生故障时，母线电压极度降低，电力系统无功缺额很大，需在很短的时间内补足无功缺额以使系统恢复正常。

电压响应比是有电机制造厂提供的表明发电机转子磁场建立过程的参数，反应了励磁机磁场建立速度的快慢，通常将励磁电压在最初的0.5s内上升的平均速率定义为电压响应比。

15.励磁调节器的静态工作特性及调整？

励磁调节器的调整是为了满足运行要求：