自動(dòng)裝置原理【借鑒實(shí)操】

1、自動(dòng)裝置原理1 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)的作用是：電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，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(dòng)機(jī)的自起動(dòng)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(shí)，對(duì)發(fā)電機(jī)實(shí)行快速滅磁，以降低故障 的損壞程度。3對(duì)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)調(diào)節(jié)的基本要求：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(lì)頂值電壓；有很高的運(yùn)行可靠性。4 同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式各有何特點(diǎn)直流勵(lì)磁機(jī)供電勵(lì)磁方式的特點(diǎn)：系統(tǒng)簡(jiǎn)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(lì)磁機(jī)經(jīng)靜止二極管整流勵(lì)磁方式

2、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(jià)高；需要一定的維護(hù)量。交流勵(lì)磁機(jī)經(jīng)靜止晶閘管整流勵(lì)磁方式 的特點(diǎn)：有較快的勵(lì)磁響應(yīng)速度；需要較大的勵(lì)磁容量；可以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)的逆變滅磁。交流勵(lì)磁機(jī)經(jīng)旋轉(zhuǎn)二極管整流勵(lì)磁方式的特點(diǎn)：制造、使用和維護(hù)簡(jiǎn)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(lì)磁機(jī)經(jīng)旋轉(zhuǎn)晶閘管整流供電勵(lì)磁方式的特點(diǎn)：勵(lì)磁響應(yīng)速度快；具有無刷勵(lì)磁的特點(diǎn)；存在勵(lì)磁 電流、勵(lì)磁電壓難以檢測(cè)等問題。靜止勵(lì)磁方式的特點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，無轉(zhuǎn)動(dòng)部分，維護(hù)費(fèi)用省，可靠性高；不需要同軸勵(lì)磁機(jī)，節(jié)省基建投資，維護(hù)簡(jiǎn)單：有很快的勵(lì)磁電壓響應(yīng)速度；在發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷時(shí)，機(jī)組的過電壓相對(duì)

3、較低些。5何謂起勵(lì)？通常有哪幾種起勵(lì)方式？答；供給發(fā)電機(jī)初始勵(lì)磁，使其逐步建立其電壓，稱為起勵(lì)。起勵(lì)一般有兩種方式：他勵(lì)起勵(lì)和殘壓起勵(lì)。6同步發(fā)電機(jī)有哪幾種勵(lì)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(lì)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(gè)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(duì)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(lì)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。8在

4、三相半控橋式整流電路中，對(duì)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。9在三相全控橋式整流電路中，對(duì)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何謂三相全控整流橋的逆變？實(shí)現(xiàn)逆變的條件是什么？答：當(dāng)三相全控整流橋的控制角 90時(shí)，將負(fù)載電感L中儲(chǔ)存的能且反饋給交流電源，使負(fù)載電感L中的磁場(chǎng)能量很快釋放掉。逆變的條件：負(fù)載必須

5、是電感性負(fù)載，且原來儲(chǔ)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(shí)，交流側(cè)電源不能消失。12何謂逆變角？逆變角過小時(shí)有何現(xiàn)象發(fā)生？答：在全控橋中，將= 180(為控制角)稱為逆變角；逆變角過小時(shí)出現(xiàn)逆變顛覆(或逆變失敗)的現(xiàn)象。13 半導(dǎo)體勵(lì)磁調(diào)節(jié)器各單元作用：調(diào)差單元的作用：調(diào)整發(fā)電機(jī)外特性的調(diào)差系數(shù)，以滿足發(fā)電機(jī)運(yùn)行的需求，保證并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組間無功功率的合理分配；測(cè)量比較單元的作用：測(cè)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)電壓偏差信號(hào)；綜合放大單元的作用：將電壓偏差信號(hào)U和其他輔助信號(hào)進(jìn)行綜合放

6、大，提高調(diào)節(jié)裝置的靈敏度，以滿足勵(lì)磁調(diào)節(jié)的需求；移相觸發(fā)單元的作用：將控制信號(hào)(即綜合放大單元的輸出電壓） ：按照勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的要求轉(zhuǎn)換成移相脈沖，使控制角隨UC的大小而變；可控整流單元的作用：通過移相觸發(fā)單元的觸發(fā)脈沖觸發(fā)晶閘管元件，將交流電壓變換為可調(diào)的直流電壓，供給發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組，從而達(dá)到調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的目的。14根據(jù)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性，分析勵(lì)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(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性可知，在勵(lì)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(lì)磁調(diào)節(jié)器有維

7、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(shí)，機(jī)端電壓極度降低，此時(shí)IAER迅速增大，起到強(qiáng)勵(lì)作用。15對(duì)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器靜特性調(diào)整的基本要求：保證發(fā)電機(jī)在投入和退出運(yùn)行時(shí)能平穩(wěn)的改變無功負(fù)荷，不致發(fā)生無功功率的沖擊；保證并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)機(jī)組間無功功率的合理分配。16何謂自然調(diào)差系數(shù)？有何特點(diǎn)？答：對(duì)于按電壓偏差進(jìn)行比例調(diào)節(jié)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，當(dāng)調(diào)差單元退出工作時(shí)，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。17勵(lì)磁調(diào)節(jié)器靜特性調(diào)整的內(nèi)容有哪些？如何實(shí)現(xiàn)？答：勵(lì)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(lì)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

8、調(diào)差系數(shù)的調(diào)整；調(diào)整勵(lì)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。18在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中為何要設(shè)置調(diào)差單元？答：實(shí)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(duì)發(fā)電機(jī)外特性的要求。 19平移發(fā)電機(jī)的外特性作用：保證發(fā)電機(jī)在投入或退出電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，能平穩(wěn)地轉(zhuǎn)移無功負(fù)荷，不致發(fā)生對(duì)電網(wǎng)的沖擊。20勵(lì)磁調(diào)節(jié)器引入調(diào)差單元后，是不是其維持機(jī)端電壓水平的能力差了？為什么？答：不是。由于發(fā)電機(jī)加裝自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器后，自然調(diào)差系數(shù)一般都小于1%。近似為無差特性，而這種無差特性不利于發(fā)電機(jī)組在并列運(yùn)行時(shí)無功負(fù)荷的穩(wěn)定分配，所以也就不利于維持機(jī)端電壓的水平，因此當(dāng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器引入調(diào)差單元后，可以人為地增大調(diào)差

9、系數(shù)，穩(wěn)定并列機(jī)組間無功負(fù)荷的合理分配，提高機(jī)組維持機(jī)端電壓水平的能力。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(duì)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。 1發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性：在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況下，發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速n 與所帶有功功率P 之間的關(guān)系稱為發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性。2頻率的一次調(diào)整：通過發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，反映機(jī)組轉(zhuǎn)速變化而相應(yīng)調(diào)整原動(dòng)力門開

10、度，完成調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率。 頻率的二次調(diào)整：通過調(diào)頻器實(shí)現(xiàn)，反映系統(tǒng)頻率變化而相應(yīng)調(diào)整原動(dòng)力閥門開度，完成調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率。3調(diào)頻廠：承擔(dān)系統(tǒng)頻率二次調(diào)整的發(fā)電廠； 調(diào)頻機(jī)組：承擔(dān)系統(tǒng)頻率二次調(diào)整的發(fā)電機(jī)組。4積差調(diào)頻法：積差法是按照頻率偏差對(duì)時(shí)間的積分值，控制調(diào)頻器對(duì)機(jī)組有功功率進(jìn)行調(diào)整的方法。 5微增率：指輸入耗量微增量與輸出功率微增量的比值。6等微增率法則：運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組按微增率相等的原則分配負(fù)荷，這樣可使系統(tǒng)總的燃料消耗或費(fèi)用為最小，從而達(dá)到最經(jīng)濟(jì)。7電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行：在滿足頻率質(zhì)量的前提，按發(fā)電成本最小的原則在發(fā)電廠和發(fā)電廠機(jī)組之間分配有功負(fù)荷。8自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置(AFL)：按照頻率下降的

11、不同程度自動(dòng)斷開相應(yīng)的非重要負(fù)荷，阻止頻率下降，以便使頻率迅速恢復(fù)的一種安全自動(dòng)裝置。9負(fù)荷的功率頻率特性：系統(tǒng)頻率變化，整個(gè)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。10負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)：系統(tǒng)頻率發(fā)生變化時(shí)，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(shí)，總負(fù)荷吸收的有功功率隨之下降；當(dāng)頻率上升時(shí)，總負(fù)荷吸收的有功功率隨之上升。負(fù)荷調(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。11電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)頻率特性：當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)功率缺額造成系統(tǒng)頻率下降時(shí)，系統(tǒng)頻率隨時(shí)間由額定值 變化到穩(wěn)定頻率的過程。 1電力系統(tǒng)頻率和有功功率自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的，是A在系統(tǒng)

12、正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)維持頻率在額定水平；2實(shí)際的發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)，測(cè)量元件存在不靈敏性，使靜態(tài)特性是一條線帶，用( )描述。C遲緩率或失靈度；3調(diào)頻器改變發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的給定值，即改變機(jī)組的空載運(yùn)行頻率時(shí)，使靜態(tài)特性 。B上下平移；4衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)是 C電壓、頻率和波形；5頻率的二次調(diào)整是由 C發(fā)電機(jī)組的調(diào)頻器完成的；6頻率的一次調(diào)整是由A發(fā)電機(jī)組的調(diào)速器完成的；7運(yùn)行的電力系統(tǒng)，當(dāng)( )時(shí)，將出現(xiàn)頻率下降 B所有發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率不滿足電力系統(tǒng)總有功負(fù)荷的需要；8AFL 的作用是保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行 D保證重要負(fù)荷用電。9當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)較小功率缺額時(shí)，負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng) C可以使系統(tǒng)頻

13、率穩(wěn)定到低于額定值；10當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)大量功率缺額時(shí)，( A )能夠有效阻止系統(tǒng)頻率異常下降。A自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的動(dòng)作；11當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)功率缺額時(shí)，如果只靠負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償，系統(tǒng)的穩(wěn)定頻率為47Hz，此時(shí)若通過AFL 動(dòng)作切除一部分負(fù)荷，系統(tǒng)的穩(wěn)定頻率 。C將高于47Hz；12AFL 應(yīng)該分級(jí)動(dòng)作，確定被切除負(fù)荷時(shí)，應(yīng) 。D首先切除次要負(fù)荷，必要時(shí)切除重要負(fù)荷。13級(jí)差不強(qiáng)調(diào)選擇性，要求減小級(jí)差，AFL 前一級(jí)動(dòng)作后 。B允許后一級(jí)或兩級(jí)無選擇性動(dòng)作；14通過(A)，保證基本級(jí)動(dòng)作后頻率確實(shí)沒有回升到恢復(fù)頻率之上時(shí)附加級(jí)才動(dòng)作。A附加級(jí)帶有1020s延時(shí)；15一般AFL 的基本級(jí)動(dòng)作帶

14、有0.20.5s 的延時(shí)，目的是 。B防讓AFL 的基本級(jí)誤動(dòng)作； 1在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)下，負(fù)荷變化將引起（有功功率）不平衡，導(dǎo)致（頻率）偏離額定值，因此需要對(duì)（電力系統(tǒng)頻率和有功功率）進(jìn)行調(diào)節(jié)。2反應(yīng)機(jī)組轉(zhuǎn)速變化而相應(yīng)調(diào)整原動(dòng)力閥門開度的調(diào)節(jié)是通過（調(diào)速系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)的，稱為（頻率的一次調(diào)整）。4頻率的二次調(diào)整是通過調(diào)頻器自動(dòng)操作發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的（整定機(jī)構(gòu)），改變調(diào)速系統(tǒng)的（給定值），即改變機(jī)組的空載運(yùn)行頻率。5積差法實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)有功功率調(diào)節(jié)時(shí)，由于（調(diào)頻機(jī)組的功率改變滯后于頻率偏差） ，造成調(diào)頻過程緩慢。6（自動(dòng)調(diào)頻）解決正常情況下負(fù)荷變化引起的系統(tǒng)頻率波動(dòng)；（自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置）用于阻

15、止事故情況下的系統(tǒng)頻率異常下降。7AFL 是按照頻率下降的不同程度自動(dòng)斷開相應(yīng)的（非重要負(fù)荷），阻止頻率下降，以便使（頻率迅速恢復(fù)）的一種安全自動(dòng)裝置。8負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性是指電力系統(tǒng)的（總有功負(fù)荷）與（電力系統(tǒng)頻率）的關(guān)系。9不同性質(zhì)的負(fù)荷吸收的有功功率與頻率的關(guān)系有以下三類（負(fù)荷吸收的有功功率與頻率無關(guān)）、負(fù)荷吸收的有功功率與頻率的一次方成正比、負(fù)荷吸收的有功功率與頻率的二次方或（更高次方）成正比。10負(fù)荷吸收的有功功率隨頻率變化的現(xiàn)象稱為（負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)），一般可用（負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)）來描述。11由于負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)，當(dāng)系統(tǒng)頻率下降時(shí)，總負(fù)荷吸收的總有功功率（隨之下降）；當(dāng)系統(tǒng)頻率上升時(shí)，總

16、負(fù)荷吸收的總有功功率（隨之上升）。12當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)功率缺額造成系統(tǒng)頻率下降時(shí)，系統(tǒng)頻率隨時(shí)間由額定值變化到穩(wěn)定頻率的過程，稱為（電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)頻率特性），這一過程是（按照指數(shù)）規(guī)律變化的。13當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)較大功率缺額時(shí)，如果只靠（負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償），系統(tǒng)將不能穩(wěn)定運(yùn)行。14系統(tǒng)頻率下降的程度和速度反映功率缺額的多少，系統(tǒng)頻率下降的程度越嚴(yán)重、速度（越快），說明功率缺額（越嚴(yán)重）。15AFL 應(yīng)（分級(jí)）動(dòng)作，即當(dāng)系統(tǒng)頻率下降到一定數(shù)值，AFL 相應(yīng)級(jí)動(dòng)作如果仍然（不能阻止頻率的下降），則下一級(jí)再動(dòng)作。16AFL 第n 級(jí)動(dòng)作切除一定負(fù)荷后，可能出現(xiàn)三種結(jié)果：（系統(tǒng)頻率開始回升） 、系統(tǒng)頻

17、率不再下降、（系統(tǒng)頻率繼續(xù)下降）。17為了使AFL 在最大功率缺額情況下切除負(fù)荷后，系統(tǒng)恢復(fù)頻率不會(huì)高于額定頻率。AFL的切除負(fù)荷總量應(yīng)（小于最大功率缺額）。18提高AFL 的首級(jí)動(dòng)作頻率，有利于抑制（頻率下降深度）和有效（恢復(fù)系統(tǒng)頻率） ，但不利于充分利用系統(tǒng)的（旋轉(zhuǎn)備用容量）和防止（頻率短時(shí)波動(dòng)）引起AFL 誤動(dòng)作。19AFL 的（末級(jí)動(dòng)作頻率）應(yīng)由系統(tǒng)所允許的最低頻率下限確定。20AFL 動(dòng)作頻率級(jí)差的確定有兩種原則，即（級(jí)差強(qiáng)調(diào)選擇性）和（級(jí)差不強(qiáng)調(diào)選擇性）。 21AFL 動(dòng)作，如果切除負(fù)荷過少，則（不能很好發(fā)揮AFL 的作用）；如果切除負(fù)荷過多，則（恢復(fù)頻率高于希望值）。22根據(jù)AF

18、L 的配置，當(dāng)系統(tǒng)頻率降低到 時(shí)，全系統(tǒng)發(fā)電廠或變電所內(nèi)的（第i級(jí)AFL）均動(dòng)作，斷開（各自相應(yīng)的負(fù)荷 ）。23可能造成AFL 誤動(dòng)作的原因有：系統(tǒng)短路故障時(shí)造成頻率下降、突然切除機(jī)組或（增加負(fù)荷）、供電電源中斷時(shí)（負(fù)荷反饋）。24電壓突然變化時(shí)因低頻繼電器（觸點(diǎn)抖動(dòng)）也可能造成AFL 誤動(dòng)作。25采用按頻率自動(dòng)重合閘，當(dāng)系統(tǒng)頻率恢復(fù)時(shí)重新自動(dòng)投入誤切除的負(fù)荷，目的是（糾正AFL 的誤動(dòng)作）。 四、問答題1電力系統(tǒng)有功功率平衡的含義：電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)有功功率處于平衡狀態(tài)是指，系統(tǒng)內(nèi)所有發(fā)電機(jī)組發(fā)出的有功功率總和，與系統(tǒng)內(nèi)所有負(fù)荷消耗(包括網(wǎng)損)的有功功率總和相等，全系統(tǒng)有統(tǒng)一的穩(wěn)定額定頻率。

19、2電力系統(tǒng)頻率調(diào)整的意義(必要性)：(1)使電力系統(tǒng)總發(fā)電功率隨時(shí)跟蹤負(fù)荷的變化，時(shí)刻保持電力系統(tǒng)的有功功率平衡，維持系統(tǒng)頻率在額定值水平；(2)是電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的重要組成部分。3電力系統(tǒng)調(diào)頻為什么分為一次調(diào)整和和二次調(diào)整？有什么主要區(qū)別？答：電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的頻率調(diào)整可以 通過頻率的一次調(diào)整和二次調(diào)整實(shí)現(xiàn)。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)組均按照自身的靜態(tài)調(diào)節(jié)特性，不分先后同時(shí)通過各自的調(diào)速系統(tǒng)實(shí)施調(diào)整，這就是頻率的一次調(diào)整，頻率的一次調(diào)整是有差調(diào)整。所以，當(dāng)負(fù)荷變動(dòng)較大時(shí)，頻率一次調(diào)整結(jié)束時(shí)，穩(wěn)態(tài)頻率偏離額定值較大，可能超出允許范圍。此時(shí)要想使頻率回 到額定值附近，必須移動(dòng)靜態(tài)調(diào)節(jié)

20、特性，即改變調(diào)速系統(tǒng)的給定值，這是由頻率的二次調(diào)整實(shí)現(xiàn)的。 不 論是頻率的一次調(diào)整還是二次調(diào)整，最終都是作用于發(fā)電機(jī)組原動(dòng)力調(diào)節(jié)閥門的開度，即通過發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。但一次調(diào)整反應(yīng)機(jī)組的轉(zhuǎn)速變化而動(dòng)作，調(diào)整結(jié)果表現(xiàn)為在某一條靜態(tài)特性上運(yùn)行點(diǎn)的移動(dòng)，調(diào)整結(jié)束時(shí)頻率偏離額定值；二次調(diào)整則反應(yīng)系統(tǒng)頻率變化而動(dòng)作，調(diào)整結(jié)果表現(xiàn)為一條靜態(tài)特性的平移，調(diào)整結(jié)束 時(shí)頻率偏差很小或趨于零。4調(diào)頻廠的選擇原則:應(yīng)考慮有足夠的調(diào)整容量，有足夠快的調(diào)整速度，同時(shí)考慮系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行原則和安全運(yùn)行原則。5積差調(diào)頻法特點(diǎn)：（1）調(diào)頻結(jié)束時(shí)f=0 ，各調(diào)頻機(jī)組承擔(dān)的計(jì)劃外負(fù)荷由調(diào)頻功率比例系數(shù)決定功率分配；（2)調(diào)頻機(jī)組

21、的功率改變量P由頻率偏差f的積分值決定，所以P落后于f 。6聯(lián)合電力系統(tǒng)調(diào)頻方法：(1)按系統(tǒng)的頻率差要求進(jìn)行調(diào)節(jié)；(2)按系統(tǒng)內(nèi)部聯(lián)絡(luò)線上交換功率的偏差要求進(jìn)行調(diào)節(jié)；(3)既按系統(tǒng)的頻率差要求，又按系統(tǒng)內(nèi)部聯(lián)絡(luò)線上交換功率的偏差要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。7事故性頻率下降對(duì)電力系統(tǒng)的危害：(1)系統(tǒng)頻率下降使汽輪機(jī)葉片受損；(2)系統(tǒng)頻率下降使廠用電異步電動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)率下降，使發(fā)電機(jī)出力下降，嚴(yán)重時(shí)造成電力系統(tǒng)頻率崩潰；(3)系統(tǒng)頻率下降使某些勵(lì)磁系統(tǒng)的勵(lì)磁電壓下降，影響系統(tǒng)的電壓水平，嚴(yán)重時(shí)造成電力系統(tǒng)電壓崩潰。8電力系統(tǒng)頻率崩潰的產(chǎn)生：系統(tǒng)頻率下降時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和輸出功率會(huì)下降，當(dāng)系統(tǒng)頻率下降到48

22、47Hz 時(shí)，發(fā)電廠的給水泵、循環(huán)水泵、送風(fēng)機(jī)、吸風(fēng)機(jī)等廠用電動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)率顯著下降，幾分鐘后發(fā)電機(jī)的出力降低，導(dǎo)致系統(tǒng)的有功缺額進(jìn)一步增加，系統(tǒng)頻率進(jìn)一步下降。如果這種惡性循環(huán)得不到控制，將造成電力系統(tǒng)頻率崩潰。9電力系統(tǒng)為什么裝設(shè)AFL 裝置？答：當(dāng)事故情況下的電力系統(tǒng)出現(xiàn)有功功 率缺額時(shí)，將造成系統(tǒng)頻率下降，影響電能質(zhì)量，使系統(tǒng)中運(yùn)行的旋轉(zhuǎn)設(shè)備受損，嚴(yán)重時(shí)可能引起頻率崩潰或電壓崩潰。為了保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，保證電能質(zhì)量，電力系統(tǒng)中廣泛采用自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置，它是阻止事故情況下頻率異常下降的有效措施。10AFL 的作用：(1)保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行；(2)保證重要負(fù)荷用電。11為什么頻

23、率嚴(yán)重下降能夠引起電壓崩潰? 答：系統(tǒng)頻率下降使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，對(duì)某些勵(lì)磁系統(tǒng)來說，勵(lì)磁電壓相應(yīng)降低，造成系統(tǒng)電壓隨之降低。當(dāng)系統(tǒng)頻率下降到4645Hz 時(shí)，由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速較多，一般的自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)將不能保證發(fā)電機(jī)的額定電壓。如果頻率進(jìn)一步下降、將出現(xiàn)快速的電壓下降、不能維持電力系統(tǒng)的并聯(lián)穩(wěn)定運(yùn)行，造成系統(tǒng)的電壓崩潰。12為什么在不同電力系統(tǒng)、不同季節(jié)，負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)可能不同? 答：負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)描述系統(tǒng)總負(fù)荷吸收的有功功率隨頻率變化的程度，由于不同類型負(fù)荷，吸收的有功功率與頻率的關(guān)系不同，當(dāng)負(fù)荷的組成不同時(shí)，負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)就會(huì)不同，而在不同的電力系統(tǒng)、不同的季節(jié)，負(fù)荷的

24、組成都可能存在區(qū)別，因此負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)可能不同。13負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性反映電力系統(tǒng)的總有功負(fù)荷隨系統(tǒng)頻率變化的關(guān)系。特點(diǎn)：(1)由于負(fù)荷組成是多樣的，不同性質(zhì)的負(fù)荷吸收的有功功率與頻率的關(guān)系不同，所以負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性是非線性的；(2)電力系統(tǒng)的總有功負(fù)荷隨系統(tǒng)頻率變化程度采用負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)描述，由于負(fù)荷的組成隨地區(qū)和季節(jié)變化，所以不同電力系統(tǒng)、不同季節(jié)的負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)不同。電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)頻率特性反映系統(tǒng)頻率下降時(shí)，隨時(shí)間的變化過程。特點(diǎn)：(1)系統(tǒng)頻率按照指數(shù)函數(shù)的規(guī)律下降，即初始階段頻率下降較快，越接近穩(wěn)定頻率，頻率的下降速度越慢；(2)頻率下降速度由系統(tǒng)頻率變化的時(shí)間常數(shù)決定，與系

25、統(tǒng)等值發(fā)電機(jī)的慣性常數(shù)和負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)有關(guān)；14負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)和自動(dòng)按頻率減負(fù)荷的作用是否相同？有什么區(qū)別？答：負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)和按頻率自動(dòng)減負(fù)荷的作用不相同。雖然負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)和按頻率自動(dòng)減負(fù)荷的結(jié)果都能夠使系統(tǒng)頻率穩(wěn)定，且穩(wěn)定頻率低于額定頻率，但兩者存在本質(zhì)區(qū)別：負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)是利用負(fù)荷本身具有的特 性，在電力系統(tǒng)出現(xiàn)功率缺額，系統(tǒng)頻率下降時(shí)自動(dòng)減少吸收的有功功率，當(dāng)負(fù)荷減少吸收的有功功率與系統(tǒng)的功率缺額相等時(shí)，系統(tǒng)頻率穩(wěn)定不再下降。顯然，如果系統(tǒng)功率缺額嚴(yán)重，負(fù)荷調(diào)節(jié)的結(jié)果，系統(tǒng)穩(wěn)定頻率低，往往不能維持系統(tǒng)的安全運(yùn)行。按頻率自動(dòng)減負(fù)荷是利用一種安全自動(dòng)裝 置，在電力系統(tǒng)出現(xiàn)功率缺額，按照系統(tǒng)頻率下降