电力系统自动装置原理

电力系统自动装置原理课程学习指导资料编写：肖先勇适用专业：电力系统及其自动化适用层次：专科四川大学网络教育学院二00三年11月《电力系统自动装置原理》课程学习指导资料编写：肖先勇审稿（签字）：审批（主管教学负责人签字）：本课程学习指导资料依照该课程教学大纲的要求，参照现行教材《电力系统自动装置原理》（第二版）（上海交通大学杨冠诚主编，中国电力出版社，1995年11月）以及课程学习光盘，并结合实际电力系统对自动装置的要求和远程网络教育的教学特点和教学规律进行编写，适用于电气工程及其自动化（含电力系统及其自动化）专业专科学生。第一部分 课程的学习目的及总体要求一、 课程的学习目的电力系统自动装置是高等教育电力系统及其自动化（电气工程及其自动化）专业教学打算中的一门重要课程，是为满足培养电力系统、电气工程专业人才的需要而设置的课程。通过本课程的学习，使同学们了解电力系统自动化、电力系统自动装置的重要意义，把握电力系统中常用自动装置的作用、构成、工作原理、性能、运行特性以及有关参数的整定运算，了解电力系统中常用的自动装置的进展现状及趋势。同时通过把握电力系统自动装置的分析方法、差不多原理与特点，深化对装置的明白得，培养一定的分析问题和解决问题的能力，为从事电力系统自动化及自动装置的调试、治理、开发与研究等工作打下必要的基础。二、 课程的总体要求本课程要紧介绍在发电厂和电力网中使用的常规自动装置，包括备用电源与备用设备的自动投入、自动重合闸、同步发电机自动同期（并列、同步发电机励磁系统及其自动调剂、自动低频减载以及其它安全自动装置等。通过学习，应该达到以下要求：（1） 把握电力系统中常规自动装置的作用、差不多概念和差不多理论及其分析方法。（2） 把握常规自动装置的电路构成、工作原理、电路分析方法及其输入输出特性等。（3） 把握常规自动装置的总体结构、工作原理、性能及其运行特点等。（4） 能够进行一样的参数整定运算。（5） 具有一定的理论联系实际、独立分析问题和解决问题的能力。学习本科的先修课程有：电路原理、电机学、电子技术、电力系统分析、发电厂电气部分、电力系统继电爱护等。这些课程是本课程的基础，假如基础打不行，会增加本课程学习的难度。例如:关于晶闸管的开关特性把握不行，就会阻碍对发电机现代励磁系统、自动同期装置等的学习。本专业的另一门要紧课程一一继电爱护也属于安全自动装置的范畴，尽管差不多独立成为一门课程，但与本课程之间存在联系。同时，这两门课程在有些章节考虑问题和分析问题的方法是相似的，如：继电爱护整定运算的方法和思路同样适用自动装置等。因此，在学习本课程时，应该具备必须的继电爱护知识，同时两门课程的学习不应脱节。第二部分课程学习的差不多要求及重点难点内容分析第一章同步发电机的自动并列1、本章学习要求（1） 应熟悉的内容概念：并列操作、自同期、准同期、滑差角频率、滑差周期、恒定越前时刻、恒定越前相位角、整步电压、线性整步电压等；同步发电机励磁调剂的作用和差不多要求；同步发电机的励磁方式、励磁调剂方式；励磁系统中的整流电路的工作原理与特点，包括不可控、半可控和可控整流电路；自动励磁操纵系统的静态、动态特性的分析；并联发电机组之间无功功率如何进行合理分配；微机型励磁操纵系统设计。（2） 应该把握的内容发电机励磁方式的分类，明白得同步发电机励磁调剂方式；自动励磁操纵系统中的可控整流电路的原理、操纵特性的分析；现代励磁操纵系统的总体结构，各部分电路的工作原理及其工作特性，把握分析的方法；把握对静态特性调整的差不多要求，明白得有、无自动励磁调剂器的发电机外特性及阻碍外特性的因素，把握励磁调剂特性调整的内容和意义；了解微机型励磁自动调剂器。（3） 应熟练把握的内容熟练把握同步发电机自动励磁调剂的作用和差不多要求，把握励磁调剂与机端电压以及输出的无功功率之间的关系，把握自动励磁调剂的作用，并能够说明其意义；熟练把握对自动励磁调剂的差不多要求；熟练把握同步发电机自动励磁调剂的组成部分以及各部分的作用，建立自动调剂的概念及其同步发电机励磁自动调剂系统的整体性概念；能熟练地对同步发电机的励磁系统进行分类，识别各种励磁方式，分析各种励磁方式的特点，包括要紧的优点、缺点以及应用环境；熟练把握励磁系统中可控整流电路的作用和调剂励磁的原理，熟练把握操纵角与励磁电流的关系；熟练把握现代励磁操纵系统的工作原理，组成部分以及各部分的工作原理，各部分的工作特性，各部分之间的关系，能够综合应用相关知识；熟练把握对静态特性调整的差不多要求，熟练把握发电机的外特性及其物理意义，以及阻碍外特性的因素；熟练把握发电机有、无自动励磁调剂时，发电机外特性的区别；熟练把握调差系数，包括正调差、负调差和无差调剂及其特性，针对具体的电路分析说明调差系数的调整原理；熟练把握有不同调差特性的并联发电机组之间无功功率的合理分配问题（重点是具

有正调差特性的机组）。2、 本章重点与难点分析本章学习的重点是同步发电机励磁自动调剂的作用，现代励磁调剂器的总体结构、工作原理、工作特性、运行特性。重点把握各部分工作电路的原理和特性，熟练分析电路。难点也就在于应用过去学习的有关电路原理，专门是模拟电子技术中所学有关知识对各部分电路原理进行正确的分析。3、 本章典型例题（案例）分析（解答）请分析下图所示他励静止可控硅励磁系统的现代励磁调剂器的原理，分析各部分的工作原理与特性，把握各部分之间的关系、各部分的作用。答：请依照光盘讲解内容，并结合教材完成。（略）。请分析正序滤过器的作用和工作原理。nnr^37^33E珀^40^41^42ci-LC2-LC3ZZoAo£ c「,z至电压测重变压器答:（略）。完全能够依照光盘介绍的内容进行明白得和分析，注意结合向量图来分析。答:请分析下面滤波电路的原理。答：（略）。完全能够依照光盘介绍的内容进行明白得和分析。请分析下面电路的工作原理。答：（略）。完全能够依照光盘介绍的内容进行明白得和分析。请结合下面电路分析调差单元的差不多工作原理。答：（略）。完全能够依照光盘介绍的内容进行明白得和分析，注意结合向量图来分析。比较半波线性整步电压和全波线性整步电压的产生方法及特点？答：（略）。完全能够依照光盘介绍的内容进行明白得和分析。4、本章作业略。大伙儿能够依照在光盘中差不多给出11个问题和上面给出的典型例题的分析来完成，要求同学们能熟练把握这些差不多问题。第二章备用电源和备用设备的自动投入装置1、本章学习要求（1） 应该熟悉的内容把握对AAT装置的要求以及这些差不多要求的实际意义；把握备用变压器自动投入的原理，能够分析各继电器的作用，能够结合差不多要求分析电路的工作情形；把握母线分段断路器自动投入的原理，明白各继电器的作用，动作顺序，能够分析工作情形；（2） 应该把握的内容正确描述AAT装置、明备用、暗备用，能够识别明备用和暗备用接线；在明白得公式的基础上能够对AAT装置进行整定运算；应能分析AAT装置的典型接线原理；把握快速切换、慢速切换的概念及特点；明白得AAT装置的用途。（3） 应该熟练把握的内容熟练把握备用电源和备用设备自动投入装置的概念；熟练把握明备用、暗备用的特点，熟练识别各种备用；熟练把握对AAT装置的差不多要求和用途；把握确定AAT装置动作速度时应考虑哪些因素；把握备用变压器和母线分段断路器自动投入的动作行为。2、 本章学习的重点与难点分析本章学习的重点是AAT装置的相关概念、特点和要求，以及动作行为分析。难点在于动作原理与行为的正确分析，需要同学们结合继电爱护、发电厂二次接线的有关知识进行学习。3、 本章典型例题（案例）分析（解答）分析下左图中T0是如何作为变压器T1和T2的备用的。分析：略，见光盘中的分析。请分析上右电路AAT动作过程。分析：略，见光盘中的分析。请分析下面电路AAT动作原理。分析：略，见光盘中的分析。4、本章作业什么缘故要求AAT装置在工作电源确实断开后才将备用电源投入②确定AAT装置的动作速度时应考虑哪些因素？③请分析备用变压器自动投入的原理。请分析分段母线自动投入的原理。对AAT装置有什么要求？其作用有哪些？第三章输电线路的自动重合闸1、 本章学习要求（1） 应该熟悉的内容通过本章的学习，期望同学们能深刻明白得自动重合闸的意义、三相一次自动重合闸的概念，深刻明白得对自动重合闸的差不多要求。熟悉各种自动重合闸装置的差不多工作原理与动作行为，熟悉相关的概念、特点，把握自动重合闸与爱护之间的关系。（2） 应该把握的内容把握单侧电源和双侧电源自动重合闸的特点，把握有关参数的整定；把握三相快速自动重合闸的工作原理与要求；把握非同步自动重合闸的工作原理与要求；明白得和把握综合自动重合闸的专门问题；把握电流选相元件、电压选相元件、阻抗选相元件的选相原理及应用特点；把握综合自动重合闸装置构成的有关问题。（3） 应该熟练把握的内容熟练把握自动重合闸的意义以及对其的差不多要求；熟练把握三相一次自动重合闸的概念与原理；熟练把握和明白得双侧电源线路三相自动重合闸的特点；熟练把握无压检定和同步检定自动重合闸；熟练把握并深刻明白得重合闸前加速爱护动作、重合闸后加速爱护动作的概念及其工作原理;熟练把握相电流差突变量选相元件的选相原理和特点。2、 本章重点与难点分析本章学习的重点确实是三相自动重合闸。难点在于把握其工作原理，包括相关内容的原理。这部分的内容学习，期望同学们能结合继电爱护课程的有关内容学习。3、 本章典型例题（案例）分析（解答）略。请大伙儿结合在光盘中介绍的内容进行学习。4、 本章作业三相自动重合闸、单相自动重合闸、综合自动重合闸、重合闸前加速爱护、重合闸后加速爱护、潜供电流、不对应启动等差不多概念的明白得。②输电线路装设自动重合闸的作用。③对自动重合闸的差不多要求。④三相一次自动重合闸如何样保证只重合一次⑤双侧电源线路装设自动重合闸有哪些专门问题需考虑？什么缘故？⑥双侧电源线路三相自动重合闸有哪些类型？各自适应什么线路？对无压检定和同步检定重合闸，什么缘故在无压侧还要投入同步检定继电器？什么缘故两侧要定期切换？自动重合闸与爱护的配合方式有哪两种？综合自动重合闸中什么缘故要装设选相元件？对选相元件有哪些要求?第四章同步发电机的自动并列1、 本章学习要求（1） 应熟悉的内容自同期与准同期各自的特点与区别；同期条件不满足时造成危害的缘故分析，专门是对系统稳固性的阻碍；什么缘故要采纳线性整步电压作为检测信号？线性整步电压与正弦整步电压有什么不同？（2） 应把握的内容准同期条件检测的方法；频差方向鉴别的方法；压差方向鉴别的方法；（3） 应熟练把握的内容同步发电机并列的差不多准则；同步发电机并列的三个理想条件；实际同步发电机并列的条件要求；并列操作、准同期、自同期、滑差频率、恒定越前时刻、恒定越前相位角、整步电压等概念;自动准同期装置的构成及其各部分的作用；自同期、准同期的优点、缺点；在同期断路器合闸瞬时冲击电流的运算；频率差与脉动周期之间的关系；恒定越前时刻并列装置的原理。2、 本章重点与难点分析本章学习的重点是准同期并列条件及分析，同步条件的检测、频差方向的鉴别、压差方向的鉴别，恒定越前时刻自动并列装置的原理分析。难点也就在于原理分析。3、 章典型例题（案例）分析（解答）分析下面电路的原理。+：27分析：略，见光盘。分析下面电路的工作原理，并说明其作用。电蹈虹于正保面工匠zAVi注意登折g航肯工&縻鲤彰将棒虱徽南亍恚试s电蹈虹于正保面工匠zAVi注意登折g航肯工&縻鲤彰将棒虱徽南亍恚试sJ/•够电雇:匚G即Pk虬点我I点川庄帝■技占卜千存由宕Vi分析：略，见光盘。③分析下面电路的原理，并说明其作用。主反厘耸天广击对卸计星封苴村扇萱，织意,合宅宣烫器哈生苗击修③分析下面电路的原理，并说明其作用。主反厘耸天广击对卸计星封苴村扇萱，织意,合宅宣烫器哈生苗击修定遮是噌混棱线康理图申平朽现—c 辅土分析：略，见光盘。4、本章作业自同期、准同期的概念；同步发电机并列的差不多准则是什么？什么缘故？③并列操作能够分哪几类，有什么区别和特点？系统并列应采纳哪种方式？④准同期的理想并列条件是什么？实际条件是什么？⑤发电机并列时，假如条件不满足会发生什么问题？或者说后果如何样？⑥利用线性整步电压如何检测发电机是否满足准同期并列的条件？⑦比较半波与全波线性整步电压的产生方法及其特点？线性整步电压的最小值不为零，对恒定越前时刻有阻碍吗？什么缘故？⑨在准同期并列时，检测频率差是否满足条件的方法有哪些？原理是什么？第五章自动低频减载1、章学习要求（1） 应熟悉的内容电力系统低频运行的危害和自动低频减载的作用；自动低频减载的误动的缘故；防止AFL误动的措施。（2） 应把握的内容负荷的静态频率特性；电力系统的动态频率特性；AFL的工作原理；AFL的整定原则。（3） 应熟练把握的内容负荷调剂效应的概念，负荷调剂效应系数的物理意义；自动低频减载装置的工作原理；确定功率缺额切除负荷的方法和意义。2、 本章的重点与难点分析本章学习的重点是自动低频减载装置的原理及整定原则。难点在于对原理的明白得。学习的过程中一定结合光盘进行学习。3、 典型例题（案例）分析（解答）略。4、 本章作业自动低频减载装置的作用与意义是什么？什么是负荷调剂效应、负荷调剂效应系数/某系统发电机组的出力不变，负荷调剂效应系数不变，在下面两种情形下稳固频率是否相同？什么缘故？（1） 投入相当于30%Py的负荷；L.乙N（2） 切除相当于30%P§的发电功率。第六章电力系统频率和有功功率自L.yN动调剂1、本章