自動裝置原理核心考點-gc

2023.10GC【名詞解釋】發(fā)電機并列操作發(fā)電機投入系統(tǒng)運行前，機端電壓與母線電壓的狀態(tài)量往往不相等，必需對之進(jìn)展適當(dāng)調(diào)整，使之符合并列條件后才允許斷路器QF并列運行將兩臺或多臺發(fā)電機經(jīng)變壓器，通過同一母線分別連接，這種運行方式就是并列運行。同期裝置在電力系統(tǒng)運行過程中執(zhí)行并網(wǎng)時使用的指示、監(jiān)視、掌握裝置。自同期并列將未加勵磁、接近同步轉(zhuǎn)速的發(fā)電機投入系統(tǒng)，隨后給發(fā)電機加上勵磁，在原動機轉(zhuǎn)矩、同步力矩的作用下將發(fā)電機拉入同步，完成并列操作。準(zhǔn)同期并列發(fā)電機在并列合閘前已加勵磁，當(dāng)發(fā)電機電壓的幅值、頻率、相位分別與并列點系統(tǒng)側(cè)電壓的幅值、頻率、相位接近相等時，將發(fā)電機斷路器合閘，完成并列操作。脈動電壓(正弦整步電壓)壓的幅值包絡(luò)線。滑差頻率并列斷路器兩側(cè)發(fā)電機電壓頻率與系統(tǒng)電壓頻率之差，用fs表示。脈動周期并列斷路器兩側(cè)發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓之間相角差變化360°所用的時間。恒定越前時間UgUx~”。恒定越前相角UgUx~”。x包含同步條件信息的電壓。勵磁頂值電壓〔強勵頂值電壓〕勵磁頂值電壓是在規(guī)定條件下勵磁系統(tǒng)能獲得的最大直流重量輸出電壓。勵磁電壓響應(yīng)比通常將勵磁電壓在最初0.5秒內(nèi)上升的平均速率定義為勵磁電壓響應(yīng)比。無刷勵磁調(diào)整沒有滑環(huán)與炭刷等滑動接觸部件，溝通勵磁機電樞，硅整流元件，發(fā)電機的勵磁繞組都在同一根軸上旋轉(zhuǎn)的勵磁系統(tǒng)。靜止勵磁系統(tǒng)發(fā)電機的勵磁電源不用勵磁機，而由機端勵磁變壓器供給整流裝置，由于承受大功率晶閘管而沒有轉(zhuǎn)動局部，稱為靜止勵磁系統(tǒng)，也稱發(fā)電機自并勵系統(tǒng)。無功調(diào)差系數(shù)表示無功負(fù)荷電流從零變至額定值時，發(fā)電機端電壓的相對變化。正調(diào)差系數(shù)調(diào)差系數(shù)>0，調(diào)整特性下傾，即發(fā)電機端電壓隨無功電流增大而降低。負(fù)調(diào)差發(fā)電機端電壓隨無功電流增大而上升。無差特性發(fā)電機外特性呈水平．當(dāng)無功電流增大時，發(fā)電機的端電壓不隨之變化的外特性。發(fā)電機端電壓恒定，調(diào)差系數(shù)=0。勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定器在勵磁掌握系統(tǒng)中通常用電壓速率反響環(huán)節(jié)來提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性壓微分后，再反響到綜合放大器的輸入端。這種并聯(lián)校正的微分負(fù)反響網(wǎng)絡(luò)即為勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定器。負(fù)荷的功率-頻率特性當(dāng)系統(tǒng)頻率變化時，整個系統(tǒng)的有功負(fù)荷也要隨著轉(zhuǎn)變，即PL

F(f)，這種有功負(fù)荷隨頻率而轉(zhuǎn)變的特性叫做負(fù)荷的功率一頻率特性。負(fù)荷的頻率調(diào)整效應(yīng)的有功功率隨之下降；當(dāng)頻率上升時，總負(fù)荷吸取的有功功率隨之上升。同步時間法〔積差調(diào)整〕依據(jù)頻率偏差的積分值〔反映了在肯定時間段內(nèi)同步時間對標(biāo)準(zhǔn)時間的偏差〕來進(jìn)展調(diào)整。頻率聯(lián)絡(luò)線功率偏差掌握〔TBC〕在聯(lián)合電力系統(tǒng)的調(diào)頻方式中既按頻差又按聯(lián)絡(luò)線路交換功率調(diào)整系統(tǒng)負(fù)荷波動就地平衡，這實際上是系統(tǒng)調(diào)頻觀點，這種調(diào)頻方式是大型電力系統(tǒng)或聯(lián)合電力系統(tǒng)中常用的一種方法。聯(lián)絡(luò)線上的頻差和功率差=0。自動低頻減載當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生有功功率缺額引起系統(tǒng)頻率大幅度下降時應(yīng)的非重要負(fù)荷，阻擋頻率下降，并且頻率快速恢復(fù)到某期望值，這種安全自動裝置稱為自動低頻減載裝置?！竞喆稹繙?zhǔn)同期并列的抱負(fù)條件和實際條件答：抱負(fù)條件：頻率相等，電壓幅值相等，相角差為零。實際條件：①電壓差不應(yīng)超過額定電壓的5％～10％；0.2％～0.5％；③在斷路器合閘瞬間，待并發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓的相位差應(yīng)接近零，誤差不應(yīng)大于5°。準(zhǔn)同期并列與自同期并列的異同〔同〕均是有效的并列運行方式?！伯悺硿?zhǔn)同期：并列時間長，沖擊電流小，適合大型發(fā)電機組并網(wǎng)。自同期：并列時間短，沖擊電流大，適合小水電的并網(wǎng)。準(zhǔn)同期并列實際條件分析?！裁}動電壓、沖擊電流相量圖、性質(zhì)〕答：分三種狀況分析不滿足抱負(fù)準(zhǔn)同步條件時沖擊電流的性質(zhì)和產(chǎn)生的后果：當(dāng)只存在電壓差、不存在頻率差和相位差時，相量圖如課本中圖所示，可見，發(fā)電機電壓高于9后果是引起發(fā)電機定子繞組發(fā)熱，在定子端部產(chǎn)生電動力，嚴(yán)峻時損壞發(fā)電機當(dāng)只存在相位差、不存在電壓差和頻率羔時，相量圖可見，發(fā)電機電壓超前系統(tǒng)電壓或滯后系后果是在發(fā)電機的機鈾產(chǎn)少沖擊力矩，嚴(yán)峻時損壞發(fā)電機。當(dāng)只存在頻率差、不存在電壓差時，相量圖可見．頻率差造成發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓之間相位036000后果是影響發(fā)電機進(jìn)入同步的暫態(tài)過程，振蕩嚴(yán)峻時，可能造成發(fā)電機失步，并列不成功。xx并列斷路器的合閘時間；自動裝置合閘信號輸出回路的動作時間。x12sit t t2sitYJ siDC DCYJ——最正確導(dǎo)前合閘角；si——計算點滑差角速度；tDC——中心處理單元發(fā)出合閘信號到斷路器主觸頭閉合時需經(jīng)受時間。x勵磁掌握系統(tǒng)的任務(wù)：電壓掌握；掌握無功功率的安排；提高同步發(fā)電機并聯(lián)運行的穩(wěn)定性；改善電力系統(tǒng)的運行條件；水輪發(fā)電機組要求實行強行減磁。為什么自動勵磁調(diào)整系統(tǒng)能夠提高同步發(fā)電機并列系統(tǒng)的靜態(tài)、暫態(tài)穩(wěn)定性提高靜態(tài)穩(wěn)定性的緣由：靜穩(wěn)極限功率，假設(shè)安裝自動勵磁調(diào)整系統(tǒng)，則的大小可以調(diào)整，因此90°的人工穩(wěn)定區(qū)域運行，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定儲藏。增磁后減小了加速面積，增大了減速面積，從而改善暫態(tài)穩(wěn)定性。什么叫強行勵磁。衡量強勵的性能指標(biāo)是什么。強勵有何作用。強勵：電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障母線電壓降低時，為提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，快速將發(fā)電機勵磁增加到最大值。衡量強勵性能的指標(biāo)是：強勵倍數(shù)和勵磁電壓響應(yīng)比。強勵的作用：1、提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性；2、改善異步電動機的自啟動條件；3、為發(fā)電機異步運行制造條件；4、提高繼電保護(hù)裝置工作的正確性。滅磁的幾種方式和特點？P123線性電阻放電滅磁：斷路器突然跳閘，會引起轉(zhuǎn)速急劇上升而過電壓。斷路器跳閘聯(lián)動滅磁開關(guān)，磁場能量快速在RR非線性電阻放電滅磁：將R小時，動態(tài)電阻大。適宜選擇非線性電阻，可以做到滅磁初態(tài)時，轉(zhuǎn)子電壓不超過容許值，而滅磁時間減小。滅弧上滅磁：利用串聯(lián)短弧的端電壓不變的特性掌握滅弧過程，將磁場儲能主要消耗在滅磁開關(guān)內(nèi)。滅磁速度較快。全控橋逆變滅磁：簡潔，經(jīng)濟，無觸點。如何使發(fā)電機停機時避開無功電流的沖擊？發(fā)電機無功調(diào)整特性的轉(zhuǎn)移與負(fù)荷的平穩(wěn)轉(zhuǎn)移，要會畫無功特性平移圖。答：假設(shè)某一臺發(fā)電機帶有勵磁調(diào)整器，與無窮大母線并聯(lián)3—41可見，發(fā)電機無功電流從IQ1IQ2，12的位置。假設(shè)調(diào)整特性連續(xù)向下移動到3的位置時，則它的無功電流將減小到零，這樣機組就能夠退出運行，不會發(fā)生無功功率的突變。當(dāng)多臺發(fā)電機并列于同一母線時，其無功調(diào)差系數(shù)有什么限制？答：1、多臺具有無差調(diào)整特性的機組不能并聯(lián)運行；2、具有負(fù)調(diào)差特性的發(fā)電機不能在公共母線上并聯(lián)運行；3、正調(diào)差特性的發(fā)電機在公共母線上并聯(lián)運行要求其具有一樣的調(diào)差系數(shù)。負(fù)荷如何調(diào)頻，電力系統(tǒng)調(diào)頻方式？負(fù)荷變化對系統(tǒng)頻率產(chǎn)生的影響主要是脈動重量和持續(xù)重量。?當(dāng)系統(tǒng)頻率下降時，負(fù)荷取用的有功功率將削減；?當(dāng)系統(tǒng)頻率上升時，負(fù)荷取用的有功功率將增加；這種現(xiàn)象稱為負(fù)荷的KL*KL*越大，說明頻率變化一個百分點的負(fù)荷變化百分?jǐn)?shù)越大；KL*越小，則說明負(fù)荷變化小。頻率調(diào)整，又稱頻率掌握，是電力系統(tǒng)中維持有功功率供需平衡的主要措施，其根本目的是保證電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定。電力系統(tǒng)頻率調(diào)整的主要方法是調(diào)整發(fā)電功率和進(jìn)展負(fù)荷治理。依據(jù)調(diào)整范圍和調(diào)整力量的不同，頻率調(diào)整可分為一次調(diào)頻、二次調(diào)頻和三次調(diào)頻。一次調(diào)頻：有差調(diào)頻，二次調(diào)頻：無差調(diào)頻x〔p85〕移相原理把掌握觸發(fā)角α換算成對應(yīng)的延時t，再換算到計數(shù)脈沖個數(shù)D。x〔p122〕勵磁系統(tǒng)為何要承受電力系統(tǒng)穩(wěn)定器〔PSS〕?PSS答：由于常規(guī)的勵磁調(diào)整器是按電壓偏差比例調(diào)整，而且勵磁掌握系統(tǒng)存在慣性，因此在長距離、〔負(fù)阻尼效應(yīng)〕，使系統(tǒng)的動態(tài)性能變壞，從而引起電力系統(tǒng)低頻振蕩。為了保證勵磁掌握系統(tǒng)維持電壓穩(wěn)定的根本功能，又能消退負(fù)阻尼效應(yīng)，提高電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性，勵磁系統(tǒng)常承受PSS來到達(dá)這一目的。PSS的作用是產(chǎn)生正阻尼轉(zhuǎn)矩，抵消勵磁掌握系統(tǒng)引起的負(fù)阻尼轉(zhuǎn)矩，提高電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性。頻率聯(lián)絡(luò)線功率偏差掌握〔TBC〕調(diào)整原理、區(qū)域掌握誤差〔ACE〕和相應(yīng)的掌握功率表達(dá)式1.既按頻差又依據(jù)聯(lián)絡(luò)線路交換功率調(diào)整，最終維持的是各地區(qū)電力系統(tǒng)負(fù)荷波動就地平衡。不僅消退頻差〔f0〕，而且還要消退聯(lián)絡(luò)線路中的交換功率偏差〔Pt

0〕。本區(qū)域調(diào)整作用的信號成為區(qū)域掌握誤差〔ACE〕。P PtA tBP 系統(tǒng)A向系統(tǒng)BtAP 系統(tǒng)B向系統(tǒng)AtB掌握誤差表達(dá)式：ACE

f AACE

tAAfAPB tB B B相應(yīng)的掌握功率表達(dá)式：P KGA

PiAtA

fdtA A P KGB iB

P ftB B

dtK KiA

---積分增益，常數(shù)A

---頻率偏置參數(shù)〔修正系數(shù)〕什么是明備用與暗備用，廠用電切換常用的幾種方式？系統(tǒng)正常運行時，備用電源不工作，稱為明備用；備用電源自投方式：低壓母線分段斷路器自動投入，內(nèi)橋斷路器…，進(jìn)線備用電源…接入自動低頻減載裝置的負(fù)荷分級原則。逐步摸索求解，按頻率自動減載第一級啟動頻率f1盡量高，但應(yīng)低于恢復(fù)頻率,一般48.5～49Hz末級啟動頻率fn按系統(tǒng)允許最低頻率〔頻率崩潰、電壓崩潰〕一般46～46.5Hz頻率級差n將頻率極差分成n段斷開負(fù)荷，n越大，每級斷開負(fù)荷越小，所切除的負(fù)荷量就越有可能接近于實際缺額，具有較好的適應(yīng)性。x由于f*的值與功率缺額Ph*成比例，當(dāng)Ph*不同時，系統(tǒng)頻率特性如圖中曲線a,bPh*值越大，頻率下降的速率也越大。它們的頻率穩(wěn)定值分別為fa