电力系统自动装置复习思考题参考答案.docx
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1、第三章 复习思考题1. 何谓并列发电机并列操作应遵循哪原则 答:电力系统并列操作一般是指两个交流电源在满足一定条件下的互联操作,也叫同 步操作、同期操作或并网。并列的原则是: (1) 并列瞬间,发电机的冲击电流不应超过规定的允许值; (2) 并列后, 发电机应能迅速进入同步运行。2. 并列的方法有哪两种各有何特点答:并列的方法有准同步并列和自同步并列两种。准同步并列的优点是并列时产生的 冲击电流较小,不会使系统电压降低,并列后容易拉入同步。自同步并列的优点是操作简 单、并列速度快,在系统发生故障、频率波动较大时,发电机组仍能并列操作并迅速投入 电网运行,可避免故障扩大,有利于处理系统事故。3.
2、 准同期自动并列的三个条件是什么并列时如果不满足这些条件会有何后果 答:并列条件应为: (1) 发电机电压和系统电压的幅值相同; (3) 发电机电压和系统 电压的相位相同,即相角差为 0; (2) 发电机电压和系统电压的频率相同。不满足条件 (1) 时,会产生无功分量的冲击电流。冲击电流的电动力会对发电机绕组产 生影响,当电动力较大时,有可能引起发电机绕组的端部变形;不满足条件 (2) 时,产生有 功分量的冲击电流,合闸后发电机与电网间立刻交换有功功率,使机组转轴受到突然冲击, 这对机组和电网运行都是不利的;不满足条件 (3) 时,断路器两侧出现脉动电压,如果发出 合闸命令的时刻不恰当,就有可
3、能在相角差较大时合闸,从而引起较大的冲击电流。此外, 如果在频率差较大时并列,频率较高的一方在合闸瞬间会将多余的动能传递给频率低的一 方,即使合闸时的相角差不大,当传递能量过大时,待并发电机需经历一个暂态过程才能 拉人同步运行,严重时甚至导致失步。4. 准同期自动并列的实际条件是什么答:(1) 待并发电机电压幅值与系统电压幅值应接近相等,误差不应超过±(5 l0 )的额定电压; (2) 待并发电机频率与系统频率应接近相等,误差不应超过± )的额定频率; (3) 并列断路器触头应在发电机电压与系统电压相位差接近零度时刚好接通。合闸瞬间 相位差一般不应超过± 10
4、176;。5. 何谓滑差何谓滑差频率何谓滑差周期它们之间有何关系答:待并发电机和系统间的角频率差 d G S 称为滑差角频率,简称滑差。待并发电机和系统间的频率差 fd fG fS 称为滑差频率;滑差电压从 02 变化的一个周期称为滑差周期 Td。Td 的长短反应了待并发电机和系统间的频差大小。Td 短表示频差大;反之Td 长表示频差小。滑差周期与滑差和滑差频率的关系为:Td21 dfd6. 什么叫同步点 答:电力系统中把可以进行并列操作的断路器称为同步点。7. 同频并网和差频并网的特征是什么答:同频并网的特征是:并列前同步点断路器两侧电源已存在电气联系,电压可能不 同,但频率相同,且存在一个
5、固定的相角差。差频并网的特征是:在并网之前,同步点断路器两侧是没有电气联系的两个独立的系 统,它们在并列前往往不是同步的,存在频率差、电压差。8. 自动准同期装置主要由哪三大部分组成各部分的主要作用是什么答:自动准同步并列装置主要由合闸信号控制单元、频率差控制单元、电压差控制单 元三大部分组成。合闸信号控制单元的作用是检查并列条件是否满足,当待并机组的频率和电压都满足 并列条件时,合闸控制单元就选择合适的时间发出合闸信号,使并列断路器的主触头接通 时相角差接近于零或控制在允许范围以内。只要这三个同步条件中有一个不满足要求,就 闭锁合闸。频差控制单元的作用是当频率条件不满足要求时,进行频率的调整
6、。当发电机频率高 于系统频率时,发减速命令;当发电机频率低于系统频率时,发增速命令。电压差控制单元的作用是当电压条件不满足要求时,进行电压的调整。当发电机电压 高于系统电压时,发降压命令;当发电机电压低于系统电压时,发增压命令。9. 什么叫整步电压整步电压有何特点答:将脉动电压中频率较高的部分滤掉,得到脉动电压的包络线,并经整流后,得到 脉动电压的包络线的下半部分,这是一个包含同步信息量的电压,称之为整步电压。整步电压的特点是: (1) 整步电压随相角差 周期变化; (2) 整步电压随时间 t 周期变 化,当 从 0°360°变化一个周期时,脉动电压也变化一个周期,也是整步
7、电压的周期; (3) 整步电压的最低点反映了电压差的大小。10. 何谓恒定越前时间何谓恒定越前相角答:在恒定越前时间式准同步并列装置中, 并列装置在 =0°之前提前一个不随频差、 压差而变化的时间发出合闸命令,该越前时间称为恒定越前时间。在恒定越前相角式准同步并列装置中,并列装置在相角差=0°之前一个固定的相角下发合闸命令,该越前相角称为恒定越前相角。11. 并列操作时,如断路器的主触头不在 = 0 时刻闭合会出现什么情况准同期并列装置是 如何保证断路器的主触头在 = 0 的时刻闭合答:并列操作时,如断路器的主触头不在 = 0 时刻闭合会产生的冲击电流。并列时相 角差 越大
8、 ( 0°180°范围内 ) ,产生的冲击电流也越大, =180°时,冲击电流最大。通过合闸信号控制单元检查并列条件是否满足,若并列条件满足时,在 =0 之前以恒 定越前时间提前发出合闸命令,使并列断路器的主触头接通时的相角差=0。12. 并列断路器合闸脉冲的越前时间应怎样考虑答:越前时间应包括从发合闸脉冲起到断路器主触头闭合止,中间所有元件的动作时 间之和,即 tYJ=tc+tQF ,这样可保证断路器主触头闭合瞬间=0°。由于 tQF>>tc ,越前时间通常也可取断路器的动作时间作为整定值,越前时间一经整定就不再改变。13. 简述微机自动并
9、列装置同步条件检定的原理。答:(详细见课本 P65的 2.频差、相角差鉴别电路和 3.压差鉴别电路两部分)14. ZZQ5 型自动准同步装置由哪些部分组成各部分的的作用是什么 答:由合闸、调频、调压和电源几部分组成。合闸部分的作用是自动检测待并发电机 和系统间频率差、电压差是否满足并列要求;调频部分的作用是鉴别频率方向,发出调速 脉冲;调压部分的作用是鉴别压差大小和方向;电源部分作用是从系统侧获取电源,提供 各种稳定的直流电压。15. ZZQ5 型自动准同步装置的频差单元是如何判断并列时的频差是否符合要求的 答:是利用比较越前时间脉冲和越前相角脉冲发出的先后次序来进行频差大小是否在 规定范围内
10、的。第四章 复习思考题1 何谓励磁系统 答:供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。它一般由励磁功 率单元和励磁调节器两个主要部分组成。2 同步发电机自动调节励磁系统的主要任务是什么 答:(1)系统正常运行条件下,维持发电机端或系统某点电压在给定水平;( 2)实现并联运行发电机组无功功率的合理分配; ( 3)提高同步发电机并联运行的稳定性; ( 4)改 善电力系统的运行条件; ( 5)对水轮发电机组在必要时强行减磁。3 对同步发电机的自动调节励磁系统的基本要求是什么 答:励磁系统应具有足够的调节容量、励磁顶值电压、电压上升速度、强励持续时间、 电压调节精度与电压调节范围,应在工
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