電力系統(tǒng)自動化習(xí)題資料講解

1、第一章習(xí)題、思考題1 .電能的生產(chǎn)有哪些主要特點？對電力系統(tǒng)運(yùn)行的總體要求要求是什么？特點：電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜而龐大,電能不能儲存,暫態(tài)過程非常迅速,對國民經(jīng)濟(jì)各部門都特別重要.P1總體要求：保證供電可靠性,保證電能質(zhì)量,保證運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性平安、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保P22 .電力系統(tǒng)有哪些運(yùn)行狀態(tài)？它們的主要特征是什么？運(yùn)行狀態(tài)：正常、警戒、緊急、崩潰、恢復(fù),P21主要特征：P223 .電力系統(tǒng)自動化包括哪些主要內(nèi)容？按電力系統(tǒng)的運(yùn)行治理區(qū),可將電力系統(tǒng)自動化分為電力系統(tǒng)調(diào)度自動化、發(fā)電車自動化、變電站自動化、配網(wǎng)自動化.從電力系統(tǒng)自動限制的角度,可分為電力系統(tǒng)頻率和有功功率自動限制、電力系統(tǒng)電壓和無

2、功功率自動限制、電力系統(tǒng)平安自動限制,電力系統(tǒng)中的斷路器自動限制等.P6第二章習(xí)題、思考題1 .電力系統(tǒng)調(diào)度自動化是如何實現(xiàn)的？采集電力系統(tǒng)信息并將其傳送到調(diào)度所,對遠(yuǎn)動裝置傳來的信息進(jìn)行實時處理,做出調(diào)度決策,將調(diào)度決策送到電力系統(tǒng)去執(zhí)行,人機(jī)聯(lián)系.P24P272 .電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)的根本構(gòu)成包括哪些主要的子系統(tǒng)？試給出其示意圖.子系統(tǒng)：電力系統(tǒng)監(jiān)視限制,電力系統(tǒng)頻率和有功功率自動限制,電力系統(tǒng)電壓和無功功率限制,電力系統(tǒng)平安限制.P27P313 .電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)主要有哪些信息傳輸通道信道？信道包括調(diào)制器、通彳t線路和解調(diào)器.P38P42信道種類：遠(yuǎn)動與載波復(fù)用電力載波通道,無線信道,

3、光纖通信,架空明線或電纜傳輸遠(yuǎn)動信息.4 .電力系統(tǒng)常采用什么調(diào)度方式？分層調(diào)度有何主要優(yōu)點？我國電網(wǎng)調(diào)度目前分為哪些層次？常采用分層調(diào)度限制,其優(yōu)點為：便于協(xié)調(diào)調(diào)度限制,提升系統(tǒng)可靠性,改善系統(tǒng)響應(yīng).P55我國電網(wǎng)調(diào)度的層次：國家調(diào)度中央、大區(qū)電網(wǎng)調(diào)度中央、省調(diào)度中央、地區(qū)調(diào)度所、縣級調(diào)度所.第三章習(xí)題、思考題1 .頻率偏離額定值對用戶有何影響？頻率變化會引起異步電動機(jī)轉(zhuǎn)速變化,這會使得電動機(jī)所驅(qū)動的加工工業(yè)產(chǎn)品的機(jī)械的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化,使某些產(chǎn)品出現(xiàn)次品或廢品；頻率波動會影響某些測量和限制用的電子設(shè)備的準(zhǔn)確性和性能,頻率過低時有些設(shè)備甚至無法工作；頻率降低會使電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出功率降低,導(dǎo)致其

4、所帶動機(jī)械的轉(zhuǎn)速和出力降低,影響電力用戶設(shè)備的正常運(yùn)行.P672 .頻率降低較大時可能對電力系統(tǒng)造成什么危害？頻率下降時,汽輪機(jī)葉片的震動會變大,輕那么影響使用壽命,重那么產(chǎn)生裂紋；頻率下降,會使火電廠常用機(jī)械出力下降,使火電廠鍋爐和汽機(jī)出力隨之下降,從而使發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率下降,假設(shè)不能及時制止,那么會造成頻率雪崩,出現(xiàn)大面積停電,甚至使整個系統(tǒng)瓦解；核電廠中,當(dāng)頻率降低到一定數(shù)值時,冷卻介質(zhì)泵即自動跳開,使反響堆停止運(yùn)行；電力系統(tǒng)頻率下降時,異步電動機(jī)和變壓器的勵磁電流增加,使異步電動機(jī)和變壓器的無功消耗增加,引起系統(tǒng)電壓下降,頻率下降還會引起勵磁機(jī)出力下降,并使發(fā)電機(jī)電勢下降,導(dǎo)致全系

5、統(tǒng)電壓水平降低,甚至出現(xiàn)電壓崩潰現(xiàn)象,造成大面積停電,進(jìn)而使系統(tǒng)瓦解.P673 .畫出發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)靜態(tài)特性調(diào)差特性；寫出調(diào)差系數(shù)的兩個定義式,并證實它們是等價的.P754 .發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)失靈區(qū)過大、過小或完全沒有有何影響？失靈區(qū)會引起誤差功率,假設(shè)機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的失靈區(qū)過大,會使誤差功率過大,進(jìn)而使調(diào)差系數(shù)過小.假設(shè)失靈區(qū)過小或完全沒有,當(dāng)電力系統(tǒng)頻率發(fā)生微小波動時,調(diào)速器也要動作,這樣會使調(diào)節(jié)氣閥動作過于頻繁,使磨損加快,減少壽命,對機(jī)組本身和電力系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)不利.P765.什么叫負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)？其大小和什么因素有關(guān),用何參數(shù)表示？負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)：當(dāng)系統(tǒng)頻率下降時,負(fù)荷從系統(tǒng)取用的有功功率

6、將下降,系統(tǒng)頻率升高時,負(fù)荷從系統(tǒng)取用的有功功率將增加,這種現(xiàn)象稱為電力系統(tǒng)負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng),簡稱負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng).一般用負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)來衡量負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)作用的大小,其大小取決于曲線斜率,即負(fù)荷的組成及各類負(fù)荷所占比重,高次方負(fù)荷越大,那么調(diào)節(jié)效應(yīng)越強(qiáng).P1036.什么叫做一次調(diào)頻？什么叫做二次調(diào)頻？一次調(diào)頻：當(dāng)電力系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生變化引起系統(tǒng)頻率變化時,系統(tǒng)內(nèi)并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組的調(diào)速器會根據(jù)電力系統(tǒng)頻率的變化自動調(diào)節(jié)進(jìn)入它所限制的原動機(jī)的動力元素,改變輸入原動機(jī)的功率,使系統(tǒng)頻率維持在某一值運(yùn)行,這就是電力系統(tǒng)頻率的一次調(diào)整,也稱為一次調(diào)頻,是自動的有差調(diào)節(jié)過程.二次調(diào)頻：用手動或通過自動裝置改變調(diào)速

7、器的頻率(或功率)給定值,調(diào)節(jié)進(jìn)入原動機(jī)的動力元素來維持電力系統(tǒng)頻率的調(diào)節(jié)方法,稱為電力系統(tǒng)頻率的二次調(diào)節(jié),也稱為二次調(diào)頻,可以做到無差調(diào)節(jié),其前提為調(diào)頻機(jī)組有足夠的熱備用(或旋轉(zhuǎn)備用)容量.P1057 .負(fù)荷增量根據(jù)其幅度和變化周期通常劃分為哪幾種分量？分別用什么調(diào)頻舉措來平衡這些負(fù)荷增量？隨機(jī)分量,幅度較小,周期短10s,一次調(diào)頻脈動分量,幅度中,周期10s3min,二次調(diào)頻持續(xù)分量,幅度大,周期長3min幾個小時,調(diào)峰,機(jī)組啟停P1088 .某系統(tǒng)有兩臺發(fā)電機(jī),P1e=100MW,61*=0.04,P2e=50MW,62*=0.05,當(dāng)f=50Hz時,P1=80MW,P2=30MW.(1

8、)畫出兩機(jī)組的調(diào)差特性.(2)當(dāng)負(fù)荷功率為 12OMW 時系統(tǒng)頻率為多少？兩機(jī)組出力各多少？(3)當(dāng)負(fù)荷功率分別為 120MW 和 150MW,只靠一號機(jī)二次調(diào)頻能否使頻率恢復(fù)到 50HZ.為什么？9 .寫出積差調(diào)頻法的調(diào)頻方程式,說明其主要特點.特點：調(diào)頻精度高,可做到無差調(diào)節(jié),但是由于積分環(huán)節(jié)的存在,使調(diào)節(jié)速度變得非常緩慢.P119第四章習(xí)題、思考題1 .電力系統(tǒng)電壓波動的主要原因是什么？為什么要限制電力系統(tǒng)的電壓和無功功率？通常有哪些調(diào)整電壓的舉措？電壓波動主要是由負(fù)荷無功功率變化引起的,尤其是沖擊負(fù)荷會造成電壓閃變限制無功功率的必要性：維持電力系統(tǒng)電壓在允許范圍之內(nèi),提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的

9、經(jīng)濟(jì)性,維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定P125調(diào)壓舉措：調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)端電壓,調(diào)節(jié)有載變壓器分接頭,加調(diào)相機(jī),串聯(lián)電容器、電抗器,并聯(lián)靜止補(bǔ)償器.2 .發(fā)電機(jī)勵磁限制系統(tǒng)的主要任務(wù)是什么？主要任務(wù)：限制電壓,合理分配并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)間的無功功率,提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件,預(yù)防水輪發(fā)電機(jī)過電壓.P133PS:勵磁限制系統(tǒng)由發(fā)電機(jī),電流互感器,電壓互感器和勵磁系統(tǒng)組成的一個反響自動限制系統(tǒng).對勵磁系統(tǒng)的根本要求是：有十分高的可靠性,有足夠的勵磁容量,保證發(fā)電機(jī)電壓調(diào)整率有足夠的整定范圍,有足夠的強(qiáng)勵水平,保證發(fā)電機(jī)電壓有足夠的調(diào)節(jié)范圍,勵磁自動限制有良好的調(diào)節(jié)特性.3 .勵磁限制系統(tǒng)的強(qiáng)勵水平用哪

10、些參數(shù)衡量？勵磁頂值電壓,勵磁系統(tǒng)允許強(qiáng)勵時間,勵磁系統(tǒng)標(biāo)稱響應(yīng).P1394 .勵磁系統(tǒng)的功率電源(勵磁電源)有哪些種類？直流勵磁機(jī),交流勵磁機(jī)P143P1505 .畫出比例式可控硅勵磁調(diào)節(jié)器的根本結(jié)構(gòu)框圖；簡述各單元的作用；舉例說明機(jī)端電壓變化時各單元輸出的變化趨勢.根本結(jié)構(gòu)框圖見書,P152各單元作用：電壓測量比擬單元：把發(fā)電機(jī)端電壓變換為與其成正比的直流電壓,與給定電壓進(jìn)行比擬,得到兩者的偏差；綜合放大單元：綜合放大各種勵磁限制信號,改善勵磁自動限制系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)性能指標(biāo),輸出移相單元所需的輸入電壓；可控硅整流電路：將交流電壓整流成直流電壓向發(fā)電機(jī)勵磁繞組或勵磁機(jī)勵磁繞組供應(yīng)可限制的勵

11、磁電流；同步和移相觸發(fā)單元：把限制電壓轉(zhuǎn)換為移相觸發(fā)脈沖.P1516 .改變AVR中的電壓給定值,將使發(fā)電機(jī)電壓調(diào)差特性怎樣變化？這種變化對機(jī)組運(yùn)行有何影響？發(fā)電機(jī)電壓調(diào)差特性會平移,這種變化可改變機(jī)組輸出的無功功率.7 .電壓調(diào)差系數(shù)對機(jī)組運(yùn)行有何影響？對調(diào)差單元有何要求？電壓調(diào)差系數(shù)會改變機(jī)組的無功負(fù)荷分配,要求：調(diào)差單元輸出應(yīng)只反響電壓與無功負(fù)荷電流的關(guān)系,對有功負(fù)荷電流不敏感；輸出線電壓對稱.UaIbcR試分析其是否符合要求？是正調(diào)差還是負(fù)調(diào)差？怎樣改變其調(diào)差極性正、負(fù)和大??？該分析符合要求,是正調(diào)差,通過改變TA的接入極性,可改變調(diào)差單元極性,改變接入電阻的大小,可改變調(diào)差極性的大小

12、.判斷正、負(fù)調(diào)差特性的方法：看調(diào)差單元的輸出線電壓隨著無功負(fù)荷電流的增大而增大,就是正調(diào)差,反之就是負(fù)調(diào)差.負(fù)調(diào)差只適合于發(fā)變組單元接線,發(fā)電機(jī)端直接并聯(lián)時,不可采用負(fù)調(diào)差,因大機(jī)組輸出電流大,假設(shè)直接并聯(lián),那么短路時母線電流過高.第六章習(xí)題、思考題1、準(zhǔn)同期并列與自同期并列方法有何不同？對它們的共同要求是什么？兩種方法各有何特點？兩種方法適用場合有何差異？共同要求：沖擊電流不超過允許值,且盡可能??；并列后能迅速拉入同步運(yùn)行.準(zhǔn)同期并列：先將待并列雙方的電壓加到并列斷路器主觸頭兩側(cè),然后調(diào)整兩側(cè)電壓,使電壓幅值、頻率和相角分別相等時閉合斷路器主觸頭,使并列雙方并聯(lián)在一起運(yùn)行.準(zhǔn)同期并列用于發(fā)電

13、機(jī)并入電力系統(tǒng),也用于將兩個分開的電力系統(tǒng)并聯(lián)在一起運(yùn)行.自同期并列：一開始不加勵磁先并列,然后加勵磁,其優(yōu)點為：操作簡單,并列迅速,易于實現(xiàn)自動化,缺點：沖擊電流大,對電力系統(tǒng)擾動大,不僅會引起電力系統(tǒng)頻率振蕩,而且會在自同期并列的機(jī)組附近造成電壓瞬時下降,只能在電力系統(tǒng)事故,頻率降低時使用.P2312、準(zhǔn)同期并列的理想條件是什么？為什么說理想條件在實用中難以實現(xiàn)？理想條件：斷路器兩側(cè)電壓的幅值相等,頻率相同,相角一致.P2323、試說明電壓差、相角差、頻率差分別不為零時對并列操作有何影響？只存在電壓差時并列機(jī)組會產(chǎn)生無功沖擊電流,只存在相角差時,并列的沖擊電流主要是有功分量,這意味著發(fā)電機(jī)并列后與系統(tǒng)間有能量交換,只存在頻率差時,調(diào)速器會自動地使機(jī)組帶上有功功率,且會經(jīng)過幾個振蕩周期才會被拉入同步.P2334、給定待并機(jī)組沖擊電流允許值有效值后,電壓差、相角差、頻率差的允許值應(yīng)如何計算？5、恒定越前時間整定值應(yīng)如何計算？6、試證實恒定越前時間與電壓差、頻率差無關(guān).8.某調(diào)差電路接線為：UaUbUcUbIcaRUc|abR7、試說明ZZQ5滑差檢測的原理.8、在例6-1中,假設(shè)并列裝置延遲時間為0.1秒,待并機(jī)組允許沖擊電流為出口三相短路電流的他條件不變.1試計算恒定越前時間、允許壓差、允許頻差定值.2假設(shè)采用ZZQ5并列,試計算恒定越前相角的