電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理知識(shí)點(diǎn)匯編

1、學(xué)習(xí)-好資料第二章 同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)并列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(shí)，沖擊電流應(yīng)盡可能小，其瞬時(shí)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(duì)電力系統(tǒng)的擾動(dòng)。因?yàn)椋海?）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(dòng)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(shí)，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(shí)間不能進(jìn)入同步運(yùn)行，可能導(dǎo)致失步，并列不 成功。2】什么是同步發(fā)

2、電機(jī)自動(dòng)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(shí)沖擊電流小，不會(huì)引起系統(tǒng)電壓降低；但并列操作過程中需要對(duì)發(fā)電機(jī)電壓、 頻率進(jìn)行調(diào)整，并列時(shí)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(huì)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?yàn)椴⒘袝r(shí)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。3】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(tái)未加勵(lì)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

3、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(lì)磁開關(guān)開關(guān) SE給轉(zhuǎn)子加勵(lì)磁電流， 在發(fā)電機(jī)電動(dòng)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(shí)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(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的并列；容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；但并列發(fā)電機(jī)未經(jīng)勵(lì)磁，并列時(shí)會(huì)從系統(tǒng)吸收無功，造成系統(tǒng)電壓下降，同時(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的并列， 并容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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。4】同步發(fā)電

4、機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期并列的理想條件是什么？實(shí)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(shí)際條件：電壓差不應(yīng)超過額定電壓的5%10 %;笑頻率差不應(yīng)超過額定頻率的0.2 %0.5 %；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°。5】在自動(dòng)并列裝置中，三個(gè)條件的檢測？答：頻率差的檢測：（1）數(shù)字并列裝置：直接測得機(jī)端電壓和電網(wǎng)頻率求出.計(jì)、二蘭ct 進(jìn)行判斷。（2）模擬并列裝置：比較恒定越前時(shí)間電平檢測器和恒定越前相角電平檢測器動(dòng)作次序來實(shí)現(xiàn)檢測；恒定相角先于恒定時(shí)間動(dòng)作時(shí)滑差小于允許值，符合并列條件。電壓差的檢測：直接讀入U(xiǎn)b和LR值，

5、然后作計(jì)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(jì)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IX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 Ub UX幅值成比例的電壓值 Ug和 U x,取Uae=U x-U G,用整流橋得檢測電壓差的絕對(duì)值Uab I ,電壓差測量輸出端的電位為 UD= I UAe I -Uset , 其中USet為允許電壓差的整定電壓值，當(dāng) Ub為正時(shí)，表明電壓差超過并列條件的允許值。相角差的檢測：把電壓互感器二次側(cè) UX、UG的

6、交流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成同頻、同相的兩個(gè)方波，把這兩個(gè)方波信號(hào)接到異或門，當(dāng)兩個(gè)方波輸入電平不同時(shí)，異或門的輸出為高電平， 用于控制可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)時(shí)間，其計(jì)數(shù)值N即與兩波形間的相角差二相對(duì)應(yīng)。CPU可讀取矩形波的寬度 N值，求得兩電壓間相角差的變化軌跡。學(xué)習(xí)-好資料8】同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期并列時(shí)，不滿足并列條件會(huì)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(shí)，沖擊電流產(chǎn)生的電動(dòng)力會(huì)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

7、動(dòng)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(shí)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(dòng)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)失步，造成并列不成功。9】恒定越前時(shí)間/相角怎么得到？答：恒定越前時(shí)間tYj由R C組成的比例一微分回路和電平檢測器構(gòu)成，當(dāng)電平檢測器輸入電壓達(dá)到啟動(dòng)條件后，啟動(dòng)計(jì)時(shí)tYJ后輸出恒定越前時(shí)間到達(dá)信號(hào)，tYJ - - RC，不同的滑差周期下，次越前時(shí)間保持恒定。相角 'YJ = tYJ °第三章 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)1】同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)通常包括哪兩部分？答：由勵(lì)磁功率單元和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器兩個(gè)部分

8、組成。2】同步發(fā)電機(jī)的任務(wù)是什么？答：1電壓控制；2控制無功功率的分配；3提高機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行穩(wěn)定性；4改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件；5水輪發(fā)電機(jī)組要求強(qiáng)行減磁。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(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)磁方式有哪幾種？各有何特點(diǎn)？答：同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式有直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁、交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁、靜止勵(lì)磁方式；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)磁方式的特點(diǎn)：不受電力系統(tǒng)的干擾

9、、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)磁電壓難以檢測等問題。 靜止勵(lì)磁方式的特點(diǎn)： 接線簡單， 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)較低些。5】什

10、么叫換流壓降？答：在整流電壓過程中，整流電路a,b,c各相交流回路中存在電感，因此相間換流不是瞬間突變完成的，存在著前一相的電流從ld逐漸降至零，后一相的電流從零逐漸上升至ld的Ud的波形增相間換流過程。換流過程中的電流變化要在電感上引起電壓降落，使輸出電壓 加缺口，導(dǎo)致輸出電壓值 u d減小，叫作換流壓降。學(xué)習(xí)-好資料6】什么叫最小逆變角?答：在工程實(shí)際應(yīng)用中是不允許將控制角調(diào)至180。，即必須限制逆變角 一：，使其不小于某極小值 Fn，也就是控制角不能大于180°min，即最小逆變角min ='。式中:可控硅元件的換流角；：可控硅元件關(guān)斷的時(shí)間所對(duì)應(yīng)的電角度；J：安全裕量

11、。7】勵(lì)磁系統(tǒng)保護(hù)裝置？答：短路保護(hù)：可控硅直流側(cè)短路時(shí)，采用串聯(lián)快速熔斷器對(duì)可控硅進(jìn)行保護(hù)。過電壓保護(hù)：1對(duì)于操作過電壓危害，采取在整流器的交流側(cè)接U型阻容吸收電路，在可控硅兩端并聯(lián)阻容吸收電路和直流側(cè)阻容吸收回路的方法。2對(duì)于因雷擊或從電網(wǎng)侵入很大的浪涌電壓時(shí)，采用整流橋交流側(cè)的接法的氧化鋅壓敏電阻保護(hù)電路。3對(duì)于較大容量發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子保護(hù)：采用雙斷口開關(guān) FMK配壓敏電阻RM4、二極管D 及可控硅 KP。一組壓敏電阻 RM5.4滑極過電壓保護(hù)：采用在滅磁非線性電阻上加上過電壓觸發(fā)跨接器。過熱保護(hù)：可控硅元件上采用汽水分離式熱管散熱技術(shù)。功率柜體頂部安裝軸流式風(fēng)機(jī)。8】并聯(lián)運(yùn)行機(jī)組間無功功率

12、的分配。答：1無差+正調(diào)差：一臺(tái)無差特性的發(fā)電機(jī)可以和一臺(tái)或多臺(tái)正調(diào)差特性機(jī)組在同一 母線上并聯(lián)運(yùn)行，但由于無差特性發(fā)電機(jī)組將承擔(dān)所有無功功率的變化量，無功功率的分配是不合理的，所以很少采用。2無差+負(fù)調(diào)差：雖然有交點(diǎn)，但不是穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)，具有負(fù)調(diào)差特性的發(fā)電機(jī)不能在公 共母線上并聯(lián)運(yùn)行。3兩臺(tái)無差：兩臺(tái)及以上無差特性的機(jī)組是不能在同一母線上并聯(lián)運(yùn)行的。因?yàn)闊o功功率的分配是隨意的，故機(jī)組不能穩(wěn)定運(yùn)行。4兩臺(tái)正調(diào)差特性的發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行可以參與無功功率的分配。8】兩臺(tái)正調(diào)差特性的發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行可以參與無功功率的分配。為什么？,也 UG*答：由打Q*表明，當(dāng)母線電壓波動(dòng)時(shí)，發(fā)電機(jī)無功電流的增量與電壓偏

13、差成O正比，與調(diào)差系數(shù)成反比，而與電壓整定值無關(guān)。式中負(fù)號(hào)表示正在正調(diào)差情況下（：>0）當(dāng)母線電壓降低時(shí)，發(fā)電機(jī)無功電流將增加。兩臺(tái)正有差調(diào)節(jié)特性機(jī)組在公共母線上并聯(lián)運(yùn)通常要求各發(fā)電機(jī)組這就要求在公共母線使特性曲線平移，可改行時(shí)，無功負(fù)荷分配與調(diào)差系數(shù)成反比無功增量也與調(diào)差系數(shù)成反比。間的無功負(fù)荷應(yīng)按機(jī)組容量分配， 無功負(fù)荷增量也應(yīng)按機(jī)組容量分配, 上并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)具有相同的調(diào)差系數(shù)， 運(yùn)行中通過調(diào)整給定值， 變機(jī)組的無功，并調(diào)整母線電壓水平。9】何為三相全控橋式整流的逆變？實(shí)現(xiàn)逆變的條件是什么？答：三相全控橋式整流的逆變：將直流轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣?。?dāng)三相全控整流橋的控制角a >90&#

14、176;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(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 a 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。10】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)磁系統(tǒng)，當(dāng)調(diào)差單元退出工作時(shí)，其固有的無功調(diào)節(jié)特性也是下傾的，稱為自然調(diào)差系數(shù)特點(diǎn)：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。11

15、】勵(lì)磁調(diào)節(jié)器靜態(tài)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。第四章 勵(lì)磁控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性 1】勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定的負(fù)面影響及改善措施是什么？ 答：在遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)中，勵(lì)磁控制系統(tǒng)會(huì)減弱系統(tǒng)的阻尼能力，引起低頻振蕩。振蕩的原因是： 1勵(lì)磁調(diào)節(jié)器按電壓偏差比例調(diào)節(jié)； 2勵(lì)磁控制系統(tǒng)具有慣性。改善措施：采用電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（ PSS）去產(chǎn)生正阻尼轉(zhuǎn)矩以抵消勵(lì)磁控制系統(tǒng)引起的負(fù) 阻尼轉(zhuǎn)矩。2】PSS環(huán)節(jié)基本原理，結(jié)構(gòu)，抑

16、制方法，各環(huán)節(jié)作用？ 答：1基本原理：增加系統(tǒng)阻尼，抑制同步發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子角振蕩。2結(jié)構(gòu)：信號(hào)采集、高頻濾波、超前滯后、放大及自動(dòng)恢復(fù)、限幅。3各環(huán)節(jié)作用：a信號(hào)采集環(huán)節(jié)一為了檢測并將 P、n或f輸入信號(hào)變換為電壓信號(hào)。b. 高頻濾波環(huán)節(jié)濾掉信號(hào)采集環(huán)節(jié)輸出主信號(hào)中所夾雜的脈動(dòng)、白噪聲以及頻率不小 于 4Hz 的機(jī)組軸系扭轉(zhuǎn)信號(hào)，防止產(chǎn)生破壞。c. 超前/滯后環(huán)節(jié)補(bǔ)償勵(lì)磁控制系統(tǒng)慣性時(shí)滯，使穩(wěn)定信號(hào)在整個(gè)規(guī)定的頻率范圍內(nèi)獲 得所需要的輸出輸出相位。d. 放大及自動(dòng)復(fù)位環(huán)節(jié)一一放大環(huán)節(jié)提供可調(diào)增益，自動(dòng)復(fù)位環(huán)節(jié)一組阻隔各類漂移信號(hào) 通過的隔“直”電路。e. 限幅環(huán)節(jié)一一在放大信號(hào)的同時(shí)對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)

17、行限幅。f. 輔助延時(shí)器監(jiān)視穩(wěn)定器的輸出。第五章 電力系統(tǒng)頻率及有功功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)1】電力系統(tǒng)一次調(diào)頻： 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)力門開度，完成調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率。2】電力系統(tǒng)二次調(diào)頻：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】 互連的意義 /單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，頻率穩(wěn)定的區(qū)別？ 答：互連的意義：頻率穩(wěn)定，備用容量大，系統(tǒng)穩(wěn)定。 與單區(qū)域相比，互連的優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)大，頻率變化小。當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，兩區(qū)域控制頻率系 統(tǒng)的頻率偏差比單一孤立系統(tǒng)時(shí)的頻率偏差減小一半，故更加穩(wěn)定了。4】 調(diào)頻方法有哪些？答： 1主導(dǎo)發(fā)電機(jī)法； 2同步時(shí)間法（積差調(diào)節(jié)）

18、； 3改進(jìn)積差調(diào)頻法。5】電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，自動(dòng)發(fā)電控制（AGC軟件的主要任務(wù)有哪些？說明AGC的工作原理。答：任務(wù)： （1） 使全系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)輸出功率和總負(fù)荷功率相等； （2） 將系統(tǒng)的頻率偏差調(diào) 整至零，保持系統(tǒng)頻率為額定值； （3） 聯(lián)絡(luò)線交換功率與計(jì)劃值相等，以實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)的功 率平衡；（ 4）在區(qū)域各個(gè)電廠之間進(jìn)行負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配。工作原理：AGC所需信息由各廠站側(cè)的遠(yuǎn)動(dòng)裝置送到調(diào)度中心形成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫。AGC軟件按預(yù)定數(shù)學(xué)模型和調(diào)節(jié)準(zhǔn)則確定各調(diào)頻廠（或機(jī)組）的調(diào)節(jié)量， 通過遠(yuǎn)動(dòng)下行通道把指令送到各廠第六章 電力系統(tǒng)自動(dòng)低頻減載及其他安全自動(dòng)控制裝置1】 系統(tǒng)低頻運(yùn)行時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響 ？答：1對(duì)汽輪機(jī)的影響：49Hz以下，葉片裂紋，45Hz以下，葉片因共振而斷裂。 2 發(fā)生頻率崩潰現(xiàn)象：47Hz 以下，電廠廠用機(jī)械功率下降，鍋爐出力下降，引起頻率出現(xiàn)血崩下降。 3 發(fā)生電壓崩潰現(xiàn)象：45Hz 以下，勵(lì)磁機(jī)輸出電壓下降，機(jī)組無功出力下降，導(dǎo)致系統(tǒng)電壓崩潰。 4對(duì)用戶產(chǎn)生影響。2】頻率分級(jí)？答：第一級(jí)啟動(dòng)頻率： 切機(jī)越早越好， 即啟動(dòng)頻率越高越好。 需旋轉(zhuǎn)備用容量的時(shí)間延遲； 48.5-49HZ，水電廠調(diào)節(jié)較慢，取低值。末級(jí)啟動(dòng)頻率：受系統(tǒng)