電力系統(tǒng)自動裝置復習題及答案

1.發(fā)電機組并入電網(wǎng)后，應(yīng)能迅速進入狀態(tài)，其暫態(tài)過程要，以減小對電力系統(tǒng)的擾動。（C）A異步運行，短B異步運行，長C同步運行，短D同步運行，長2.最大勵磁限制是為而采取的安全措施。（D）A防止發(fā)電機定子繞組長時間欠勵磁B防止發(fā)電機定子繞組長時間過勵磁C防止發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組長時間欠勵磁D防止發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組長時間過勵磁3.當發(fā)電機組與電網(wǎng)間進行有功功率交換時，如果發(fā)電機的電壓落后電網(wǎng)電壓，則發(fā)電機。（C）A發(fā)出功率，發(fā)電機減速B發(fā)出功率，發(fā)電機增速C吸收功率，發(fā)電機減速D吸收功率，發(fā)電機增速4.同步發(fā)電機的運行特性與它的值的大小有關(guān)。（D）A轉(zhuǎn)子電流B定子電流C轉(zhuǎn)速D空載電動勢5.自動并列裝置檢測并列條件的電壓人們通常成為。（A）A整步電壓B脈動電壓C線性電壓D并列電壓6只能在10萬千瓦以下小容量機組中采用的勵磁系統(tǒng)是。（B）A靜止勵磁機系統(tǒng)B直流勵磁機系統(tǒng)C交流勵磁機系統(tǒng)D發(fā)電機自并勵系統(tǒng)7.自動低頻減載裝置是用來解決事故的重要措施之一。（C）A少量有功功率缺額B少量無功功率缺額C嚴重有功功率缺額D嚴重無功功率缺額8.并列點兩側(cè)僅有電壓幅值差存在時仍會導致主要為的沖擊電流，其值與電壓差成。（B）A有功電流分量，正比B無功電流分量，正比C有功電流分量，反比D無功電流分量，反比9.由于勵磁控制系統(tǒng)具有慣性，在遠距離輸電系統(tǒng)中會引起。（D）A進相運行B高頻振蕩C欠勵狀態(tài)D低頻振蕩10.容量為的同步發(fā)電機組都普遍采用交流勵磁機系統(tǒng)。（D）A50MW以下B10萬千瓦以下C10萬兆瓦以上D100MW以上11電網(wǎng)中發(fā)電機組在調(diào)速器的工作情況下是電網(wǎng)的特性。（B）A功率特性B一次調(diào)頻頻率特性C二次調(diào)頻頻率特性D調(diào)節(jié)特性12.調(diào)差系數(shù)δ〉0時為調(diào)差系數(shù)，調(diào)節(jié)特性為。（A）A正，下傾B負，下傾C正，上翹D負，上翹13.發(fā)電機并列操作中，當相角差較小時，沖擊電流主要為。（A）A有功電流分量B無功電流分量C空載電流分量D短路電流分量14.調(diào)速器通常分為機械液壓調(diào)速器和調(diào)速器。（C）A電子液壓調(diào)速器B電機液壓調(diào)速器C電氣液壓調(diào)速器D電瓶液壓調(diào)速器15.對勵磁系統(tǒng)進行分析，首先要求寫出控制系統(tǒng)各個單元的。（B）A飽和函數(shù)B傳遞函數(shù)C換算關(guān)系D電壓方程二、多項選擇題。（每題2分，共10分）1.與無限大母線并聯(lián)運行的機組，調(diào)節(jié)它的勵磁電流不改變。（ACE）A發(fā)電機有功功率的數(shù)值B發(fā)電機無功功率的數(shù)值C功率因數(shù)角φD功率角δE發(fā)電機端電壓2.與無限大母線并聯(lián)運行的機組，調(diào)節(jié)它的勵磁電流可以改變。（BE）A發(fā)電機有功功率的數(shù)值B發(fā)電機無功功率的數(shù)值C發(fā)電機端電壓D功率因數(shù)角φE功率角δ3.勵磁調(diào)節(jié)器中的輔助控制對具有極重要的作用。（ABCE）A提高系統(tǒng)穩(wěn)定B提高勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定性C保護發(fā)電機的安全運行D保護備用電源的安全運行E保護變壓器的安全運行4.控制調(diào)頻器的信號的基本形式有。（ACD）A比例調(diào)節(jié)B幅值調(diào)節(jié)C積分調(diào)節(jié)D微分調(diào)節(jié)E脈沖調(diào)節(jié)5.負荷的變化必將導致電力系統(tǒng)頻率的變化，由于電力系統(tǒng)本身是一個慣性系統(tǒng)，所以對頻率的變化起主要影響的是負荷變動的第一種分量。（BC）A第一種分量B第二種分量C第三種分量D第四種分量E第五種分量6.同步發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的主要任務(wù)是。（ABD）A電壓控制B提高并聯(lián)運行穩(wěn)定性C恢復頻率穩(wěn)定D控制無功功率分配E增加有功出力7.在電力系統(tǒng)中從硬件方面看，自動裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式有：。（BCDE）A監(jiān)測系統(tǒng)B微型計算機系統(tǒng)C集散控制系統(tǒng)D現(xiàn)場總線系統(tǒng)E工業(yè)控制機系統(tǒng)8.勵磁自動控制系統(tǒng)常用的幾種指標有。（BE）A上升速度B超調(diào)量C頂值時間9.滑差角頻率小于某一值，相當于。（BC）A脈動電壓周期小于某一值B脈動電壓周期大于某一值C頻率差小于某一值D頻率差大于某一值E頻率差等于某一值10.準同期并列的理想條件是。（ABCE）A兩側(cè)電壓頻率相等B兩側(cè)電壓幅值相等C兩側(cè)電壓相角差為零D兩側(cè)短路容量為差為零E合閘沖擊電流為零11.DCS系統(tǒng)是計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展的產(chǎn)物，整個系統(tǒng)的組成包括。（ADE）A上位機B錄波器C工控機D數(shù)據(jù)采集測控站E通信線路12.交流采樣的電量計算包括：。（ABCDE）A電壓量計算B電流量計算C有功功率計算D無功功率計算E功角的計算13.防止自動低頻減載裝置誤動作的措施有：。（ABD）A采用自動重合閘B引入電壓過低閉鎖C引入壓力閉鎖D引入頻率急劇變化率閉鎖E引入瓦斯保護14.電力系統(tǒng)的頻率和有功功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要的組成環(huán)節(jié)包括。（BCDE）A電容器B調(diào)速器C發(fā)電機組D電網(wǎng)E原動機三、填空題（每空1分，共10分）1.靜止勵磁系統(tǒng)中發(fā)電機的勵磁電源不用勵磁機。2.采樣定理指出采樣頻率必須大于原模擬信號頻譜中最高頻率的兩倍，則模擬信號可由采樣信號唯一表示。3.勵磁頂值電壓是勵磁功率單元在強行勵磁時可能提供的最高輸出電壓值。4.自動裝置正常工作，除了必須要有硬件外，還需要軟件支持。5.集散系統(tǒng)整個系統(tǒng)由若干個數(shù)據(jù)采集測控站和上位機及通信線路組成。6.同步發(fā)電機組并列操作過程中，并列斷路器合閘時，沖擊電流應(yīng)盡可能小，其瞬時最大值一般不超過1～2倍的額定電流。7.同步發(fā)電機在空載額定電壓情況下，當電壓給定階躍響應(yīng)為±10%時，發(fā)電機電壓超調(diào)量應(yīng)不大于階躍量的50%。8.采樣定理是采樣過程中所遵循的基本定律。9.勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定器的作用是改善系統(tǒng)的阻尼特性。10.自同期并列方式不能用于兩個系統(tǒng)間的并列操作。11.在遠距離輸電系統(tǒng)中，勵磁調(diào)節(jié)器按電壓偏差比例調(diào)節(jié)會引起低頻振蕩。12.當系統(tǒng)發(fā)生功率缺額、頻率降低時，由于水輪發(fā)電機啟動較快，所以在電力系統(tǒng)中把它作為緊急投入運行之用。13.當系統(tǒng)機組輸入功率與負荷功率失去平衡而使頻率偏離額定值時，控制系統(tǒng)必須調(diào)節(jié)機組的出力，以保證電力系統(tǒng)頻率的偏移在允許范圍之內(nèi)。14.頻率低于45HzHz時，就有“電壓崩潰”的危險。15.電網(wǎng)運行中母線電壓的幅值、頻率和相角這三個參數(shù)常被指定為運行母線的狀態(tài)量。16.自動并列裝置中頻率差測量部分判別和間頻率差值大小，作為是否需要調(diào)速的依據(jù)。17.調(diào)度在確定各發(fā)電廠的發(fā)電計劃和安排調(diào)頻任務(wù)時，一般將運行電廠分為調(diào)頻廠、調(diào)峰廠和帶基本負荷的發(fā)電廠三類。18.在選擇解列點時，應(yīng)盡量保持解列后各部分系統(tǒng)的功率平衡，以防止頻率、電壓急劇變化。19.對于高溫高壓的火電廠，頻率低于46-46.5Hz時，廠用電已不能正確工作。20.發(fā)電機的調(diào)節(jié)特性是指發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流與無功負荷電流的關(guān)系。21.自動并列裝置中頻率差控制任務(wù)由頻率差測量和調(diào)節(jié)量控制兩部分組成。22.頻率調(diào)節(jié)或調(diào)節(jié)發(fā)電機組轉(zhuǎn)速的基本方法是改變單位時間內(nèi)進入原動機的動力元素。23.自動低頻減載裝置一般應(yīng)根據(jù)最不利的運行方式下發(fā)生事故時，實際可能發(fā)生的最大功率缺額來考慮。24.當同步發(fā)電機突然零起升壓時，自動電壓調(diào)節(jié)器應(yīng)保證其端電壓超調(diào)量不得超過額定電壓定值的15%，調(diào)節(jié)時間不應(yīng)大于10S，電壓擺動次數(shù)不超過3次。25.在實行解列操作時，必須注意功率平衡問題。26.自動低頻減載末級的啟動頻率以不低于46-46.5Hz為宜。27.發(fā)電機的調(diào)節(jié)特性是指發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流與無功負荷電流的關(guān)系。28.自動并列裝置中頻率差測量部分判別和間頻率差值大小，作為是否需要調(diào)速的依據(jù)。29.日負荷曲線中全天不變的基本負荷由帶基本負荷的發(fā)電廠承擔，這類電廠一般為經(jīng)濟性能好的高參數(shù)火電廠、熱電廠及核電廠。30.自動低頻減載裝置一般應(yīng)根據(jù).最不利的運行方式下發(fā)生事故時，實際可能發(fā)生的最大功率缺額來考慮。四、名詞解釋（每題3分，共15分）1.電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定電力系統(tǒng)在某一正常方式下突然遭受大擾動后能否過渡到一個新的穩(wěn)定運行狀態(tài)、或恢復到原來運行狀態(tài)的能力。2.采樣定理采樣定理是采樣過程中所遵循的基本定律，它指出了重新恢復連續(xù)信號所必須的最低采樣頻率。3.勵磁電壓響應(yīng)比通常將勵磁電壓在最初0.4-0.5秒內(nèi)上升的平均速率定義為勵磁電壓響應(yīng)比。4.自同期并列操作是將一臺未加勵磁電流的發(fā)電機組升速到接近于電網(wǎng)頻率，滑差角頻率不超過允許值，且在機組的加速度小于某一給定值的條件下，（2分）首先合上并列斷路器，接著立刻合上勵磁開關(guān)，給轉(zhuǎn)子加上勵磁電流，在發(fā)電機電動勢逐漸增長的過程中，由電力系統(tǒng)將并列的發(fā)電機組拉人同步運行。5.電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定電力系統(tǒng)在正常運行方式下，經(jīng)受微小擾動后恢復到原來運行狀態(tài)的能力。6.自然調(diào)差系數(shù)對于按電壓偏差進行比例調(diào)節(jié)的勵磁控制系統(tǒng)，當調(diào)差單元退出工作時，其固有的無功調(diào)節(jié)特性也是下傾的，稱為自然調(diào)差系數(shù)。7.并列操作一臺發(fā)電機組在投入系統(tǒng)運行之前，它的電壓與并列母線電壓的狀態(tài)量往往不等，須對待并發(fā)電機組進行適當?shù)恼{(diào)整，使之符合并列條件后才允許斷路器QF合閘作并網(wǎng)運行。這一系列操作稱為并列操作。8.高起始響應(yīng)現(xiàn)在一般大容量機組往往采用快速勵磁系統(tǒng)，勵磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時間(勵磁電壓達到95％頂值電壓所需時間)為0．1s或更短的勵磁系統(tǒng)，稱為高起始響應(yīng)勵磁系統(tǒng)(或稱快自勵磁系統(tǒng))。9.恒定交換功率控制FTC(FlatTie-lineControl)在聯(lián)合電力系統(tǒng)的調(diào)頻方式中，控制調(diào)頻機組保持交換功率恒定，而對系統(tǒng)的頻率并不控制。10.電力系統(tǒng)負荷的功率-頻率特性當系統(tǒng)頻率變化時，整個系統(tǒng)的有功負荷也要隨著改變，即，這種有功負荷隨頻率而改變的特性叫做負荷的功率一頻率特性。（3分）11.進相運行同步發(fā)電機欠勵磁運行時，（1分）由滯后功率因數(shù)變?yōu)槌肮β室驍?shù)，發(fā)電機從系統(tǒng)吸收無功功率，這種運行方式稱進相運行。（2分）12.靜止勵磁系統(tǒng)靜止勵磁系統(tǒng)(發(fā)電機自并勵系統(tǒng))中發(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。（2分）這類勵磁裝置采用大功率晶閘管元件，沒有轉(zhuǎn)動部分，故稱靜止勵系統(tǒng)。由于勵磁電源是由發(fā)電機本身提供，故又稱為發(fā)電機自并勵系統(tǒng)。（1分）13恒定頻率控制FFC(FlatFrequencyControl)在聯(lián)合電力系統(tǒng)的調(diào)頻方式中，按頻率偏差進行調(diào)節(jié)，在時，調(diào)節(jié)結(jié)束。（3分）14.直流勵磁機勵磁系統(tǒng)同步發(fā)電機的容量不大，勵磁電流由與發(fā)電機組同軸的直流發(fā)電機供給，即所謂直流勵磁機勵磁系統(tǒng)。15.頻率聯(lián)絡(luò)線功率偏差控制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)節(jié)，（2分）最終維持的是各地區(qū)電力系統(tǒng)負荷波動就地平衡，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。五、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述同步發(fā)電機的勵磁系統(tǒng)兩個組成部分及各部分的作用。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)器兩個部分組成，勵磁功率單元向同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子提供直流電流，即勵磁電流；勵磁調(diào)節(jié)器根據(jù)輸入信號和給定的調(diào)節(jié)準則控制勵磁功率單元的輸出。2.簡述電力系統(tǒng)自動裝置的主要結(jié)構(gòu)形式。微型計算機系統(tǒng)工業(yè)控制計算機系統(tǒng)集散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線系統(tǒng)3.簡述發(fā)電機調(diào)節(jié)特性的類型及其特點>0為正調(diào)差系數(shù)，其調(diào)節(jié)特性下傾，即發(fā)電機端電壓隨無功電流增大而降低。<0為負調(diào)差系數(shù)，其調(diào)節(jié)特性上翹，發(fā)電機端電壓隨無功電流增大而上升。=0稱為無差特性，這時發(fā)電機端電壓恒為定值。4.簡述電力系統(tǒng)低頻振蕩產(chǎn)生的原因。1）勵磁調(diào)節(jié)器按電壓偏差比例調(diào)節(jié)；2）控制系統(tǒng)具有慣性。5.簡述電力系統(tǒng)安全自動控制裝置的主要任務(wù)。它們的主要任務(wù)是，當系統(tǒng)發(fā)生故障時，按照預訂的控制準則迅速作出反應(yīng)，采取必要的措施避免事故擴大。6.簡述自動并列裝置的輸出控制信號有哪些。(1)調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)速的增速、減速信號。(2)調(diào)節(jié)發(fā)電機電壓的升壓、降壓信號。(3)并列斷路器合閘脈沖控制信號。7.簡述同步發(fā)電機組并列時應(yīng)遵循的原則。(1)并列斷路器合閘時，沖擊電流應(yīng)盡可能小，其瞬時最大值一般不超過1～2倍的額定電流。(2)發(fā)電機組并入電網(wǎng)后，應(yīng)能迅速進入同步運行狀態(tài)，其暫態(tài)過程要短，以減小對電力系統(tǒng)的擾動。8.簡述勵磁調(diào)節(jié)器特性進行調(diào)整主要是為了滿足運行方面的哪些要求。①發(fā)電機投入和退出運行時，能平穩(wěn)地改變無功負荷，不致發(fā)生無功功率的沖擊；②保證并聯(lián)運行的發(fā)電機組間無功功率的合理分配。9簡述電力系統(tǒng)負荷的由哪幾種不同分量組成。第一種是頻率較高的隨機分量，其變化周期一般小于10s；第二種為脈動分量，變化幅度較大，變化周期在10s～3min之間；第三種為變化很緩慢的持續(xù)分量。10.簡述當系統(tǒng)頻率降低較大時，對汽輪機的影響。運行經(jīng)驗表明，某些汽輪機在長時期低于頻率49～49．5Hz以下運行時，葉片容易產(chǎn)生裂紋，當頻率低到45Hz附近時，個別級的葉片可能發(fā)生共振而引起斷裂事故。11.簡述自動并列裝置中頻率差調(diào)整的任務(wù)。將待并發(fā)電機的頻率調(diào)整到接近于電網(wǎng)頻率時，頻率差趨向并列條件允許的范圍，以促成并列的實現(xiàn)。如果待并發(fā)電機的頻率低于電網(wǎng)頻率，則要求發(fā)電機升速，發(fā)升速脈沖。反之，應(yīng)發(fā)減速脈沖。發(fā)電機的轉(zhuǎn)速按照比例調(diào)節(jié)準則，當頻率差值較大時，發(fā)出的調(diào)節(jié)量相應(yīng)大些。當頻率差值較小時，發(fā)出的調(diào)節(jié)量也就小些，以配合并列操作的工作．12.簡述頻率降低時發(fā)生的電壓崩潰現(xiàn)象。當頻率降低時，勵磁機、發(fā)電機等的轉(zhuǎn)速相應(yīng)降低，由于發(fā)電機的電動勢下降和電動機轉(zhuǎn)速降低，加劇了系統(tǒng)無功不足情況，使系統(tǒng)電壓水平下降。運行經(jīng)驗表明，當頻率降至46～45Hz時，系統(tǒng)電壓水平受到嚴重影響，當某些中樞點電壓低于某一臨界值時，將出現(xiàn)所謂“電壓崩潰”現(xiàn)象，系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性遭到破壞，最后導致系統(tǒng)瓦解。13.簡述電力系統(tǒng)中實現(xiàn)頻率和有功功率自動調(diào)節(jié)的方法。1）主導發(fā)電機法；2）同步時間發(fā)（積差調(diào)節(jié)）；3）聯(lián)合自動調(diào)頻。14.簡述當系統(tǒng)頻率降低較大時，對汽輪機的影響。運行經(jīng)驗表明，某些汽輪機在長時期低于頻率49～49．5Hz以下運行時，葉片容易產(chǎn)生裂紋，當頻率低到45Hz附近時，個別級的葉片可能發(fā)生共振而引起斷裂事故。15.簡述自動并列裝置中電壓差調(diào)整的任務(wù)。是在并列操作過程中自動調(diào)節(jié)待并發(fā)電機的電壓值，使電壓差條件符合并列的要求。當電壓差絕對值小于設(shè)定的允許電壓差值，則不進入電壓調(diào)整控制程序；如電壓差絕對值大于設(shè)定的允許電壓差值，就進入電壓控制調(diào)整程序。六、計算題(每題10分，共20分)求事故情況下的穩(wěn)態(tài)頻率值。解：課本（168頁）例題6-1問各機組承擔的無功負荷增量是多少？母線電壓變化量是多少？解：課本（72頁）例題3-1求系統(tǒng)頻率由50Hz下降到47Hz時，負荷功率變化的百分數(shù)及負荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)KL*。解：課本（127頁）例題5-1求接入自動低頻減載裝置的功率總數(shù)ΔPL·max。解：課本（172頁）例題6-2七、論述題（共15分）1.試述準同期并列裝置采用恒定越前相角原理存在的問題。裝置所取的提前量信號是脈動電壓到達一恒定相角發(fā)出合閘信號，只有當?shù)扔谡ɑ顣r，并列時的合閘相角差；當大于整定滑差時，并列時的合閘相角差將增大；當小于整定滑差時，并列時的合閘相角差