自动装置简单

1、1、并列操作：电力系统中的负荷随机变化，为保证电能质量，并满足安全和经济运行的要求，需经常将发电机投入和退出运行，把一台待投入系统的空载发电机经过必要的调节，在满足并列运行的条件下经开关操作与系统并列，这样的操作过程称为并列操作。2、准同期并列：先给待并发电机加励磁，使发电机建立起电压，调整发电机的电压和频率，在与系统电压和频率接近相等时，选择合适的时机，使发电机电压与系统电压在相角差接近0o时合上并列断路器，将发电机并入电网。3、自同期并列：将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，随后给发电机加上励磁，在原动转矩、同步力矩作用下将发电机拉入同步，完成并列操作。4、并列同期点：是发电机发电并

2、网的条件。同期并列点是表示相序相同、电源频率同步、电压相同。5、滑差、滑差频率、滑差周期：滑差：并列断路器两侧发电机电压电角速度与系统电压电角速度之差；滑差周期：并列断路器两侧发电机电压与系统电压之间相角差变化360°所用的时间。6、恒定越前相角准同期并列：在Ug和Ux两个相量重合之前恒定角度发出合闸信号的叫恒定越前相角并列装置。整步电压、正弦整步电压、线性整步电压：自动并列装置,检测并列条件，包含同步条件信息的电压；线性整步电压：与时间具有线性函数关系的整步电压1、同步发电机并列操作应满足什么要求？为什么？答：同步发电机并列操作应满足的要求：（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能

3、小，其瞬时最大值一般不超过12倍的额定电流。（2）发电机并网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。因为：(1)并列瞬间，如果发电机的冲击电流大，甚至超过允许值，所产生的电动力可能损坏发电机，并且，冲击电流通过其他电气设备，还会使其他电气设备受损；(2)并列后，当发电机在非同步的暂态过程时，发电机处于振荡状态，遭受振荡冲击，如果发电机长时间不能进入同步运行，可能导致失步，并列不成功。2、同步发电机并列操可以采用什么方法？答：可分为准同期并列和自同期并列。3、什么是同步发电机自动准同期并列？有什么特点？适用什么场合？为什么？答：调节发电机的电压Ug，使Ug与母线电压

4、Ux相等，满足条件后进行合闸的过程。特点：并列时冲击电流小，不会引起系统电压降低；但并列操作过程中需要对发电机电压、频率进行调整，并列时间较长且操作复杂。适用场合：由于准同步并列冲击电流小，不会引起系统电压降低，所以适用于正常情况下发电机的并列，是发电机的主要并列方式，但因为并列时间较长且操作复杂，故不适用紧急情况的发电机并列。4、为什么准同期并列产生的冲击电流小？答：当电网参数一定时，冲击电流决定于相量差Us，由于准同期并列操作是并列断路器QF在满足频率相等幅值相等相角差为零的理想条件下合闸的，虽然不能达到理想的条件，但是实际合闸时相量差Us的值很小，因此计算出的冲击电流很小。5、什么是同步

5、发电机自同期并列？有什么特点？适用什么场合？为什么？答：是将一台未加励磁电流的发电机组升速到接近电网频率，滑差角频率不超过允许值，且在机组的加速度小于某一给定值的条件下，首先合上断路器QF，接着合上励磁开关开关SE，给转子加励磁电流，在发电机电动势逐渐增长的过程中，又电力系统将并列的发电机组拉入同步运行。特点：并列过程中不存在调整发电机电压、频率问题，并列时间短且操作简单，在系统频率和电压降低的情况下，仍有可能实现发电机的并列；容易实现自动化；但并列发电机未经励磁，并列时会从系统吸收无功，造成系统电压下降，同时产生很大的冲击电流。适用场合：由于自同步并列的并列时间短且操作简单，在系统频率和电压

6、降低的情况下，仍有可能实现发电机的并列，并容易实现自动化，所以适用于在电力系统故障情况下，有些发电机的紧急并列。6、为什么自同期并列产生很大的冲击电流？答：自同步并列，在发电机断路器合闸前，发电机未加励磁，因此合闸瞬间相当于系统电压经发电机次暂态电抗短路，必然产生很大的冲击电流，此冲击电流随着发电机加上励磁，在发电机电压建立以后消失。8、同步发电机自动准同期并列的理想条件是什么？实际条件是什么？答：理想条件：频率相等，电压幅值相等，相角差为零。实际条件：电压差不应超过额定电压的510；频率差不应超过额定频率的0.20.5；在断路器合闸瞬间，待并发电机电压与系统电压的相位差应接近零，误差不应大于

7、5°。9、同步发电机自动准同期并列时，不满足并列条件会产生什么后果？为什么？答：发电机准同步并列，如果不满足并列条件，将产生冲击电流，并引起发电机振荡，严重时，冲击电流产生的电动力会损坏发电机，振荡使发电机失步，甚至并列失败。原因：通过相量图分析可知，并列瞬间存在电压差，将产生无功冲击电流，引起发电机定子绕组发热，或定子绕组端部在电动力作用下受损；并列瞬间存在相位差，将产生有功冲击电流，在发电机轴上产生冲击力矩，严重时损坏发电机；并列瞬间存在频率差。将产生振荡的冲击电流，使发电机产生振动，严重时导致发电机失步，造成并列不成功。10、说明同步发电机采用自动准同期方式并列时，产生冲击电流

8、的原因，为什么要检查并列合闸时的滑差？答：答：产生冲击电流的原因：并列瞬间存在电压差、频率差、相位差，检查滑差的原因：如果发电机在滑差不为0 的情况下并入系统，立即周期性地带上正的、负的有功功率，对转子产生制动、加速的力矩，使发电机产生振动，遭受振荡冲击。如果滑差较大，则振荡周期较短，振荡强烈，严重时导致发电机失步，造成并列不成功。同时，如果断路器合闸存在动作时间误差，较大的滑差还会造成较大的合闸相角误差，相应产生冲击电流。11、为什么频率差过大时发电机可能并列不成功？答：发电机并列合闸时存在频率差，将产生振荡的冲击电流，振荡周期就是滑差周期，即频率差的大小，决定着冲击电流的振荡周期。如果频率

9、差较小，滑差周期长，则经过一定的振荡过程，发电机进入同步运行，并列成功；如果频差过大，滑差周期短，可能导致发电机失步，造成并列失败。12、合闸脉冲为什么需要导前时间？答：发电机准同步并列要求，并列合闸瞬间发电机电压和系统电压之间的相位差 应等于零，考虑到并列断路器都有一个合闸时间，所以自动准同步装置发出合闸脉冲命令，应该相对于=0°有一个提前量，即合闸脉冲需要导前时间。13、断路器合闸脉冲的导前时间应怎么考虑？为什么是恒定导前时间？答：断路器合闸脉冲的导前时间是为了使断路器主触头闭合瞬间，发电机电压和系统电压之间的相位差=0°。所以合闸脉冲的导前时间应等于从发出合闸脉冲命令

10、起到合闸断路器主触头闭合止，中间所有元件动作时间之和，其中主要为断路器的合闸时间。由于断路器的合闸时间是本身固有的、固定不变的，所以导前时间也不应随频差、压差变化，应也是一个固定值，即恒定导前时间。14、利用正弦整步电压如何检测发电机是否满足准同期并列条件？答：正弦整步电压含有电压差、频率差、相位差的信息。正弦整步电压的最小值是电压差；正弦整步电压的周期是滑差周期，能够反映频差的大小，正弦整步电压随时间变化过程对应相位差的变化过程。所以，利用正弦整步电压的最小值检测是否满足电压差条件，利用正弦整步电压的周期检测是否满足频率差的条件，利用正弦整步电压随时间变化过程确定合闸时刻，使相位差满足条件。

11、15、利用线性整步电压如何检测发电机是否满足准同期并列条件？答：线性整步电压含有频率差、相位差的信息，但不含有电压差的信息。线性整步电压的周期是滑差周期，能够反映频率差的大小，线性整步电压随时间变化过程对应相位差的变化过程，所以利用其周期可以检测是否满足频率差的条件，利用电压随时间变化过程确定合闸时刻使相位差满足条件，但需利用其他方法检测电压差是否满足。16、如何利用线性整步电压来实现对电压差大小的检查？说明工作原理。答：压差检查方法：直接比较发电机电压与系统电压幅值。原理：将发电机电压和系统电压分别通过整流、滤波电路变换成直流，即对应发电机电压和系统电压幅值，再通过比较电路得到两者差值，即幅

12、值差，与允许压差整定值比较判断是否满足并列条件。17、为什么说实际线性整步电压的最大值、最小值不与相角的零度、180度对应？答：实际中，滤波器的时间常数将会影响其相移，滑差角频率 的变化也会对其产生影响，使实际情况偏离理想化直线。21、在自动准同期并列的过程中，（1）滑差角频率为常数，（2）滑差角频率等速变化，（3）滑差角频率的一阶导数等加速变化。分别代表并列过程中的什么现象？实时相角差又分别如何计算？写出其各种情况下的计算公式。答：滑差角频率为常数：表示电网和待并机组的频率稳定。滑差角频率等速变化：表示待并机组按恒定加速度升速，发电机频率与电网频率逐渐接近。滑差角频率的一阶导数等加速变化：说

13、明待并机组的转速尚未稳定，还在升速（或减速）之中。1、用相量图分析不满足理想准同期条件时冲击电流的性质和产生的后果。答：分三种情况分析不满足理想准同步条件时冲击电流的性质和产生的后果：(1)当只存在电压差、不存在频率差和相位差时，相量图如课本中图所示，可见，发电机电压高于系统电压或低于系统电压，冲击电流落后或超前发电机电压相位90°，即冲击电流是无功性质的。后果是引起发电机定子绕组发热，在定子端部产生电动力，严重时损坏发电机（2）当只存在相位差、不存在电压差和频率羔时，相量图可见，发电机电压超前系统电压或滞后系统电压，冲击电流与发电机电压接近同相或反相(合闸时相位差很小)，即冲击电流

14、是有功性质的。后果是在发电机的机铀产少冲击力矩，严重时损坏发电机。（3）当只存在频率差、不存在电压差时，相量图可见频率差造成发电机电压与系统电压之间相位差从0到360°周期变化。冲击电流也将从0 到最大再到0周期变化，即冲击电流是振荡性质的。后果是影响发电机进入同步的暂态过程，振荡严重时，可能造成发电机失步，并列不成功。第三章1.简述同步发电机励磁系统的任务。电压控制，控制无功功率分配.提高同步发电机并联运行稳定性，改善电力系统运行条件，水轮机组实行强行减磁。28.简述电力系统中限制频率下降的方法。1）启动旋转备用容量；2）启动备用机组；3）启动低频减载装置。1.电力系统暂态稳定：电

15、力系统在某一正常方式下突然遭受大扰动后能否过渡到一个新的稳定运行状态、或恢复到原来运行状态的能力。  3.励磁电压响应比：通常将励磁电压在最初0.4-0.5秒内上升的平均速率定义为励磁电压响应比。5. 电力系统静态稳定：电力系统在正常运行方式下，经受微小扰动后恢复到原来运行状态的能力。5. 简述电力系统安全自动控制装置的主要任务。它们的主要任务是，当系统发生故障时，按照预订的控制准则迅速作出反应，采取必要的措施避免事故扩大。8. 简述励磁调节器特性进行调整主要是为了满足运行方面的哪些要求。发电机投入和退出运行时，能平稳地改变无功负荷，不致发生无功功率的冲击； 保证

16、并联运行的发电机组间无功功率的合理分配。11.暂时性故障：当故障线路由继电保护动作与电源断开后，如果故障点经过去游离，电弧熄灭，绝缘可以自动恢复，故障随即自动消除，则称此类故障为瞬时性故障(或暂时性故障)。这时，如果重新使断路器合闸，往往能够恢复供电。16.自动低频减负载装置：当电力系统发生有功功率缺额引起系统频率大幅度下降时，按频率下降的不同程度自动断开相应的非重要负荷，阻止频率下降，并且频率迅速恢复到某期望值，这种安全自动装置称为自动低频减负载装置。17.电力系统经济运行：在满足频率质量的前提下，应使发电成本最小，按经济原则在发电厂和发电厂机组之间分配有功负荷。1、励磁系统：供给同步发电机

17、励磁电流的电源及其附属设备统称为励磁系统。2、发电机外特性：一般指在内电势不变的情况下，负载电流变化时，发电机机端电压变化的曲线，主要是测试发电机的纵轴同步电抗，也就是发电机的内阻抗，是同步发电机带负载能力的重要指标。3、励磁方式：供给同步发电机励磁电源的方式。4、励磁调节方式：调节同步发电机励磁电流的方式。5、自并励（静止）励磁方式：励磁电源直接取自于发电机端电压的励磁方式。6、励磁调节器的静态工作特性：励磁调节器输出的励磁电流（电压）与发电机端电压之间的关系特性。7、发电机的调节特性：发电机在不同电压值时，发电机励磁电流IE与无功负荷IQ的关系特性。8、调差系数：表示无功负荷电流从零变至额

18、定值时，发电机端电压的相对变化。9、强励：电力系统短路故障母线电压降低时，为提高电力系统的稳定性，迅速将发电机励磁增加到最大值。励磁顶值电压：励磁功率单元在强行励磁时可能提供的最高输出电压值。10、强励倍数：强行励磁电压与励磁机额定电压Ue之比11、励磁电压响应比：由励磁系统电压响应曲线确定的励磁系统输出电压增长率与额定励磁电压的比值。1、同步发电机励磁自动调节的作用是什么？答：答: 电力系统正常运行时，维持发电机或系统某点电压水平；在并列运行发电机之间，合理分配机组间的无功负荷：提高发电机稳定极限；改善电力系统运行条件。2、同步发电机的励磁系统通常包括哪两部分？答：由励磁功率单元和励磁调节器

19、两个部分组成。励磁功率单元向同步发电机转子提供直流电流，即励磁电流； 励磁调节器根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。3、对同步发电机励磁自动调节的基本要求是什么？答：有足够的调整容量；有很快的响应速度和足够大的强励顶值电压；有很高的运行可靠性4、同步发电机的励磁方式有哪几种？各有何特点？答：同步发电机的励磁方式有直流励磁机励磁、交流励磁机励磁、静止励磁方式；同步发电机的励磁方式各有何特点直流励磁机供电励磁方式的特点：系统简单；运行维护复杂、可靠性低；容量不能过大，不能应用于大型同步发电机组上。交流励磁机：同步发电机的励磁机也是一台交流同步发电机，其输出电压经大功率整流器整流后供

20、给发电机转子，100MW以上同步发电机组普遍采用交流励磁机励磁系统。静止励磁方式的特点：接线简单，无转动部分，维护费用省，可靠性高；不需要同轴励磁机，节省基建投资，维护简单：有很快的励磁电压响应速度；在发电机甩负荷时，机组的过电压相对较低些。6、同步发电机有哪几种励磁调节方式？有何根本区别？答：按电压偏差的比例型调节和按定子 电流、功率因数的补偿型调节两种。两种励磁调节方式的根本区别是：按电压偏差的比例调节是一个负反馈调节，将被调量与给定值比较得到的偏差电压放大后，作用于调节对象，力求使偏差值趋于零，所以是一种“无差”调节方式。而补偿型励磁调节，输入量并非是被调量，它只补偿定子电流和功率因数引

21、起端电压的变 化，仅起到补偿作用，调节的结果是有差的，所以，在运行中还必须采用电压校正器，才能满足要求。17、何谓自然调差系数？有何特点？答：对于按电压偏差进行比例调节的励磁调节器，当调差单元退出工作时，发电机外特性的调差系数；自然调差系数是不可调节的固定值，不能满足发电机的运行要求。18、励磁调节器静态特性调整的内容有哪些？如何实现？答：励磁调节器静特性调整包括调差系数的调整和外特性的平移。利用励磁调节器中的调差单元进行发电机外特性的调差系数的调整；调整励磁调节器中发电机基准电压值的大小，以平移发电机的外特性。19、在励磁调节器中为何要设置调差单元？答：实现发电机外特性调差系数的调整，以满足

22、并联运行对发电机外特性的要求。20、平移发电机的外特性有何作用？答：保证发电机在投入或退出电网运行时，能平稳地转移无功负荷，不致发生对电网的冲击9、分析为何负调差特性的发电机在机端不可以直接并联运行，不能稳定无功功率的分配。答：根据机端直接并联运行的发电机组对外特性的要求可知，负调差特性的发电机不能参与并联运行，正调差特性的发电机可以稳定运行。但是，负调差特性的发电机经变压器后，补偿变压器阻抗上的压降，所以在并联点仍具有正调差特性，因此，能够稳定运行且提高并联点的电压水平。10、分析为何机端直接并联运行的发电机，无差特性的发电机不得多于一台。答：无差特性的发电机的电压整定值很难做到息和，这样公

23、共母线上的母线电压便很难获得4、电力系统发生低频振荡的起因是什么？如何改善电力系统稳定性？答：电力系统发生低频振荡的起因是：(1)励磁调节器按电压偏差比例调节；(2)励磁控制系统具有惯性。如何改善：采用电力系统稳定器。1、负荷的频率调节效应：系统频率发生变化时，总负荷吸收的有功功率也随之变化的现象。即当频率下降时，总负荷吸收的有功功率随之下降；当频率上升时，总负荷吸收的有功功率随之上升。2、负荷的频率调节效应系数：负荷调节效应系数描述总负荷吸收的有功功率随系统频率变化的程度。3、发电机的功率-频率特性：系统频率变化，整个系统的有功负荷也要随着改变，这种有功负荷随频率而改变的特性。4、发电机组的

24、功率-频率特性调差系数：5、电力系统一次调频： 通过发电机调速系统实现，反映机组转速变化而相应调整原动力门开度，完成调节系统频率。8、水锤效应：“水锤效应”是指在水管内部，管内壁光滑，水流动自如。当打开的阀门突然关闭，水流对阀门及管壁，主要是阀门会产生一个压力。由于管壁光滑，后续水流在惯性的作用下，迅速达到最大，并产生破坏作用，这就是水利学当中的“水锤效应”，也就是正水锤。9、电力系统二次调频： 通过调频器实现，反映系统频率变化而相应调整原动力阀门开度，完成调节系统频率。10、等微增率：是指输入耗量微增量与输出功率微增量的比值。11、等微增率法则：运行的发电机组按微增率相等的原则来分配负荷，这样就可使系统总的燃料消耗为最小，从而是最经济的。3、电力系统实现二次调频有哪些方法？各有何优缺点？答：(1)主导发电机法：在调频厂中一台主导机组上装设无压调频器，在其他机组上装设有功功率调节器；调节简单，容易实现，且有好几台机组一起承担系统负荷变动；但开始时只有一台主导机先行调节，调节过程缓慢。协助调频机组与主导机组在同一电厂较易实施，只适用于中小型电力系统。(2)同步时间法