電力系統(tǒng)自動裝置原理思考題及答案.doc

昆明理工大學(xué)電力工程學(xué)院 1 復(fù)復(fù) 習(xí)習(xí) 思思 考考 題題 第二章第二章 同步發(fā)電機(jī)的自動并列同步發(fā)電機(jī)的自動并列 一、基本概念一、基本概念 1 1、并列操作：、并列操作：電力系統(tǒng)中的負(fù)荷隨機(jī)變化，為保證電能質(zhì)量，并滿足安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 的要求，需經(jīng)常將發(fā)電機(jī)投入和退出運(yùn)行，把一臺待投入系統(tǒng)的空載發(fā)電機(jī)經(jīng)過必要的調(diào) 節(jié)，在滿足并列運(yùn)行的條件下經(jīng)開關(guān)操作與系統(tǒng)并列，這樣的操作過程稱為并列操作。 2 2、準(zhǔn)同期并列：、準(zhǔn)同期并列：發(fā)電機(jī)在并列合閘前已加勵磁，當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓的幅值、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，將發(fā)電機(jī)斷路器合閘，完成并列 操作。 3 3、自同期并列：、自同期并列：將未加勵磁、接近同步轉(zhuǎn)速的發(fā)電機(jī)投入系統(tǒng)，隨后給發(fā)電機(jī)加上勵 磁，在原動轉(zhuǎn)矩、同步力矩作用下將發(fā)電機(jī)拉人同步，完成并列操作。 4 4、并列同期點(diǎn)：、并列同期點(diǎn)：是發(fā)電機(jī)發(fā)電并網(wǎng)的條件。同期并列點(diǎn)是表示相序相同、電源頻率同 步、電壓相同。 5 5、滑差、滑差頻率、滑差周期：、滑差、滑差頻率、滑差周期：滑差：并列斷路器兩側(cè)發(fā)電機(jī)電壓電角速度與系統(tǒng)電 壓電角速度之差；滑差頻率：并列斷路器兩側(cè)發(fā)電機(jī)電壓頻率與系統(tǒng)電壓頻率之差，用 fs 表示；滑差周期：并列斷路器兩側(cè)發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓之間相角差變化 360所用的時 間。 6 6、恒定越前相角準(zhǔn)同期并列：、恒定越前相角準(zhǔn)同期并列：在 Ug 和 Ux 兩個相量重合之前恒定角度發(fā)出合閘信號的 叫恒定越前相角并列裝置。 7 7、恒定越前時間準(zhǔn)同期并列：、恒定越前時間準(zhǔn)同期并列：在 Ug 和 Ux 兩個相量重合之前恒定時間發(fā)出合閘信號的 叫恒定越前時間并列裝置。 8 8、整步電壓、正弦整步電壓、線性整步電壓：、整步電壓、正弦整步電壓、線性整步電壓：包含同步條件信息的電壓；正弦整步電 壓：與時間具有正弦函數(shù)關(guān)系的整步電壓；線性整步電壓：與時間具有線性函數(shù)關(guān)系的整 步電壓。 二、思考題二、思考題 1、同步發(fā)電機(jī)并列操作應(yīng)滿足什么要求？為什么？ 答：同步發(fā)電機(jī)并列操作應(yīng)滿足的要求：（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 12 倍的額定電流。 （2）發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后，應(yīng)能迅速進(jìn)入同步 運(yùn)行狀態(tài)，其暫態(tài)過程要短，以減少對電力系統(tǒng)的擾動。因為：(1)并列瞬間，如果發(fā)電機(jī) 的沖擊電流大，甚至超過允許值，所產(chǎn)生的電動力可能損壞發(fā)電機(jī)，并且，沖擊電流通過 其他電氣設(shè)備，還合使其他電氣設(shè)備受損；(2)并列后，當(dāng)發(fā)電機(jī)在非同步的暫態(tài)過程時， 發(fā)電機(jī)處于振蕩狀態(tài)，遭受振蕩沖擊，如果發(fā)電機(jī)長時間不能進(jìn)入同步運(yùn)行，可能導(dǎo)致失 步，并列不成功。 2、同步發(fā)電機(jī)并列操可以采用什么方法？ 答：可分為準(zhǔn)同期并列和自同期并列。 3、什么是同步發(fā)電機(jī)自動準(zhǔn)同期并列？有什么特點(diǎn)？適用什么場合？為什么？ 答：調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的電壓 Ug，使 Ug 與母線電壓 Ux 相等，滿足條件后進(jìn)行合閘的過程。 特點(diǎn)：并列時沖擊電流小，不會引起系統(tǒng)電壓降低；但并列操作過程中需要對發(fā)電機(jī)電壓、 頻率進(jìn)行調(diào)整，并列時間較長且操作復(fù)雜。 適用場合：由于準(zhǔn)同步并列沖擊電流小，不會引起系統(tǒng)電壓降低，所以適用于正常情 況下發(fā)電機(jī)的并列，是發(fā)電機(jī)的主要并列方式，但因為并列時間較長且操作復(fù)雜，故不適 用緊急情況的發(fā)電機(jī)并列。 4、為什么準(zhǔn)同期并列產(chǎn)生的沖擊電流??？ 答：當(dāng)電網(wǎng)參數(shù)一定時，沖擊電流決定于相量差 Us，由于準(zhǔn)同期并列操作是并列斷路 器 QF 在滿足頻率相等幅值相等相角差為零的理想條件下合閘的，雖然不能達(dá)到理想的條件， 但是實際合閘時相量差 Us 的值很小，因此計算出的沖擊電流很小。 5、什么是同步發(fā)電機(jī)自同期并列？有什么特點(diǎn)？適用什么場合？為什么？ 答：是將一臺未加勵磁電流的發(fā)電機(jī)組升速到接近電網(wǎng)頻率，滑差角頻率不超過允許 值，且在機(jī)組的加速度小于某一給定值的條件下，首先合上斷路器 QF，接著合上勵磁開關(guān) 開關(guān) SE，給轉(zhuǎn)子加勵磁電流，在發(fā)電機(jī)電動勢逐漸增長的過程中，又電力系統(tǒng)將并列的發(fā) 電機(jī)組拉入同步運(yùn)行。 特點(diǎn)：并列過程中不存在調(diào)整發(fā)電機(jī)電壓、頻率問題，并列時間短且操作簡單，在系 統(tǒng)頻率和電壓降低的情況下，仍有可能實現(xiàn)發(fā)電機(jī)的并列；容易實現(xiàn)自動化；但并列發(fā)電 機(jī)未經(jīng)勵磁，并列時會從系統(tǒng)吸收無功，造成系統(tǒng)電壓下降，同時產(chǎn)生很大的沖擊電流。 適用場合：由于自同步并列的并列時間短且操作簡單，在系統(tǒng)頻率和電壓降低的情況 下，仍有可能實現(xiàn)發(fā)電機(jī)的并列，并容易實現(xiàn)自動化，所以適用于在電力系統(tǒng)故障情況下， 有些發(fā)電機(jī)的緊急并列。 昆明理工大學(xué)電力工程學(xué)院 2 6、為什么自同期并列產(chǎn)生很大的沖擊電流？ 答：自同步并列，在發(fā)電機(jī)斷路器合閘前，發(fā)電機(jī)未加勵磁，因此合閘瞬間相當(dāng)于系 統(tǒng)電壓經(jīng)發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗短路，必然產(chǎn)生很大的沖擊電流，此沖擊電流隨著發(fā)電機(jī)加上 勵磁，在發(fā)電機(jī)電壓建立以后消失。 7、滑差、滑差頻率、滑差周期有什么關(guān)系？ 答：滑差角頻率與滑差頻率的關(guān)系： s s f2 ss f 滑差頻率與滑差周期的關(guān)系： s f s T1/2/ sss Tf 8、同步發(fā)電機(jī)自動準(zhǔn)同期并列的理想條件是什么？實際條件是什么？ 答：理想條件：頻率相等，電壓幅值相等，相角差為零。 實際條件：電壓差不應(yīng)超過額定電壓的 510；頻率差不應(yīng)超過額定頻率的 0.20.5；在斷路器合閘瞬間，待并發(fā)電機(jī)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。 9、同步發(fā)電機(jī)自動準(zhǔn)同期并列時，不滿足并列條件會產(chǎn)生什么后果？為什么？ 答：發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同步并列，如果不滿足并列條件，將產(chǎn)生沖擊電流，并引起發(fā)電機(jī)振蕩， 嚴(yán)重時，沖擊電流產(chǎn)生的電動力會損壞發(fā)電機(jī)，振蕩使發(fā)電機(jī)失步，甚至并列失敗。 原因：通過相量圖分析可知，并列瞬間存在電壓差，將產(chǎn)生無功沖擊電流，引起發(fā)電 機(jī)定子繞組發(fā)熱，或定子繞組端部在電動力作用下受損；并列瞬間存在相位差，將產(chǎn)生有 功沖擊電流，在發(fā)電機(jī)軸上產(chǎn)生沖擊力矩，嚴(yán)重時損壞發(fā)電機(jī)；并列瞬間存在頻率差。將 產(chǎn)生振蕩的沖擊電流，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生振動，嚴(yán)重時導(dǎo)致發(fā)電機(jī)失步，造成并列不成功。 10、說明同步發(fā)電機(jī)采用自動準(zhǔn)同期方式并列時，產(chǎn)生沖擊電流的原因，為什么要檢 查并列合閘時的滑差？ 答：答：產(chǎn)生沖擊電流的原因：并列瞬間存在電壓差、頻率差、相位差，檢查滑差的 原因：如果發(fā)電機(jī)在滑差不為 0 的情況下并入系統(tǒng)，立即周期性地帶上正的、負(fù)的有功功 率，對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生制動、加速的力矩，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生振動，遭受振蕩沖擊。如果滑差較大， 則振蕩周期較短，振蕩強(qiáng)烈，嚴(yán)重時導(dǎo)致發(fā)電機(jī)失步，造成并列不成功。同時，如果斷路 器合閘存在動作時間誤差，較大的滑差還會造成較大的合閘相角誤差，相應(yīng)產(chǎn)生沖擊電流。 11、為什么頻率差過大時發(fā)電機(jī)可能并列不成功？ 答：發(fā)電機(jī)并列合閘時存在頻率差，將產(chǎn)生振蕩的沖擊電流，振蕩周期就是滑差周期， 即頻率差的大小，決定著沖擊電流的振蕩周期。如果頻率差較小，滑差周期長，則經(jīng)過一 定的振蕩過程，發(fā)電機(jī)進(jìn)入同步運(yùn)行，并列成功；如果頻差過大，滑差周期短，可能導(dǎo)致 發(fā)電機(jī)失步，造成并列失敗。 12、合閘脈沖為什么需要導(dǎo)前時間？ 答：發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同步并列要求，并列合閘瞬間發(fā)電機(jī)電壓和系統(tǒng)電壓之間的相位差 應(yīng)等于零，考慮到并列斷路器都有一個合閘時間，所以自動準(zhǔn)同步裝置發(fā)出合閘脈沖命令， 應(yīng)該相對于 =0有一個提前量，即合閘脈沖需要導(dǎo)前時間。 13、斷路器合閘脈沖的導(dǎo)前時間應(yīng)怎么考慮？為什么是恒定導(dǎo)前時間？ 答：斷路器合閘脈沖的導(dǎo)前時間是為了使斷路器主觸頭閉合瞬間，發(fā)電機(jī)電壓和系統(tǒng) 電壓之間的相位差 =0。所以合閘脈沖的導(dǎo)前時間應(yīng)等于從發(fā)出合閘脈沖命令起到合閘 斷路器主觸頭閉合止，中間所有元件動作時間之和，其中主要為斷路器的合閘時間。由于 斷路器的合閘時間是本身固有的、固定不變的，所以導(dǎo)前時間也不應(yīng)隨頻差、壓差變化， 應(yīng)也是一個固定值，即恒定導(dǎo)前時間。 14、利用正弦整步電壓如何檢測發(fā)電機(jī)是否滿足準(zhǔn)同期并列條件？ 答：正弦整步電壓含有電壓差、頻率差、相位差的信息。正弦整步電壓的最小值是電 壓差；正弦整步電壓的周期是滑差周期，能夠反映頻差的大小，正弦整步電壓隨時間變化 過程對應(yīng)相位差的變化過程。所以，利用正弦整步電壓的最小值檢測是否滿足電壓差條件， 利用正弦整步電壓的周期檢測是否滿足頻率差的條件，利用正弦整步電壓隨時間變化過程 確定合閘時刻，使相位差滿足條件。 15、利用線性整步電壓如何檢測發(fā)電機(jī)是否滿足準(zhǔn)同期并列條件？ 答：線性整步電壓含有頻率差、相位差的信息，但不還有電壓差的信息。線性整步電 壓的周期是滑差周期，能夠反映頻率的大小，線性整步電壓隨時間變化過程對應(yīng)相位差的 變化過程，所以利用其周期可以檢測是否滿足頻率差的調(diào)節(jié)，利用電壓隨時間變化過程確 定合閘時刻使相位差滿足條件，但需利用其他方法檢測電壓差是否滿足。 昆明理工大學(xué)電力工程學(xué)院 3 16、如何利用線性整步電壓來實現(xiàn)對頻差大小的檢查？說明工作原理。 答：壓差檢查方法：直接比較發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓幅值。 原理：將發(fā)電機(jī)電壓和系統(tǒng)電壓分別通過整流、濾波電路變換成直流，即對應(yīng)發(fā)電機(jī) 電壓和系統(tǒng)電壓幅值，再通過比較電路得到兩者差值，即幅值差，與允許壓差整定值比較 判斷是否滿足并列條件。 17、為什么說實際線性整步電壓的最大值、最小值不與相角的零度、180 度對應(yīng)？ 答：實際中，濾波器的時間常數(shù)將會影響其相移，滑差角頻率的變化也會對其產(chǎn)生 s 影響，使實際情況偏離理想化直線。 18、在數(shù)字式自動并列裝置中，可采用哪幾種方法檢測頻率差？說明各種檢測方法的 工作原理。答：(1)頻率差檢測在恒定越前時間之前完成檢測。在數(shù)字式自動并列裝置中， 相角差的軌跡中含有滑差角頻率的信息可以利用；( ) e t s 19、在數(shù)字式自動并列裝置中，可采用哪幾種方法檢測電壓差？說明各種檢測方法的 工作原理。 答：直接讀入 UG和 UX值，然后作計算比較：采用傳感器把交流電壓方均根值轉(zhuǎn)換成低 電平直流電壓，然后計算兩電壓間的差值，判斷其是否超過該定限值，并獲得待并發(fā)電機(jī) 組電壓高于或低于電網(wǎng)電壓的信息； 直接比較 UG和 UX的幅值大小，然后讀入比較結(jié)果。待并發(fā)電機(jī)電壓 UG和電網(wǎng)電壓 UX 分別經(jīng)變壓器和整流橋后，在兩電阻上得到與 UG、UX幅值成比例的電壓值 UG和 UX，取 UAB=UX-UG，用整流橋得檢測電壓差的絕對值UAB，電壓差測量輸出端的電位為 UD=UAB-Uset，其中 Uset為允許電壓差的整定電壓值，當(dāng) UD為正時，表明電壓差超過 并列條件的允許值。 20、在數(shù)字式自動并列裝置中，如何進(jìn)行相角差的實時檢測？說明其工作原理。 答：把電壓互感器二次側(cè) UX、UG的交流電壓信號轉(zhuǎn)換成同頻、同相的兩個方波，把這 兩個方波信號接到異或門，當(dāng)兩個方波輸入電平不同時，異或門的輸出為高電平，用于控 制可編程定時計數(shù)器的計數(shù)時間，其計數(shù)值 N 即與兩波形間的相角差相對應(yīng)。CPU 可讀 e 取矩形波的寬度 N 值，求得兩電壓間相角差的變化軌跡 。 * ( ) ()/0.52(1/ ) e Rcbabc t RUUUUs 21、在自動準(zhǔn)同期并列的過程中， （1）滑差角頻率為常數(shù)， （2）滑差角頻率等速變化， （3）滑差角頻率的一階導(dǎo)數(shù)等加速變化。分別代表并列過程中的什么現(xiàn)象？實時相角差又 分別如何計算？寫出其各種情況下的計算公式。 答：滑差角頻率為常數(shù)：表示電網(wǎng)和待并機(jī)組的頻率穩(wěn)定。 滑差角頻率等速變化：表示待并機(jī)組按恒定加速度升速，發(fā)電機(jī)頻率與電網(wǎng)頻率逐漸 接近。滑差角頻率的一階導(dǎo)數(shù)等加速變化：說明待并機(jī)組的轉(zhuǎn)速尚未穩(wěn)定，還在升速（或 減速）之中。 22、在數(shù)字式自動并列裝置中，如何通過比較本計算點(diǎn)的相角與最佳導(dǎo)前合閘相角的 關(guān)系，尋找發(fā)出合閘脈沖的時機(jī)？ 三、綜合分析題 1、用相量圖分析不滿足理想準(zhǔn)同期條件時沖擊電流的性質(zhì)和產(chǎn)生的后果。 答：分三種情況分析不滿足理想準(zhǔn)同步條件時沖擊電流的性質(zhì)和產(chǎn)生的后果： (1)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(jī)電壓高于系統(tǒng)電壓或低于系統(tǒng)電壓，沖擊電流落后或超前發(fā)電機(jī)電壓相位 90，即沖擊 電流是無功性質(zhì)的。后果是引起發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)熱，在定子端部產(chǎn)生電動力，嚴(yán)重時損 壞發(fā)電機(jī)。 （2）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(jī)電壓超前系統(tǒng) 電壓或滯后系統(tǒng)電壓，沖擊電流與發(fā)電機(jī)電壓接近同相或反相(合閘時相位差很小)，即沖 擊電流是有功性質(zhì)的。后果是在發(fā)電機(jī)的機(jī)鈾產(chǎn)少沖擊力矩，嚴(yán)重時損壞發(fā)電機(jī)。 （3）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(jī)電壓與系統(tǒng) 電壓之間相位差從 0 到 360周期變化。沖擊電流也將從 0 到最大再到 0 周期變化，即沖 擊電流是振蕩性質(zhì)的。后果是影響發(fā)電機(jī)進(jìn)入同步的暫態(tài)過程，振蕩嚴(yán)重時，可能造成發(fā) 電機(jī)失步，并列不成功。 2、已知發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列允許壓差為額定電壓的 5%，允許頻差為額定頻率的 0.2%， 并列斷路器的合閘時間為 0.2s。問如圖所示正弦整步電壓是否滿足壓差和頻差條件？ 答：壓差判斷：波形圖可見，正弦整步電壓最小值為 0，表示實際電壓差為 0，所以， 滿足壓差允許值條件；頻差判斷：由題意可知頻差允許值為 50Hz0.2=0.1Hz，對應(yīng)滑 差周期為 10 s。由波形圖可見，正弦整步電壓周期 11s，即實際滑差周期為 11s，所以滿 足頻差允許值條件。 3、根據(jù)實時相角差的求取方法，推導(dǎo)實時相角差的計算公式（2-22） 。 昆明理工大學(xué)電力工程學(xué)院 4 第三章第三章 同步發(fā)電機(jī)勵磁自動控制系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)勵磁自動控制系統(tǒng) 一、基本概念一、基本概念 1 1、勵磁系統(tǒng)：、勵磁系統(tǒng)：供給同步發(fā)電機(jī)勵磁電流的電源及其附屬設(shè)備統(tǒng)稱為勵磁系統(tǒng)。 2 2、發(fā)電機(jī)外特性：、發(fā)電機(jī)外特性：一般指在內(nèi)電勢不變的情況下，負(fù)載電流變化時，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓 變化的曲線，主要是測試發(fā)電機(jī)的縱軸同步電抗，也就是發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻抗，是同步發(fā)電機(jī) 帶負(fù)載能力的重要指標(biāo)。 3 3、勵磁方式：、勵磁方式：供給同步發(fā)電機(jī)勵磁電源的方式。 4 4、勵磁調(diào)節(jié)方式：、勵磁調(diào)節(jié)方式：調(diào)節(jié)同步發(fā)電機(jī)勵磁電流的方式。 5 5、自并勵勵磁方式：、自并勵勵磁方式：勵磁電源直接取自于發(fā)電機(jī)端電壓的勵磁方式。 6 6、勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性：、勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性：勵磁調(diào)節(jié)器輸出的勵磁電流（電壓）與發(fā)電機(jī)端電壓 之間的關(guān)系特性。 7 7、發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)特性：、發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)特性：發(fā)電機(jī)在不同電壓值時，發(fā)電機(jī)勵磁電流 IE 與無功負(fù)荷 IQ 的 關(guān)系特性。 8 8、調(diào)差系數(shù)：、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(jī)端電壓的相對變化。 9 9、強(qiáng)勵：、強(qiáng)勵：電力系統(tǒng)短路故障母線電壓降低時，為提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，迅速將發(fā)電 機(jī)勵磁增加到最大值。 1010、強(qiáng)勵倍數(shù)：、強(qiáng)勵倍數(shù)：強(qiáng)行勵磁電壓與勵磁機(jī)額定電壓 Ue 之比 1111、勵磁電壓響應(yīng)比：、勵磁電壓響應(yīng)比：由勵磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)曲線確定的勵磁系統(tǒng)輸出電壓增長率與額 定勵磁電壓的比值。 1212、滅磁：、滅磁：就是將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵磁繞組的磁場盡快地減弱到最小程度。 1313、同步發(fā)電機(jī)的進(jìn)相運(yùn)行：、同步發(fā)電機(jī)的進(jìn)相運(yùn)行：同步發(fā)電機(jī)欠勵磁運(yùn)行時，由滯后功率因數(shù)變?yōu)槌肮?率因數(shù)，發(fā)電機(jī)從系統(tǒng)吸收無功功率，這種運(yùn)行方式稱為同步發(fā)電機(jī)的進(jìn)相運(yùn)行。 1414、移相觸發(fā)單元的同步信號：、移相觸發(fā)單元的同步信號：由同步變壓器從主回路電源中取得，當(dāng)晶閘管承受正 向電壓的某一刻，向它的門極送出觸發(fā)脈沖使其導(dǎo)通的信號為移相觸發(fā)單元的同步信號。 1515、發(fā)電機(jī)失磁：、發(fā)電機(jī)失磁：指發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中全部或部分失去勵磁電流，使轉(zhuǎn)子磁場減弱或消 失。勵磁調(diào)節(jié)器的調(diào)差單元：勵磁調(diào)節(jié)器的調(diào)差單元：設(shè)定不同調(diào)差系數(shù)的單元。 1616、逆變滅磁逆變滅磁：利用三相全控橋的逆變工作狀態(tài)，控制角 由小于 90的整流運(yùn)行狀態(tài)， 突然后退到 大于 90的某一適當(dāng)角度，此時勵磁電源改變極性，以反電勢形式加于勵磁 繞組，使轉(zhuǎn)子電流迅速衰減到零的滅磁過程稱為逆變滅磁。 1717、磁通限制器、磁通限制器： 二、思考題二、思考題 1、同步發(fā)電機(jī)勵磁自動調(diào)節(jié)的作用是什么？ 答：答: 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時，維持發(fā)電機(jī)或系統(tǒng)某點(diǎn)電壓水平；在并列運(yùn)行發(fā) 電機(jī)之間，合理分配機(jī)組間的無功負(fù)荷：提高發(fā)電機(jī)穩(wěn)定極限；加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù)， 改善電動機(jī)的自起動條件；發(fā)電機(jī)故障或發(fā)電機(jī)一變壓器組單元接線的變壓器故障時， 對發(fā)電機(jī)實行快速滅磁，以降低故障 的損壞程度。 2、同步發(fā)電機(jī)的勵磁系統(tǒng)通常包括哪兩部分？ 答：由勵磁功率單元和勵磁調(diào)節(jié)器兩個部分組成。 3、對同步發(fā)電機(jī)勵磁自動調(diào)節(jié)的基本要求是什么？ 答：有足夠的調(diào)整容量；有很快的響應(yīng)速度和足夠大的強(qiáng)勵頂值電壓；有很高的運(yùn)行 可靠性。 4、同步發(fā)電機(jī)的勵磁方式有哪幾種？各有何特點(diǎn)？ 答：同步發(fā)電機(jī)的勵磁方式有直流勵磁機(jī)勵磁、交流勵磁機(jī)勵磁、靜止勵磁方式； 同步發(fā)電機(jī)的勵磁方式各有何特點(diǎn)直流勵磁機(jī)供電勵磁方式的特點(diǎn)：系統(tǒng)簡單；運(yùn) 行維護(hù)復(fù)雜、可靠性低；容量不能過大，不能應(yīng)用于大型同步發(fā)電機(jī)組上。交流勵磁機(jī) 經(jīng)靜止二極管整流勵磁方式的特點(diǎn)：不受電力系統(tǒng)的干擾、可靠性高；響應(yīng)速度較慢；造 價高；需要一定的維護(hù)量。交流勵磁機(jī)經(jīng)靜止晶閘管整流勵磁方式 的特點(diǎn)：有較快的勵磁 響應(yīng)速度；需要較大的勵磁容量；可以實現(xiàn)對發(fā)電機(jī)的逆變滅磁。交流勵磁機(jī)經(jīng)旋轉(zhuǎn)二極 管整流勵磁方式的特點(diǎn)：制造、使用和維護(hù)簡單、工作較可靠：電機(jī)絕緣的壽命較長；適 用于較惡劣的工作環(huán)境。交流勵磁機(jī)經(jīng)旋轉(zhuǎn)晶閘管整流供電勵磁方式的特點(diǎn)：勵磁響應(yīng)速 度快；具有無刷勵磁的特點(diǎn)；存在勵磁 電流、勵磁電壓難以檢測等問題。靜止勵磁方式 的特點(diǎn)：接線簡單，無轉(zhuǎn)動部分，維護(hù)費(fèi)用省，可靠性高；不需要同軸勵磁機(jī)，節(jié)省基建 投資，維護(hù)簡單：有很快的勵磁電壓響應(yīng)速度；在發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷時，機(jī)組的過電壓相對較 低些。 5、何謂起勵？通常有哪幾種起勵方式？ 答；供給發(fā)電機(jī)初始勵磁，使其逐步建立其電壓，稱為起勵。起勵一般有兩種方 式：他勵起勵和殘壓起勵。 昆明理工大學(xué)電力工程學(xué)院 5 6、同步發(fā)電機(jī)有哪幾種勵磁調(diào)節(jié)方式？有何根本區(qū)別？ 答：按電壓偏差的比例型調(diào)節(jié)和按定子 電流、功率因數(shù)的補(bǔ)償型調(diào)節(jié)兩種。兩種 勵磁調(diào)節(jié)方式的根本區(qū)別是：按電壓偏差的比例調(diào)節(jié)是一個負(fù)反饋調(diào)節(jié)，將被調(diào)量與給定 值比較得到的偏差電壓放大后，作用于調(diào)節(jié)對象，力求使偏差值趨于零，所以是一種“無 差”調(diào)節(jié)方式。而補(bǔ)償型勵磁調(diào)節(jié)，輸入量并非是被調(diào)量，它只補(bǔ)償定子電流和功率因數(shù) 引起端電壓的變 化，僅起到補(bǔ)償作用，調(diào)節(jié)的結(jié)果是有差的，所以，在運(yùn)行中還必須采用 電壓校正器，才能滿足要求。 7、何謂復(fù)式勵磁和相位復(fù)式勵磁？有何區(qū)別？ 答：（1）復(fù)式勵磁調(diào)節(jié)：若將發(fā)電機(jī)定子電流整流后供給發(fā)電機(jī)勵磁，以補(bǔ)償定子電流對 端電壓的影響。僅補(bǔ)償定子電流對端電壓的影響 （2）相位復(fù)式勵磁調(diào)節(jié)：將發(fā)電機(jī)端電壓和定子電流的相量和整流后供給發(fā)電機(jī)勵磁，則 可以補(bǔ)償定子電流和功率因數(shù)（無功電流）對端電壓的影響。即補(bǔ)償定子電流又補(bǔ)償 功率因數(shù)對端電壓的影響。 相位復(fù)式勵磁的補(bǔ)償效果好于復(fù)式勵磁 8、勵磁系統(tǒng)中可控硅整流電路的作用是什么？ 答：控制角 90，將帶感 性負(fù)載的直流逆變?yōu)榻涣?，進(jìn)行滅磁。 9、在三相半控橋式整流電路中，對晶閘管的觸發(fā)脈沖有何要求？ 答：任一相晶閘管的觸發(fā)脈沖應(yīng)在滯后本相相電壓 30相角的 180區(qū)間內(nèi)發(fā)出；晶 閘管的觸發(fā)脈沖應(yīng)按電源電壓的相序，每隔 120的電角度依次發(fā)出；觸發(fā)脈沖應(yīng)與晶 閘管的交流電源電壓保持同步。 10、在三相全控橋式整流電路中，對晶閘管的觸發(fā)脈沖有何要求？ 答：晶閘管觸發(fā)脈沖應(yīng)順序發(fā)出，且依次間隔 60的電角度；晶閘管的觸發(fā)脈沖應(yīng)采 用雙脈沖或?qū)捗}沖；觸發(fā)脈沖應(yīng)與相應(yīng)交流側(cè)電壓保持同步。 11、三相全控橋式整流電路，可以工作在哪幾個工作狀態(tài)？各對控制角有何要求？各 起何作用？答： 90時，輸出平均電壓 Ud為正值，三相全控橋工作在整流狀態(tài)，將交 流轉(zhuǎn)為直流；90 90時，將負(fù)載電感 L 中儲存的能且反饋給交流電源，使負(fù)載電感 L 中的磁場能量很快釋 放掉。逆變的條件：負(fù)載必須是電感性負(fù)載，且原來儲存能量，即三相全控橋原來工作 在整流工作狀態(tài)；控制角 應(yīng)大于 90小于 180，三相全控橋的輸出電壓平均值為負(fù) 值；逆變時，交流側(cè)電源不能消失。 13、半導(dǎo)體勵磁調(diào)節(jié)器有哪些主要單元？各單元有何作用？ 答：調(diào)差單元正調(diào)差特性發(fā)電機(jī)可維持無功電流的穩(wěn)定分配，能穩(wěn)定電力系統(tǒng)運(yùn)行， 并保持并聯(lián)點(diǎn)母線電壓在整定水平；負(fù)調(diào)差特性發(fā)電機(jī)的經(jīng)變壓器后，能夠補(bǔ)償變壓器阻 抗上的壓降。 測量比較單元：測量發(fā)電機(jī)電壓并變換為直流電壓，再與給定的基準(zhǔn)電壓相比較，得 出發(fā)電機(jī)電壓差信號。 綜合放大單元：將電壓偏差信號 UG和其他輔助信號（勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定器）及提高電力 系統(tǒng)穩(wěn)定的穩(wěn)定信號（電力系統(tǒng)穩(wěn)定器）等進(jìn)行綜合放大，提高調(diào)節(jié)裝置的靈敏度，以滿 足勵磁調(diào)節(jié)的需求。 移相觸發(fā)單元；將控制信號 UG按照勵磁調(diào)節(jié)的要求轉(zhuǎn)換成移相觸發(fā)脈沖，使控制角 隨 UG的大小而變，并觸發(fā)晶閘管元件，從而達(dá)到調(diào)節(jié)勵磁電流的目的。 可控整流：控制角 90， 將帶感性負(fù)載的直流逆變?yōu)榻涣?，進(jìn)行滅磁。 14、在半導(dǎo)體勵磁調(diào)節(jié)器中，對測量比較單元有何要求？相應(yīng)的測量比較單元主要由 幾個環(huán)節(jié)構(gòu)成？ 15、移相觸發(fā)單元中同步環(huán)節(jié)的主要作用是什么？ 答：保持供給晶閘管導(dǎo)通的觸發(fā)脈沖與主電路電源間有一定的相位關(guān)系。 昆明理工大學(xué)電力工程學(xué)院 6 16、根據(jù)勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性，分析勵磁調(diào)節(jié)器是如何具有維持機(jī)端電壓保持 不變的能力？ 答：由勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性可知，在勵磁調(diào)節(jié)器的工作區(qū)內(nèi)，當(dāng) UG 升高，IAER 就急劇減小，當(dāng) UG 降低，IAER 就急劇增加，使發(fā)電機(jī)端電壓趨近于額定電壓在工作區(qū) 內(nèi)發(fā)電機(jī)電壓變化極小，所以勵磁調(diào)節(jié)器有維持機(jī)端電壓保持不變的能力。另外，當(dāng)電力 系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，機(jī)端電壓極度降低，此時 IAER 迅速增大，起到強(qiáng)勵作用。 17、何謂自然調(diào)差系數(shù)？有何特點(diǎn)？ 答：對于按電壓偏差進(jìn)行比例調(diào)節(jié)的勵磁調(diào)節(jié)器，當(dāng)調(diào)差單元退出工作時，發(fā)電機(jī) 外特性的調(diào)差系數(shù)；自然調(diào)差系數(shù)是不可調(diào)節(jié)的固定值，不能滿足發(fā)電機(jī)的運(yùn)行要求。 18、勵磁調(diào)節(jié)器靜態(tài)特性調(diào)整的內(nèi)容有哪些？如何實現(xiàn)？ 答：勵磁調(diào)節(jié)器靜特性調(diào)整包括調(diào)差系數(shù)的調(diào)整和外特性的平移。利用勵磁調(diào)節(jié) 器中的調(diào)差單元進(jìn)行發(fā)電機(jī)外特性的調(diào)差系數(shù)的調(diào)整；調(diào)整勵磁調(diào)節(jié)器中發(fā)電機(jī)基準(zhǔn)電壓 值的大小，以平移發(fā)電機(jī)的外特性。 19、在勵磁調(diào)節(jié)器中為何要設(shè)置調(diào)差單元？ 答：實現(xiàn)發(fā)電機(jī)外特性調(diào)差系數(shù)的調(diào)整，以滿足并聯(lián)運(yùn)行對發(fā)電機(jī)外特性的要求。 20、平移發(fā)電機(jī)的外特性有何作用？ 答：保證發(fā)電機(jī)在投入或退出電網(wǎng)運(yùn)行時，能平穩(wěn)地轉(zhuǎn)移無功負(fù)荷，不致發(fā)生對電網(wǎng) 的沖擊。 21、為何負(fù)調(diào)差特性的發(fā)電機(jī)在機(jī)端不能直接并聯(lián)運(yùn)行而經(jīng)變壓器后允許并聯(lián)呢？ 答：根據(jù)機(jī)端直接并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組對外特性的要求可知，負(fù)調(diào)差特性的發(fā)電機(jī)不 能參與并聯(lián)運(yùn)行，正調(diào)差特性的發(fā)電機(jī)可以穩(wěn)定運(yùn)行。但是，負(fù)調(diào)差特性的發(fā)電機(jī)經(jīng)變壓 器后，補(bǔ)償變壓器阻抗上的壓降，所以在并聯(lián)點(diǎn)仍具有正調(diào)差特性，因此，能夠穩(wěn)定運(yùn)行 且提高并聯(lián)點(diǎn)的電壓水平。 22、何謂強(qiáng)勵？強(qiáng)勵的基本作用是什么？衡量強(qiáng)勵性能的指標(biāo)是什么？ 答：強(qiáng)勵：電力系統(tǒng)短路故障母線電壓降低時，為提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，迅速將發(fā) 電機(jī)勵磁增加到最大值。強(qiáng)勵的基本作用是：有利于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；有助于繼電保 護(hù)的正確動作；有助于縮短電力系統(tǒng)短路故障切除后母線電壓的恢復(fù)時間；并有助于用戶 電動機(jī)的自起動過程。衡量強(qiáng)勵性能的指標(biāo)是強(qiáng)勵倍數(shù) KHSE；勵磁電壓響應(yīng)比 23、何謂滅磁？常見的滅磁方法有哪幾種？ 答：滅磁：使發(fā)電機(jī)勵磁繞組的磁場盡快地減弱到最低程度，常見的滅磁方法有勵磁 繞 組對常數(shù)電阻放電滅磁；勵磁繞組對非線性電阻（滅弧柵）放電滅磁；全控整流橋逆 變滅磁。 24、微機(jī)型勵磁調(diào)節(jié)器主要由哪幾個部分構(gòu)成？各部分有何作用？ 答：1、硬件電路 （1）主機(jī) 根據(jù)輸入通道采集來的發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)變量的數(shù)值進(jìn)行 調(diào)節(jié)計算和邏輯判斷，按照預(yù)定的程序進(jìn)行信息處理求得控制量，通過數(shù)字移相脈沖接口 電路發(fā)出與控制角 對應(yīng)的脈沖信號，以實現(xiàn)對勵磁電流的控制。（2）模擬量輸入通道： 發(fā)電機(jī)的發(fā)電機(jī)的運(yùn)行電壓 UG、無功功率 Q、有功功率 P 和勵磁電流 IE（3）開關(guān)量輸入、 輸出通道：采集發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信息，如斷路器、滅磁開關(guān)等的狀態(tài)信息，輸出勵磁系統(tǒng) 運(yùn)行中異常情況的告警或保護(hù)等動作信號。（4）脈沖輸出通道：輸出的控制脈沖信號經(jīng)中 間放大、末級放大后，觸發(fā)大功率晶閘管。（5）接口電路：完成傳遞信息的任務(wù)（6）運(yùn) 行操作設(shè)備：供運(yùn)行人員，用于增、減勵磁和監(jiān)視調(diào)節(jié)器的運(yùn)行。另外還有供程序員使用 的操作鍵盤，用于調(diào)試程序、設(shè)定參數(shù)等。 2、軟件（1）主程序控制機(jī)型勵磁調(diào)節(jié)器的主要工作流程，完成數(shù)據(jù)處理、控制規(guī)律 的計算、控制命令的發(fā)出及限制、保護(hù)等功能；（2）中斷服務(wù)程序：用于實現(xiàn)交流信號的 采樣及數(shù)據(jù)處理、觸發(fā)脈沖的軟件分相和機(jī)端電壓的頻率測量等功能。 25、微機(jī)型勵磁調(diào)節(jié)器的主程序主要包括哪些功能模塊？完成這些功能任務(wù)在時間開 銷上有何要求？ 答：(1)采樣時間：2.4ms(2)采樣計算：3.5ms(3)發(fā)電機(jī)各種工況判斷：1.5ms (4) 調(diào)節(jié)量計算：1.0ms(5)在線修改參數(shù)與顯示：3.0ms(6)輸入/輸出操作：0.5ms(7)通信： 2.0ms(8)過零中斷：2.0ms。 26、在數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器軟件的中斷服務(wù)程序中，主要包括哪幾個中斷服務(wù)程序？簡 單說明各程序的作用。 答：過零中斷：是交流電波起始點(diǎn)處設(shè)置的中斷，已為非正常返回，回到主程序入口 處。 采樣中斷：交流采樣要求設(shè)置采樣點(diǎn)。 通信中斷：控制室與調(diào)節(jié)器間串行通信口的接收、發(fā)送中斷。 鍵盤中斷：是專職技術(shù)人員干預(yù)調(diào)節(jié)時，用鍵盤與調(diào)節(jié)器間通信的中斷。 昆明理工大學(xué)電力工程學(xué)院 7 三、綜合分析題 1、分析勵磁調(diào)節(jié)對同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行的影響。 2、畫出同步發(fā)電機(jī)戰(zhàn)斗勵磁調(diào)節(jié)器的基本框圖，并說明各裝置的主要作用。 3、畫出交流勵磁機(jī)經(jīng)靜止晶閘管供電的勵磁方式原理接線圖，并簡要說明這種勵磁方 式的特點(diǎn)。 4、畫出同步發(fā)電機(jī)自并勵勵磁方式原理接線圖，并簡要說明這種勵磁方式的特點(diǎn)。 5、畫出比例型勵磁調(diào)節(jié)器的基本原理框圖，并說明各部分的作用。 6、畫出半導(dǎo)體勵磁調(diào)節(jié)器的基本原理框圖，并分析機(jī)端電壓因某種原因突然下降時， 框圖中各環(huán)節(jié)的輸出變化情況。 7、畫出半導(dǎo)體勵磁調(diào)節(jié)器各單元的工作特性，并合成出勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性。 8、分析為何兩臺正調(diào)差特性的發(fā)電機(jī)在機(jī)端可以直接并聯(lián)運(yùn)行，穩(wěn)定無功功率的分配。 9、分析為何負(fù)調(diào)差特性的發(fā)電機(jī)在機(jī)端不可以直接并聯(lián)運(yùn)行，不能穩(wěn)定無功功率的分 配。 答：根據(jù)機(jī)端直接并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組對外特性的要求可知，負(fù)調(diào)差特性的發(fā)電機(jī)不 能參與并聯(lián)運(yùn)行，正調(diào)差特性的發(fā)電機(jī)可以穩(wěn)定運(yùn)行。但是，負(fù)調(diào)差特性的發(fā)電機(jī)經(jīng)變壓 器后，補(bǔ)償變壓器阻抗上的壓降，所以在并聯(lián)點(diǎn)仍具有正調(diào)差特性，因此，能夠穩(wěn)定運(yùn)行 且提高并聯(lián)點(diǎn)的電壓水平。 10、分析為何機(jī)端直接并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，無差特性的發(fā)電機(jī)不得多于一臺。 答：無差特性的發(fā)電機(jī)的電壓整定值很難做到息和，這樣公共母線上的母線電壓便很 難獲得。 11、某勵磁系統(tǒng)的勵磁電壓的上升曲線如圖 3-12 所示，已知：Sabd=Sabc=A，發(fā)電機(jī)的 額定勵磁電壓為 UEF0，勵磁電壓響應(yīng)比。答： * ()/0.52(1/ ) Rcbabc RUUUUs 12、試對微機(jī)型（數(shù)字式）勵磁調(diào)節(jié)器和模擬型勵磁調(diào)節(jié)器的性能特點(diǎn)作簡單比較。 13、在數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器中，如何獲取三相全控橋整流電路的同步電壓信號？試分析 說明之。 答：三相全控整流電路中，共陰極的晶閘管元件只有在陽極電位最高的一段區(qū)內(nèi)才有 可能導(dǎo)通，觸發(fā)脈沖應(yīng)在這一區(qū)間內(nèi)發(fā)出；共陽極晶閘管的觸發(fā)脈沖則應(yīng)在陰極電位最低 段區(qū)間內(nèi)發(fā)出，觸發(fā)脈沖應(yīng)按+A-C+B-A+C-B 的順序依次相隔 600發(fā)出。所以同 步電壓信號應(yīng)與主電路電源間有一定的相位關(guān)系，該同步電壓信號由同步變壓器獲得，同 步變壓器一次繞組按主回路電阻，二次繞組共觸發(fā)電路作為同步信號，且二次側(cè)采用六相 雙星形接法。 14、在數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器中，如何形成三相全控橋整流電路的六相觸發(fā)脈沖？試分析 說明之。答： 15、說明數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器中數(shù)字/脈沖移相接口電路的構(gòu)成，分析移相原理并推導(dǎo)六 相觸發(fā)脈沖控制角 的算法。 16、試分析說明 PID 調(diào)節(jié)算法中，比例（P）調(diào)節(jié)、積分（I）調(diào)節(jié)和微分（D）調(diào)節(jié)的 各個作用。 17、試分析數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器中，最大勵磁限制功能的算法原理并畫出程序流程框圖。 18、試分析數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器中，最小大勵磁限制功能的算法原理并畫出程序流程框 圖。 19、分析說明提高數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器工作可靠性的有哪些主要措施？ petermyf68568! 20、在數(shù)字式勵磁調(diào)節(jié)器中，診斷 TV 是否斷線或缺相的方法有哪些？試分別說明之。 第四章第四章 勵磁控制系統(tǒng)的動態(tài)特性勵磁控制系統(tǒng)的動態(tài)特性 一、思考題一、思考題 1、我國大、中型同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)基本技術(shù)條件（GB 7409-1987）對同步發(fā)電機(jī)動 態(tài)響應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)有何規(guī)定？ 答：(1)同步發(fā)電機(jī)在空載額定電壓情況下，當(dāng)電壓給定階躍響應(yīng)為10%時，發(fā)電機(jī) 電壓超調(diào)量應(yīng)不大于階躍量的 50%，擺動次數(shù)不超過 3 次，調(diào)節(jié)時間不超過 10s。 (2)當(dāng)同步發(fā)電機(jī)突然零起升壓時，勵電壓調(diào)節(jié)器應(yīng)保證其偏電壓超調(diào)量不得超過額定 值的 15%，調(diào)節(jié)時間應(yīng)不大于 10s，電壓擺動次數(shù)不大于 3 次。 2、交流勵磁機(jī) AC-I 與 I 型模型的主要區(qū)別是什么？ 答：AC-I 型交流勵磁機(jī)對于飽和系數(shù)、電樞反應(yīng)與換弧壓降三者分別考慮且飽和系數(shù) SE只計及空載飽和因素，它可由勵磁機(jī)空載飽和特性曲線求得。 AC-I 勵磁機(jī)端電壓的降落Ede是電樞反應(yīng)和換弧壓降兩個因素引起的，由于 昆明理工大學(xué)電力工程學(xué)院 8 SE、KD、KC等因素分別考慮，并引入了發(fā)電機(jī)勵磁電流 IEF，所以能更恰當(dāng)?shù)胤从辰涣鲃畲?機(jī)的電磁關(guān)系。 3、何謂勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定器？結(jié)合勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定器電路說明其作用？ 答：勵磁系統(tǒng)調(diào)節(jié)器是作為改善發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行穩(wěn)定性的重要部件。改變電位差 R1、R3 可改變微分時間常數(shù)，改變 R5 可改變勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定差的增益， ；A1 輸出勵磁機(jī)磁場 電流速率信號到電壓測量比較單元的輸入端，當(dāng)磁場電流躍增時，勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定器輸出正 微分信號，使電壓測量比較單元瞬時輸出負(fù)信號去減弱勵磁機(jī)磁場。反之，則增強(qiáng)勵磁機(jī) 磁場電流，而在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時，勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定器無輸出，從而構(gòu)成了軟反饋，改善了系統(tǒng)阻 尼特性。 4、電力系統(tǒng)發(fā)生低頻振蕩的起因是什么？如何改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性？ 答：電力系統(tǒng)發(fā)生低頻振蕩的起因是：(1)勵磁調(diào)節(jié)器按電壓偏差比例調(diào)節(jié)；(2)勵磁 控制系統(tǒng)具有慣性。 第五章第五章 電力系統(tǒng)頻率及有功功率的自動調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)頻率及有功功率的自動調(diào)節(jié) 一、基本概念一、基本概念 1 1、負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)：、負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)：系統(tǒng)頻率發(fā)生變化時，總負(fù)荷吸收的有功功率也隨之變化 的現(xiàn)象。即當(dāng)頻率下降時，總負(fù)荷吸收的有功功率隨之下降；當(dāng)頻率上升時，總負(fù)荷吸收 的有功功率隨之上升。 2 2、負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)：、負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)：負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)描述總負(fù)荷吸收的有功功率隨系統(tǒng) 頻率變化的程度。 3 3、發(fā)電機(jī)的功率、發(fā)電機(jī)的功率- -頻率特性：頻率特性：系統(tǒng)頻率變化，整個系統(tǒng)的有功負(fù)荷也要隨著改變，這 種有功負(fù)荷隨頻率而改變的特性。 4 4、發(fā)電機(jī)組的功率、發(fā)電機(jī)組的功率- -頻率特性調(diào)差系數(shù)：頻率特性調(diào)差系數(shù)： 5 5、電力系統(tǒng)一次調(diào)頻：、電力系統(tǒng)一次調(diào)頻： 通過發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)，反映機(jī)組轉(zhuǎn)速變化而相應(yīng)調(diào)整原 動力門開度，完成調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率。 6 6、調(diào)速器的同步器或調(diào)頻器：、調(diào)速器的同步器或調(diào)頻器： 7 7、汽容影響：、汽容影響： 8 8、水錘效應(yīng)：、水錘效應(yīng)：“水錘效應(yīng)”是指在水管內(nèi)部，管內(nèi)壁光滑，水流動自如。當(dāng)打開的閥 門突然關(guān)閉，水流對閥門及管壁，主要是閥門會產(chǎn)生一個壓力。由于管壁光滑，后續(xù)水流 在慣性的作用下，迅速達(dá)到最大，并產(chǎn)生破壞作用，這就是水利學(xué)當(dāng)中的“水錘效應(yīng)” ，也 就是正水錘。 9 9、電力系統(tǒng)二次調(diào)頻：、電力系統(tǒng)二次調(diào)頻： 通過調(diào)頻器實現(xiàn)，反映系統(tǒng)頻率變化而相應(yīng)調(diào)整原動力閥門 開度，完成調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率。 1010、等微增率：、等微增率：是指輸入耗量微增量與輸出功率微增量的比值。 1111、等