電力系統(tǒng)習(xí)題答案

1、.一填空1發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列的條件為 1、電壓頻率相等2、電壓幅值相等3、電壓相角差為零有功沖擊電流的大小與電壓相角差有關(guān)，無功沖擊電流的大小與 電壓幅值差 有關(guān)，暫態(tài)過程的長(zhǎng)短與頻差有關(guān)。2合閘邏輯部分中，怎樣判斷滑差合格t恒定越前時(shí)間t恒定越前相角。 3并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組間無功負(fù)荷的合理分配取決于發(fā)電機(jī)外特性?？梢岳米詣?dòng)調(diào)壓器的調(diào)差 接線達(dá)到這一目的。4.勵(lì)磁系統(tǒng)中，對(duì)勵(lì)磁功率單元的要求是1.足夠的調(diào)節(jié)容量 2.較大的頂值電壓和電壓上升速度5交流勵(lì)磁系統(tǒng)中，自動(dòng)調(diào)壓器直接調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流與調(diào)節(jié)勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁電流相比好處是勵(lì)磁電壓響應(yīng)速度快，但是 受機(jī)端電壓和系統(tǒng)測(cè)故障的影響。6電壓響應(yīng)比是說明發(fā)電

2、機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)建立快慢的粗略參數(shù)。 7理想滅磁過程要求發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電壓保持最大值不變 ，放電電流直線下降。8.負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)K是表示系統(tǒng)頻率變化1%時(shí)，負(fù)荷功率變化的百分?jǐn)?shù)。9經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配的原則是等耗量微增率。10自勵(lì)式勵(lì)磁機(jī)比他勵(lì)式勵(lì)磁機(jī)時(shí)間常數(shù) 大 。11積差調(diào)頻的調(diào)頻方程式為。12EMS是 Energy Management System 。DMS是 Distribution Management System 。SCADA是Supervisory Control And Data Acquisition 。RTU是 Remote Terminal Unit 。13自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置主要由 合

3、閘、調(diào)頻 、調(diào)壓和電源組成。14. 同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)主要是由勵(lì)磁功率單元和勵(lì)磁調(diào)節(jié)單元 兩大部分組成。15.遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)主要包括四個(gè)部分：具有自動(dòng)抄表功能的電能表，抄表集中器，抄表交換機(jī)，中央信息處理機(jī)。二簡(jiǎn)答題： 1什么是滑差周期？對(duì)它有什么要求?；钪芷跒?，它們都是描述兩電壓矢量相對(duì)運(yùn)動(dòng)快慢的一組數(shù)據(jù)?；钪芷诒仨毚笥谠试S值。2發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列的條件是什么？不滿足條件合閘的后果。 發(fā)電機(jī)并列的理想條件為并列斷路器兩側(cè)電源電壓的三個(gè)狀態(tài)量全部相等。即：或，即頻率相等，（，） ，即電壓幅值相等 ，即相角差為零如果不滿足條件，則并列時(shí)沖擊電流大，會(huì)引起系統(tǒng)電壓大幅降低；并列過程中需要對(duì)發(fā)

4、電機(jī)電壓、頻率進(jìn)行調(diào)整，并列時(shí)間較長(zhǎng)且操作復(fù)雜。3畫相量圖說明單機(jī)運(yùn)行發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁與電壓的關(guān)系。答： 發(fā)電機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和勵(lì)磁電流的關(guān)系矢量圖同步發(fā)電機(jī)的外特性發(fā)電機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與端電壓的數(shù)值關(guān)系為： （發(fā)電機(jī)的無功電流）一般發(fā)電機(jī)的功率角很小，可近似認(rèn)為，可得簡(jiǎn)化的運(yùn)算式為： 由上式可以看出，同步發(fā)電機(jī)的外特性必然是下降的。當(dāng)勵(lì)磁電流一定時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓隨無功負(fù)荷增大而下降，上圖所示的同步發(fā)電機(jī)外特性說明，當(dāng)無功電流為時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓為額定值，勵(lì)磁電流為。當(dāng)無功電流增大到時(shí)，如果勵(lì)磁電流不增加，則端電壓降至，可能滿足不了運(yùn)行的要求，必須將勵(lì)磁電流增大到才能維持端電壓為額定值。同理，無功電流減小時(shí)

5、，會(huì)上升，必須減小勵(lì)磁電流。同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)就是通過不斷地調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流來維持機(jī)端電壓為給定水平的。4什么是發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率？在計(jì)算功率與頻率的關(guān)系時(shí)，常常采用調(diào)差系數(shù)的倒數(shù)，發(fā)電機(jī)的功率-頻率特性系數(shù)，或原動(dòng)機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率。5勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的四個(gè)單元的輸入、輸出和基本任務(wù)是怎樣的？測(cè)量比較單元測(cè)量發(fā)電機(jī)電壓并變換為直流電壓，與給定的基準(zhǔn)電壓相比較，得出電壓的偏差信號(hào)。測(cè)量比較單元由電壓測(cè)量、比較整定環(huán)節(jié)組成。綜合放大單元：輸入控制信號(hào)：1.被調(diào)量控制量： （正常情況）2.反饋控制量：勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定信號(hào)、電力系統(tǒng)穩(wěn)定信號(hào)（正常情況）3.限制控制量：最大、最小勵(lì)磁限制信號(hào)（異常情況）移

6、相觸發(fā)單元是勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輸出單元，它根據(jù)綜合放大單元送來的綜合控制信號(hào)的變化，產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，用以觸發(fā)功率整流單元的晶閘管，從而改變可控整流柜的輸出，達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的目的。4.自動(dòng)手動(dòng)切換，正常運(yùn)行時(shí)，AC調(diào)節(jié)器運(yùn)行，DC調(diào)節(jié)器備用，當(dāng)AC調(diào)節(jié)器故障時(shí)，由自動(dòng)手動(dòng)切換裝置控制，將DC調(diào)節(jié)器投入運(yùn)行，可保證發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行。6畫出并說明發(fā)電機(jī)自并勵(lì)勵(lì)磁方式的原理接線圖。并說明自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)。圖如下圖所示：TRG勵(lì)磁調(diào)節(jié)器件元?jiǎng)?lì)起TV起勵(lì)電源滑環(huán)VSG主要優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)接線和設(shè)備比較簡(jiǎn)單，無轉(zhuǎn)動(dòng)部分，維護(hù)費(fèi)用較少，可靠性高；主軸短，可減小基建投資；可獲得較快的勵(lì)磁電壓響應(yīng)速度；機(jī)組甩負(fù)荷時(shí)

7、過電壓較低。7什么是ACE？什么情況下ACE為零？分區(qū)調(diào)頻方程式分區(qū)控制誤差（area control error ）調(diào)頻方程式： ACE積差調(diào)頻方程式為：式中 系統(tǒng)頻率的偏差，即區(qū)聯(lián)絡(luò)線功率和的實(shí)際值區(qū)聯(lián)絡(luò)線功率和的計(jì)劃值 區(qū)調(diào)頻機(jī)組的出力增量在調(diào)頻過程結(jié)束時(shí)，必有分區(qū)控制誤差A(yù)CE為零8電壓控制的基本措施有哪些？并簡(jiǎn)述基本原理?？梢圆扇∫韵碌目刂品绞剑?控制和調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，以改變發(fā)電機(jī)端電壓； 控制變壓器變比及調(diào)壓； 改變輸送功率的分布（主要是），以使電壓損耗減??； 改變電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)（主要是X），以減小輸電線路電壓的損耗。9同步發(fā)電機(jī)并列操作可以采用哪兩種方法？并簡(jiǎn)述其特點(diǎn)和

8、適用場(chǎng)合。同步發(fā)電機(jī)并列操作方法：準(zhǔn)同期并列操作、自同期并列操作。自同期并列過程中不存在調(diào)整發(fā)電機(jī)電壓、頻率問題，并列時(shí)間短且操作簡(jiǎn)單，在系統(tǒng)頻率和電壓降低的情況下，仍有可能實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)并列；容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；沖擊電流大。適用于在電力系統(tǒng)故障情況下的某些發(fā)電機(jī)的緊急并列。10什么是同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期并列？有什么特點(diǎn)？適用什么場(chǎng)合？為什么？自動(dòng)準(zhǔn)同期并列：發(fā)電機(jī)在并列合閘前已加勵(lì)磁，當(dāng)發(fā)電機(jī)的幅值、頻率、相位分別與并列點(diǎn)系統(tǒng)側(cè)電壓的幅值、頻率、相位接近相等時(shí)，將發(fā)電機(jī)斷路器合閘，完成并列。特點(diǎn)：并列時(shí)沖擊電流小，不會(huì)引起系統(tǒng)電壓大幅降低；并列過程中需要對(duì)發(fā)電機(jī)電壓、頻率進(jìn)行調(diào)整，并列時(shí)間較長(zhǎng)且操作

9、復(fù)雜。適用場(chǎng)合：適用于正常情況下發(fā)電機(jī)并列。11簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)低頻運(yùn)行的危害。（1）頻率降低使廠用機(jī)械的出力大為降低，必然使發(fā)電機(jī)有功出力降低，可能形成惡性循環(huán)；（2）頻率降低使勵(lì)磁機(jī)等的轉(zhuǎn)速相應(yīng)降低，當(dāng)勵(lì)磁電流一定時(shí)，發(fā)送的無功功率會(huì)隨著頻率的降低而減?。唬?）頻率下降將引起一步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，導(dǎo)致一些產(chǎn)品質(zhì)量受到影響；（4）頻率下降會(huì)危機(jī)汽輪機(jī)葉片安全；（5）頻率下降可能導(dǎo)致核電廠反應(yīng)堆停止運(yùn)行。12寫出同步時(shí)間法也即積差調(diào)頻法的調(diào)頻方程式并說明過程和特點(diǎn)。單機(jī)組積差調(diào)頻的頻率方程式為： 式中 K調(diào)頻功率比例系數(shù)。 積差調(diào)頻過程假定t=0時(shí)、，上述積差調(diào)頻的頻率方程式得到了滿足；在瞬間，由

10、于負(fù)荷增大，系統(tǒng)頻率開始下降，出現(xiàn)了，于是頻率方程式左端第一項(xiàng)不斷增加其負(fù)值，使該式的原有平衡狀態(tài)遭到破壞，于是調(diào)節(jié)器向著滿足頻率方程式的方向進(jìn)行調(diào)整，即增加機(jī)組的輸出功率，只要，不論多么小，都會(huì)不斷地累積出新值，頻率方程式就不會(huì)滿足，調(diào)節(jié)過程就不會(huì)終止，直到系統(tǒng)頻率恢復(fù)到額定值，即，也就是上圖中的點(diǎn)。這時(shí)、常數(shù)，頻率方程式才能得到滿足，調(diào)節(jié)過程才會(huì)結(jié)束。此時(shí)并保持不變。假如到瞬間，由于負(fù)荷減少，系統(tǒng)頻率又開始升高，、就向正值方向積累，使其負(fù)值減少，于是平衡狀態(tài)又被破壞，調(diào)節(jié)器動(dòng)作，減小，直到機(jī)組發(fā)送功率與負(fù)荷消耗的功率重新相等，頻率又恢復(fù)到，即達(dá)到上圖中的時(shí)，調(diào)節(jié)過程結(jié)束，這時(shí)又有、常數(shù)，發(fā)

11、電機(jī)的出力為。13特殊輪動(dòng)作頻率和時(shí)限如何確定？P88頁特殊輪的動(dòng)作頻率，它是在系統(tǒng)頻率已比較穩(wěn)定時(shí)動(dòng)作的，因此其動(dòng)作時(shí)限可以取系統(tǒng)頻率時(shí)間常數(shù)的23倍，一般為1525s。15說明無功就地補(bǔ)償?shù)暮锰?。P9216.簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務(wù)。P1061) 保證供電的質(zhì)量?jī)?yōu)良2) 保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性 3) 保證較高的安全水平選用具有足夠的承受事故沖擊能力的運(yùn)行方式 4) 保證提供強(qiáng)有力的事故處理措施 17.簡(jiǎn)述饋線自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)方式。P15818.簡(jiǎn)述什么是重合閘及其功能。P158三電力系統(tǒng)額定運(yùn)行時(shí)，總負(fù)荷為4000MW負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)K*=1.8。突然切除150MW發(fā)電功率，不考慮調(diào)速器作用。

12、（1）系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)頻率；（2）如恢復(fù)頻率要求49.5Hz，至少切除多少負(fù)荷？ 減負(fù)荷動(dòng)作后，殘留的頻率偏差相對(duì)值由式（3-47）得四寫出比較整定電路輸入U(xiǎn)se與輸出Ude之間的關(guān)系表達(dá)式，并在(b)圖上畫圖說明。直流電壓與來自電壓整定器的給定電壓進(jìn)行比較，取得偏差信號(hào)，送綜合放大單元。加法器輸入量：+，其中：是取自穩(wěn)壓管VZ的恒定負(fù)電壓是可變的整定電壓。將各通道增益進(jìn)行歸算： 可見，整定電壓隨而變化。五恒定越前時(shí)間產(chǎn)生電路及輸入線性整步電壓波形如圖所示，（1）寫出線性整步電壓表達(dá)式；（2）用公式推導(dǎo)方法證明產(chǎn)生的越前時(shí)間是恒定的。（10分 ） （1）（2）由波形可以看出，在內(nèi)，線性整步電壓則比例電流：微分電流：圖示線性整步電壓產(chǎn)生電路的輸出在時(shí)刻極性發(fā)生變化，將比例、微分電流代入，化簡(jiǎn)得，表示導(dǎo)前時(shí)間只與電路參數(shù)R、C有關(guān)，與壓差和頻差無關(guān)。六.說明兩相式正調(diào)差接線只反映無功功率的變化，不反映有功功率的變化。（10分）在正調(diào)差接線時(shí)，其接線極性為和。 當(dāng)時(shí)，由2-41（b）可知，電壓、雖然較電壓、有變化，但幅值相差不多，故可近似地認(rèn)為調(diào)差裝置不反映有功電流的變化。 當(dāng)時(shí)，發(fā)電機(jī)電流均可以分解為有功分量和無功分量。測(cè)量變壓器原方電壓可以看成是圖2-41（a）和（b）疊加的結(jié)果，由于可以忽略有功分量對(duì)調(diào)差的影響，故只要計(jì)算其中無功電流的影響即可。 當(dāng)時(shí)，表