第三章__《同步發(fā)電機勵磁自動控制系統(tǒng)》練習參考答案

1、一、名詞解釋1勵磁系統(tǒng)答：與同步發(fā)電機勵磁回路電壓建立、調(diào)整及在必要時使其電壓消失的有關(guān)設備 和電路。2發(fā)電機外特性答：同步發(fā)電機的無功電流與端電壓的關(guān)系特性。3勵磁方式 答：供給同步發(fā)電機勵磁電源的方式。4無刷勵磁系統(tǒng) 答：勵磁系統(tǒng)的整流器為旋轉(zhuǎn)工作狀態(tài)，取消了轉(zhuǎn)子滑環(huán)后，無滑動接觸元件的 勵磁系統(tǒng)。5勵磁調(diào)節(jié)方式 答：調(diào)節(jié)同步發(fā)電機勵磁電流的方式。6自并勵勵磁方式 答：勵磁電源直接取自于發(fā)電機端電壓的勵磁方式。7勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性 答：勵磁調(diào)節(jié)器輸出的勵磁電流（電壓）與發(fā)電機端電壓之間的關(guān)系特性。8.發(fā)電機調(diào)節(jié)特性答：發(fā)電機在不同電壓值時，發(fā)電機勵磁電流 IE與無功負荷I.Q的關(guān)系特

2、性。9調(diào)差系數(shù) 答：表示無功負荷電流從零變至額定值時，發(fā)電機端電壓的相對變化。10正調(diào)差特性答：發(fā)電機外特性下傾，當無功電流增大時，發(fā)電機的端電壓隨之降低的外特性。11負調(diào)差特性答：發(fā)電機外特性上翹，當無功電流增大時，發(fā)電機的端電壓隨之升高的外特性。12無差特性答：發(fā)電機外特性呈水平當無功電流增大時，發(fā)電機的端電壓不隨之變化的外 特性。13 .強勵答：電力系統(tǒng)短路故障母線電壓降低時，為提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，迅速將發(fā)電 機勵磁增加到最大值。二、單項選擇題1 .對單獨運行的同步發(fā)電機，勵磁調(diào)節(jié)的作用是 （A ）A .保持機端電壓恒定；B. 調(diào)節(jié)發(fā)電機發(fā)出的無功功率；C .保持機端電壓恒定和調(diào)節(jié)發(fā)電

3、機發(fā)出的無功功率；D.調(diào)節(jié)發(fā)電機發(fā)出的有功電流。2 .對與系統(tǒng)并聯(lián)運行的同步發(fā)電機，勵磁調(diào)節(jié)的作用是（B ）A .保持機端電壓恒定；B. 調(diào)節(jié)發(fā)電機發(fā)出的無功功率；C .調(diào)節(jié)機端電壓和發(fā)電機發(fā)出的無功功率；D.調(diào)節(jié)發(fā)電機發(fā)出的有功電流。3 .當同步發(fā)電機與無窮大系統(tǒng)并列運行時，若保持發(fā)電機輸出的有功PG =_EGU（Gi門為常數(shù)，則調(diào)節(jié)勵磁電流時，有（B）等于常數(shù)。X dA. U G sn ;B. E Gsi n ；C. 1 X d 二 sin ；D. sin 。4 .同步發(fā)電機勵磁自動調(diào)節(jié)的作用不包括 （C ）。A .電力系統(tǒng)正常運行時，維持發(fā)電機或系統(tǒng)的某點電壓水平；B .合理分配機組間的

4、無功負荷；C .合理分配機組間的有功負荷；D .提高系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定。5.并列運行的發(fā)電機裝上自動勵磁調(diào)節(jié)器后，能穩(wěn)定分配機組間的（A ）。A .無功負荷；B 有功負荷；C 負荷；D 負荷的變化量。8.同步發(fā)電機勵磁自動調(diào)節(jié)不包括（C ）。A. 自動勵磁調(diào)節(jié)器；B. 繼電強行勵磁裝置；C. 自動準同期裝置；D .自動滅磁裝置。9 .比例型勵磁調(diào)節(jié)器可以看成一個以電壓為被調(diào)量的 （C ）控制系統(tǒng)A .正反饋；B .閉環(huán)；C .負反饋；D .開環(huán)。10 .三相全控橋式整流電路的工作狀態(tài)（C ）。A .只有整流狀態(tài)；B .只有逆變狀態(tài)；C .可以有整流和逆變兩種狀態(tài)；D .只有滅磁狀態(tài)。<<

5、;< 18011 .三相全控橋式整流電路，在90時，工作在（A ）狀態(tài) A .逆變；B .整流；C .交流變直流；D .為發(fā)電機提供勵磁電流。<<<9012 .三相全控橋式整流電路.在0時，工作在（B ）狀態(tài)。 A .逆變；B .整流；C .直流變交流；D .對發(fā)電機進行滅磁。13 .三相全控橋式整流電路，輸出電壓平均值隨控制角增大而（A）A 減小；D 增大；C 不變；D .不確定。）。14 .要實現(xiàn)逆變滅磁，三相全控橋式整流電路的控制角的合適角度是（AA. 90 : : 150 ；B. 90 : : 180 ；C. 0 ；: 90D. 150 。15 .在半導體勵磁調(diào)

6、節(jié)器的測量比較單元中，設置正序電壓濾過器的作用是A .提高調(diào)節(jié)器的靈敏性；B .提高調(diào)節(jié)器的可靠性；C .提高調(diào)節(jié)器的速動性；D .提高調(diào)節(jié)器的靈敏性和速動性。16 .與六相橋式整流電路配合的濾波電路應濾掉 （B ）Hz為主的諧波分量A. 300 ；B. 600 ；C. 1200 ；D. 50。17 .勵磁調(diào)節(jié)器接入正調(diào)差單元后，發(fā)電機的外特性呈 （C ）特性。A .水平；B .上翹；C .下傾；D .水平或上翹。18 .勵強調(diào)節(jié)器接人負調(diào)差單元后，發(fā)電機的外特性呈 （D ）特性。A .水平；B .上翹；C .下傾；D 水平或上翹。19調(diào)差單元的輸出主要反映發(fā)電機 ( B )的變化量。A 有功

7、電流：B .無功電流；C .負荷電流；D .機端電壓。20.增大勵磁調(diào)節(jié)器的基準電壓值，同步發(fā)電機的外特性 ( A )。A .平行上移；B .調(diào)差系數(shù)增大；C .不動；D .平行下移。21 .將發(fā)電機的外特性向上平移，發(fā)電機承擔的無功負荷 ( A )。A .增大；B .減?。籆 .不變；D .不一定。22. 機端直接并聯(lián)運行的發(fā)電機的外特性一定不是 ( C )。A .無差特性；B .正調(diào)差特性：C .負調(diào)差特性；D .正調(diào)差持性和無差特性。23. 兩臺正調(diào)差特性的發(fā)電機直接并聯(lián)運行時，調(diào)差系數(shù)大的機組承擔的無功電 流的變化量 ( B )。A .多；B .少；C .與調(diào)差系數(shù)小的機組一樣多；D

8、.不確定。24. 機端直接并聯(lián)運行的發(fā)電機，無差特性的發(fā)電機組 ( A )。A .不得多于一臺；B .不能參與并聯(lián)運行；C .可以有多臺參與并聯(lián)運行；D. 只可以有兩臺參與并聯(lián)運行。25. 負調(diào)差特性的發(fā)電機可以 ( C )。A .與負調(diào)差特性的發(fā)電機直接并聯(lián)運行；B .與無差特性的發(fā)電機直接并聯(lián)運行；C. 經(jīng)升壓變壓器后并聯(lián)運行；D .與正調(diào)差特性的發(fā)電機直接并聯(lián)運行。26. 兩臺正調(diào)差特性發(fā)電機并聯(lián)運行，可維持 ( B )的穩(wěn)定分配 A .負荷；B .無功負荷；C .有功負荷；D .機端電壓。27. 機端直接并聯(lián)運行的幾臺發(fā)電機組的調(diào)差系數(shù) ( B )。A .都應該為零；B .都應該為正值

9、；C .都應該為負值；D .無特殊要求。28 .在勵磁系統(tǒng)中，強勵倍數(shù)愈大，強勵效果 ( C )。A .愈差；B .基本不變；C .愈好；D .不一定好。29.在勵磁系統(tǒng)中，勵磁電壓響應比反映 ( D )。A .強勵時間；B .勵碰系統(tǒng)的額定電壓；C .勵磁系統(tǒng)能達到的最高電壓；D .勵磁響應速度的大小。三、填空題1 .同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)一般由（勵磁功率單元）和（勵磁調(diào)節(jié)器）兩個部分 構(gòu)成。2 .與同步發(fā)電機勵磁回路電壓建立、（調(diào)整）及必要時使其電壓（消失） 的有關(guān)設備和電路總稱為（勵磁系統(tǒng)）。3 .同步發(fā)電機與無窮大系統(tǒng)并聯(lián)運行時，調(diào)節(jié)勵磁電流，可以改變（發(fā)電機發(fā) 出無功功率數(shù)值）。4 .

10、對同步發(fā)電機，當勵磁電流保持不變時，造成端電壓下降的主要原因是（無 功電流）增大。5. 同步發(fā)電機的外特性是指（發(fā)電機端電壓）與（無功電流）之間的關(guān)系特性。6. 自動勵磁調(diào)節(jié)器在正常運行時，能按（機端電壓）的變化自動地改變（勵磁 電流），維持機端或系統(tǒng)某點電壓水平。7 .電力系統(tǒng)發(fā)生事故，導致電壓降低時.勵磁系統(tǒng)應有很快的（響應速度）和 （足夠大的強勵頂值電壓），以實現(xiàn)（強行勵磁）作用。8.同步發(fā)電機的勵磁方式是指（供給發(fā)電機勵磁電源的方式）。9 .同步發(fā)電機的勵磁方式有（直流勵磁機供電）、（交流勵磁機經(jīng)半導體整流器 供電）和（靜止勵磁供電）三種。10 .直流勵磁機供電的勵磁方式可分為（自勵）

11、和（他勵）兩種勵磁方式。11.交流勵磁機經(jīng)半導體整流供電的勵磁方式可以分為（他勵交流勵磁機靜止整 流器勵磁系統(tǒng)）、（他勵交流勵磁機旋轉(zhuǎn)整流器勵磁系統(tǒng)）和（自勵交流勵磁機靜 止可控整流器勵磁系統(tǒng)）、（自勵交流勵磁機靜止整流器勵磁系統(tǒng)）四種勵磁方式。12 .半導體型勵磁系統(tǒng)中可控整流電路的作用是將（交流電壓）變換為（可調(diào)的 直流電壓）供給發(fā)電機勵磁繞組或勵磁機的勵磁繞組。13 .三相半控橋式整流電路是由三個（晶間管）和三個（二極管）組成。14 .在三相半控整流橋正常工作時，觸發(fā)脈沖的間隔為（120 ）的電角度。15 .三相全控橋式整流電路，當控制角 作狀態(tài)為發(fā)電機提供（勵磁電流）。16 .三相全控

12、橋式整流電路，當控制角為 態(tài)，對發(fā)電機進行（滅磁）。為（0<< 6 900 0.）時，工作在整流工:18090時，工作在（逆變）狀.在三相全控整流橋正常工作時，觸發(fā)脈沖的間隔為（60 ）的電角度。17 三相可控橋式整流電路的觸發(fā)脈沖應與晶閘管的（交流側(cè)電源）保持同步。18 三相半控橋式整流電路輸出電壓的平均值與控制角的關(guān)系是（U d =1.35U ab 1弋學；三相全控橋式整流電路輸出電壓的平均值與控制角2的關(guān)系是（U d =1.35U ab cos ）。19 三相全控橋式整流電路工作在逆變狀態(tài)時，其負載必須是（電感性）負載， 且原先儲存有能量，即原來工作在（整流狀態(tài)）。20 半導

13、體勵磁調(diào)節(jié)器的基本控制部分主要由（調(diào)差單元）、（測量比較單元）、（綜合放大單元）和（移相觸發(fā)單元）組成，主要實現(xiàn)（電壓調(diào)節(jié)）和（無功功 率分配）功能。21 測量比較單元的作用是測量（發(fā)電機電壓）并變換為（直流電壓），再與給 定的（基準電壓）相比較得出發(fā)電機電壓偏差信號。22 移相觸發(fā)單元的作用是將控制電壓轉(zhuǎn)換為在一定區(qū)間發(fā)出的（移相觸發(fā)脈 沖），使（控制角）隨控制電壓的大小而改變，并觸發(fā)晶閘管元件，從而達到調(diào) 節(jié)勵磁電流的目的。23 移相觸發(fā)單元一般由（同步）、（移相）、（脈沖形成）和（脈沖放大）等環(huán)節(jié) 組成。24 移相觸發(fā)單元中的同步環(huán)節(jié)的作用是：保證（觸發(fā)脈沖）與（交流主電源）同步。25

14、.在勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作區(qū)內(nèi)，發(fā)電機端電壓升高，（UAVR）就急?。p小）；發(fā)電機端電壓降低，（UAVR ）就急?。ㄉ撸?6 .發(fā)電機的調(diào)節(jié)特性是指發(fā)電機在不同電壓值時，其（勵磁電流）與（無功負 荷）的關(guān)系曲線。27 .調(diào)差系數(shù)表示（無功負荷電流）從零變到額定值時，發(fā)電機（電壓）的相對 變化，所以調(diào)差系數(shù)表示了（勵磁系統(tǒng)維持機端電壓）的能力。28 .改變自動勵磁調(diào)節(jié)器的（發(fā)電機基準電壓值），可以平移發(fā)電機的外特性。29 .勵磁調(diào)節(jié)器靜特性的調(diào)整包括（調(diào)差系數(shù)的調(diào)整）和（外特性的平移）。31.勵磁調(diào)節(jié)器接入正調(diào)差單元后，使發(fā)電機外特性（下傾），發(fā)電機端電壓隨 （無功電流）增大而降低。32 .

15、勵磁調(diào)節(jié)器接入負調(diào)差單元后，使發(fā)電機外特性呈（水平）和（上翹）兩種 特性。 33調(diào)差系數(shù)等于零，對應的外特性稱為（無差特性），即隨著無功電流增加， 發(fā)電機的端電壓（不變）。34外特性平移可以改變某臺發(fā)電機所承擔的（無功負荷），用于將發(fā)電機平穩(wěn) 地（投入、退出）系統(tǒng)，不至于造成對系統(tǒng)的（無功功率）的沖擊。 35電力系統(tǒng)短路故障母線電壓降低時，為提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，應迅速將（發(fā) 電機勵磁增大到最大值），稱為強勵。四、問答題1同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的作用是什么 ?答：電力系統(tǒng)正常運行時，維持發(fā)電機或系統(tǒng)某點電壓水平；在并列運行發(fā) 電機之間，合理分配機組間的無功負荷：提高發(fā)電機穩(wěn)定極限；加快系統(tǒng)電

16、壓的恢復，改善電動機的自起動條件；發(fā)電機故障或發(fā)電機一變壓器組單元接 線的變壓器故障時，對發(fā)電機實行快速滅磁，以降低故障的損壞程度。 2同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)通常包含哪兩部分？ 答：同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)主要是由勵磁功率單元和勵磁調(diào)節(jié)器兩部分構(gòu)成。 3對同步發(fā)電機勵磁自動調(diào)節(jié)的基本要求是什么 ?答：有足夠的調(diào)整容量；有很快的響應速度和足夠大的強勵頂值電壓；有很高的 運行可靠性。4同步發(fā)電機的勵磁方式有哪幾種？各有何特點？ 答：直流勵磁機供電、交流勵磁機經(jīng)半導體整流器供電和靜止勵磁供電三種勵磁 方式。直流勵磁機供電勵磁方式的特點：系統(tǒng)簡單；運行維護復雜、可靠性低； 容量不能過大，不能應用于大型同步發(fā)

17、電機組上。交流勵磁機經(jīng)靜止二極管整 流勵磁方式的特點：不受電力系統(tǒng)的干擾、可靠性高；響應速度較慢；造價高； 需要一定的維護量。交流勵磁機經(jīng)靜止晶閘管整流勵磁方式的特點：有較快的勵 磁響應速度；需要較大的勵磁容量；可以實現(xiàn)對發(fā)電機的逆變滅磁。交流勵磁機 經(jīng)旋轉(zhuǎn)二極管整流勵磁方式的特點：制造、使用和維護簡單、工作較可靠：電機 絕緣的壽命較長；適用于較惡劣的工作環(huán)境。交流勵磁機經(jīng)旋轉(zhuǎn)晶閘管整流供電 勵磁方式的特點：勵磁響應速度快；具有無刷勵磁的特點；存在勵磁電流、勵磁 電壓難以檢測等問題。靜止勵磁方式的特點：接線簡單，無轉(zhuǎn)動部分，維護費用省，可靠性高；不需要同軸勵磁機，節(jié)省基建投資，維護簡單：有很快

18、的勵磁電壓響應速度；在發(fā)電機甩負荷時，機組的過電壓相對較低些。5 何謂起勵？通常有哪幾種起勵方式？答；供給發(fā)電機初始勵磁，使其逐步建立其電壓，稱為起勵。起勵一般有兩 種方式：他勵起勵和殘壓起勵。6同步發(fā)電機有哪幾種勵磁調(diào)節(jié)方式？有何根本區(qū)別？答：按電壓偏差的比例型調(diào)節(jié)和按定子電流、功率因數(shù)的補償型調(diào)節(jié)兩種。 兩種勵磁調(diào)節(jié)方式的根本區(qū)別是：按電壓偏差的比例調(diào)節(jié)是一個負反饋調(diào)節(jié)，將 被調(diào)量與給定值比較得到的偏差電壓放大后，作用于調(diào)節(jié)對象，力求使偏差值趨 于零，所以是一種“無差”調(diào)節(jié)方式。而補償型勵磁調(diào)節(jié)，輸入量并非是被調(diào)量， 它只補償定子電流和功率因數(shù)引起端電壓的變化，僅起到補償作用，調(diào)節(jié)的結(jié)果

19、是有差的，所以，在運行中還必須采用電壓校正器，才能滿足要求。7 勵磁系統(tǒng)中可控整流電路的作用是什么？答：將交流電壓變換為可調(diào)的直流電壓供給發(fā)電機勵磁繞組或勵磁機的勵磁繞 組。8 在三相半控橋式整流電路中，對晶閘管的觸發(fā)脈沖有何要求？答：任一相晶閘管的觸發(fā)脈沖應在滯后本相相電壓 30。相角的180o區(qū)間內(nèi)發(fā)出; 晶閘管的觸發(fā)脈沖應按電源電壓的相序，每隔 120。的電角度依次發(fā)出；觸發(fā)脈 沖應與晶閘管的交流電源電壓保持同步。9 在三相全控橋式整流電路中，對晶閘管的觸發(fā)脈沖有何要求？答：晶閘管觸發(fā)脈沖應順序發(fā)出，且依次間隔60o的電角度；晶閘管的觸發(fā)脈沖應采用雙脈沖或?qū)捗}沖；觸發(fā)脈沖應與相應交流側(cè)電

20、壓保持同步。10 三相全控橋式整流電路，可以工作在哪幾個工作狀態(tài)？各對控制角有何要 求？各起何作用？答：整流工作狀態(tài)和逆變工作狀態(tài)；整流工作狀態(tài)：0 ： ： 90 ;逆變工作狀態(tài)：90 ：；： 180 :整流工作狀態(tài)的作用：改變 角，可以調(diào)節(jié)發(fā)電機 的勵磁電流。逆變工作狀態(tài)的作用：可以實現(xiàn)對發(fā)電機的滅磁。11 何謂三相全控整流橋的逆變？實現(xiàn)逆變的條件是什么？答：當三相全控整流橋的控制角90時，將負載電感L中儲存的能且反饋給交流電源，使負載電感L中的磁場能量很快釋放掉。逆變的條件：負載必須是 電感性負載，且原來儲存能量，即三相全控橋原來工作在整流工作狀態(tài)；控制角應大于 90電源不能消失。于180

21、，三相全控橋的輸出電壓平均值為負值；逆變時，交流側(cè)oo12 何謂逆變角？逆變角過小時有何現(xiàn)象發(fā)生？<答：在全控橋中，將180（為控制角）稱為逆變角；逆變角過小時出現(xiàn)逆變顛覆（或逆變失?。┑默F(xiàn)象。13 半導體勵磁調(diào)節(jié)器有哪些主要單元？各單元有何作用？答：主要包括調(diào)差單元、測量比較單元、綜合放大單元、移相觸發(fā)單元和可控 整流單元。調(diào)差單元的作用：調(diào)整發(fā)電機外特性的調(diào)差系數(shù)，以滿足發(fā)電機運 行的需求，保證并聯(lián)運行機組間無功功率的合理分配；測量比較單元的作用：測 量發(fā)電機電壓并變換為直流電壓，再與給定的基準電壓相比較，得出發(fā)電機電壓 偏差信號；綜合放大單元的作用：將電壓偏差信號 :U和其他輔助信

22、號進行綜合 放大，提高調(diào)節(jié)裝置的靈敏度，以滿足勵磁調(diào)節(jié)的需求；移相觸發(fā)單元的作用： 將控制信號UC（即綜合放大單元的輸出電壓）：按照勵磁調(diào)節(jié)器的要求轉(zhuǎn)換成移 相脈沖，使控制角 隨U C的大小而變；可控整流單元的作用：通過移相觸發(fā)單 元的觸發(fā)脈沖觸發(fā)晶閘管元件，將交流電壓變換為可調(diào)的直流電壓，供給發(fā)電機 勵磁繞組，從而達到調(diào)節(jié)勵磁電流的目的。14 根據(jù)勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性，分析勵磁調(diào)節(jié)器是如何具有維持機端電壓保持不變的能力？答：由勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性可知，在勵磁調(diào)節(jié)器的工作區(qū)內(nèi)，當U G升高，I AER就急劇減小，當U G降低，I AER就急劇增加，使發(fā)電機端電壓趨近于額定電 壓在工作區(qū)內(nèi)發(fā)電機電壓變化極小，所以勵磁調(diào)節(jié)器有維持機端電壓保持不變 的能力。另外，當電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，機端電壓極度降低，此時I AE速增大，起到強勵作用。15 .對勵磁調(diào)節(jié)器靜特性調(diào)整的基本要求是什么？答：保證發(fā)電機在投入和退出運行時能平穩(wěn)的改變無功負