電力系統(tǒng)自動(dòng)化試卷

1、1 填空題：1 .發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)主要由（勵(lì)磁功率單元）和（勵(lì)磁調(diào)節(jié)器）組成，前者按來(lái)源可分為（自勵(lì)）、（他勵(lì)）、（自并勵(lì)）三種形式，后者正常運(yùn)行時(shí)能夠自動(dòng)跟蹤（發(fā)電機(jī)電壓）的變化自動(dòng)改變（勵(lì)磁電流）。2.發(fā)電機(jī)通過(guò)升壓變同無(wú)窮大系統(tǒng)相連，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式為恒IL時(shí)，增大發(fā)電機(jī)無(wú)功出力，機(jī)端電壓（減?。０l(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式為恒Q時(shí)，增大發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，機(jī)端電壓（增大）。發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁方式為恒Uf時(shí)，增大發(fā)電機(jī)無(wú)功出力，勵(lì)磁電流（增大）。4.發(fā)電機(jī)調(diào)差特性一共分為3種，分別是（正調(diào)差特性），（負(fù)調(diào)差特性），（無(wú)差特性）。多臺(tái)發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)一般采用（正調(diào)差特性）。5.電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的

2、基本功能包括（變電站自動(dòng)化），（配電網(wǎng)管理系統(tǒng)），（能量管理系統(tǒng)）。6.勵(lì)磁系統(tǒng)中全控型整流的計(jì)算公式為（ ）。7.強(qiáng)勵(lì)過(guò)程中一個(gè)重要的指標(biāo)是（電壓響應(yīng)比），反應(yīng)了（勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)建立速度的快慢）。8.pss的作用是使系統(tǒng)具有（正阻尼電力系統(tǒng)穩(wěn)定器）。二選擇題：（我只寫(xiě)了正確的選項(xiàng)）1.pss的作用是：使系統(tǒng)具有正阻尼。2.無(wú)刷勵(lì)磁系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)消除電刷的：主勵(lì)磁機(jī)采用磁極靜止、電樞旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。3.關(guān)于電網(wǎng)頻率，下列說(shuō)法正確的：（A） A.調(diào)節(jié)頻率等同于調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速 B.電網(wǎng)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)各部分的頻率之間有一定的差異 C.電網(wǎng)頻率的變化原因主要是汽輪機(jī)出力在變化 D.增加發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流可以改變系

3、統(tǒng)頻率4. 電力系統(tǒng)調(diào)度采用的安全分析方法是：預(yù)想事故分析。7. 同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列的理想條件是：待并發(fā)電機(jī)端電壓的頻率、幅值和相位等于同 期點(diǎn)處系統(tǒng)電壓。8. 自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置中當(dāng)頻率差值非常接近于零時(shí)：此時(shí)應(yīng)當(dāng)保持當(dāng)前狀態(tài)不變，等待合閘時(shí)機(jī)。9. 直流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)不能用于100MW以上發(fā)電機(jī)組，為什么：直流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)容量不夠。10. 自勵(lì)式和他勵(lì)式勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的區(qū)別是：他勵(lì)式有副勵(lì)磁機(jī)。11. 兩臺(tái)合并運(yùn)行的機(jī)組之間無(wú)功功率的增量按下列哪種規(guī)律分配：與機(jī)組的無(wú)功特性的調(diào)差系數(shù)成反比。12. 具有自并勵(lì)勵(lì)磁系統(tǒng)的同步發(fā)電機(jī)滅磁方法是：利用可控硅整流橋的逆變工作方式來(lái)滅磁。13. 當(dāng)發(fā)電機(jī)額定

4、電壓|Ug|Us|，此時(shí)并網(wǎng)，發(fā)電機(jī)受到的沖擊：無(wú)功沖擊。14. 自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置中，與線性整步電壓相關(guān)描述正確的是：（B） A.線性整步電壓幅值與頻率差成正比 B.線性整步電壓周期與頻率差成反比 C.線性整步電壓與頻率差無(wú)關(guān)16.發(fā)電機(jī)快速滅磁的作用：避免發(fā)電機(jī)內(nèi)部過(guò)電壓。17.同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)不包括：保持電網(wǎng)頻率穩(wěn)定。3 問(wèn)答題：1.準(zhǔn)同期并列的理想條件和過(guò)程？ 答：理想條件：并列斷路器兩側(cè)電源電壓的三個(gè)狀態(tài)量相等即頻率相等、電壓幅值相等、相角差為零。操作過(guò)程：用原動(dòng)機(jī)降未加勵(lì)磁電流的發(fā)電機(jī)升速到接近同步轉(zhuǎn)速，將勵(lì)磁電流加到轉(zhuǎn)子中，頻率差控制單元和電壓差控制單元式頻率差和電壓差小于規(guī)定值，

5、滿足并列條件，利用恒定越前時(shí)間原理在相角差等于零之間發(fā)合閘信號(hào)，把發(fā)電機(jī)投入系統(tǒng)，同步運(yùn)行。 2.強(qiáng)勵(lì)系統(tǒng)對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響：（還未標(biāo)注） ：故障前 ：故障后（未調(diào)勵(lì)磁） ：故障后（調(diào)） 勵(lì)磁系統(tǒng)的作用體現(xiàn)在它使得發(fā)電機(jī)內(nèi)電勢(shì)上升而增加電功 率的輸出，提高了功率極限，從而減小了加速面積，增加了減 速面積，提高了暫態(tài)穩(wěn)定性，是發(fā)電機(jī)受擾動(dòng)后運(yùn)行點(diǎn)移到功 角曲線減小了加速面積，增大減速面積，使發(fā)電機(jī)第一次搖 擺功角幅值下降，改善了發(fā)電機(jī)的暫態(tài)穩(wěn)定性。 3.勵(lì)磁系統(tǒng)的分類： 答：發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)分為勵(lì)磁調(diào)節(jié)器和勵(lì)磁功率單元。其中勵(lì)磁功率單元又分為直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)、交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)和靜止勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)

6、。 4發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制的任務(wù)：1、電壓控制2、控制無(wú)功功率的分配3、提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的穩(wěn)定性4、改善電力系統(tǒng)運(yùn)行條件5、水輪發(fā)電機(jī)組要求實(shí)行強(qiáng)行勵(lì)磁 5.自動(dòng)發(fā)電控制AGC系統(tǒng)的任務(wù)：答：維持系統(tǒng)頻率為額定值，正常穩(wěn)態(tài)情況下，其頻率偏差為0.050.2Hz范圍內(nèi) 控制地區(qū)電網(wǎng)間聯(lián)絡(luò)線交換功率與計(jì)劃值相等，實(shí)現(xiàn)各地區(qū)有功功率的就地平衡 安全運(yùn)行前提下，所管轄系統(tǒng)范圍內(nèi)，機(jī)組間負(fù)荷實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)分配。6. 電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)有哪些？相互之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如何？（未標(biāo)注完） 答：運(yùn)行狀態(tài)有：正常運(yùn)行狀態(tài)、警戒狀態(tài)、緊急狀態(tài)、系統(tǒng)崩潰、恢復(fù)狀態(tài)正常運(yùn)行狀態(tài)（滿足負(fù)荷要求，有一定的安全儲(chǔ)備） 轉(zhuǎn)換關(guān)系： 系統(tǒng)

7、崩潰（切機(jī)切負(fù)荷，斷開(kāi)線路）緊急狀態(tài)（緊急控制）警戒狀態(tài)（預(yù)防性控制）恢復(fù)狀態(tài)（重新并列）恢復(fù)供電 7.簡(jiǎn)述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路的滅磁問(wèn)題及快速滅磁原理：（未畫(huà)圖） 答：滅磁問(wèn)題：如何在很短的時(shí)間沒(méi)事發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)內(nèi)部?jī)?chǔ)存的大量能量訊速消失，而不至于在發(fā)電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生危險(xiǎn)的過(guò)電壓，這就是轉(zhuǎn)子滅磁問(wèn)題。 快速滅磁原理：k閉合，L中的電流，通過(guò)R消耗，R不能太大或太小，如果過(guò)大，雖然L的磁場(chǎng)衰減很快，但加到R上的電壓過(guò)大引起轉(zhuǎn)子繞組磁場(chǎng)過(guò)大，R也不能太小，因?yàn)闀?huì)導(dǎo)致衰減很慢?？梢栽谧髠?cè)加一有源逆變系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)逆變滅磁：首先進(jìn)行有源系統(tǒng)分流，但工作一段時(shí)間后電影太低，可控硅不能正常工作了，這時(shí)投入R繼續(xù)滅磁。

8、 8.什么是低頻減載特殊級(jí)？為什么設(shè)置該級(jí)？頻率如何設(shè)定？時(shí)間如何設(shè)定？（后備段）答：自動(dòng)低頻減載負(fù)荷裝置分為：基本輪和特殊輪?；据啚榭焖賱?dòng)作，用以抑制頻率下降特殊級(jí)為在基本輪動(dòng)作后，用以恢復(fù)系統(tǒng)頻率到可以操作的較高數(shù)值。如第i輪動(dòng)作后，系統(tǒng)頻率穩(wěn)定在低于恢復(fù)頻率的底限，有不足以使計(jì)一輪減負(fù)荷裝置動(dòng)作，此時(shí)待時(shí)限的特殊輪動(dòng)作切除負(fù)荷。 啟動(dòng)頻率不低于前基本輪的啟動(dòng)頻率，取恢復(fù)頻率下限，下限為47Hz；動(dòng)作時(shí)限為系統(tǒng)時(shí)間常數(shù)的2到3倍最小動(dòng)作時(shí)間為1020秒。9.什么是發(fā)電機(jī)的強(qiáng)勵(lì)作用？強(qiáng)力作用對(duì)電力系統(tǒng)有什么影響？對(duì)其有什么要求？ 答：電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)母線電壓極度降低，系統(tǒng)無(wú)功缺額很

9、大，需在極短時(shí)間內(nèi)補(bǔ)足無(wú)功缺額以使系統(tǒng)迅速恢復(fù)正常。作用：1）有助于繼電保護(hù)的正確動(dòng)作；2）有助于電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)；3）提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。要求：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)迅速增強(qiáng)，達(dá)高數(shù)值。 10.EMS能量管理系統(tǒng)的功能：數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控；自動(dòng)發(fā)電控制和經(jīng)濟(jì)調(diào)度控制；電力系統(tǒng)安全估計(jì)；安全分析；調(diào)度員模擬培訓(xùn)系統(tǒng)。 11.等值網(wǎng)絡(luò)的作用：外網(wǎng)實(shí)時(shí)信息不可用；計(jì)算規(guī)模限制，減少內(nèi)存；保證內(nèi)網(wǎng)操作計(jì)算的精度和速度。4 案例分析題： 1.（PSS） 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，其原因可以歸結(jié)為兩條：勵(lì)磁調(diào)節(jié)器按電壓偏差比例調(diào)節(jié)；勵(lì)磁控制系統(tǒng)具有慣性。當(dāng)輸電線路負(fù)荷較重，

10、轉(zhuǎn)子相位角發(fā)生振蕩是，由于勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是采用按電壓偏差比例調(diào)節(jié)方式，所以提供的附加勵(lì)磁電流的相位具有使振蕩角加大的趨勢(shì)。但是勵(lì)磁調(diào)節(jié)器維持電壓是發(fā)電機(jī)運(yùn)行中對(duì)其最基本的要求，又不能取消其維持電壓的功能。研究表明，采用電力系統(tǒng)穩(wěn)定器去產(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，是一個(gè)比較有效的方法。2. 低頻對(duì)電力系統(tǒng)的危害？自動(dòng)低頻減載的原理？ 答：當(dāng)電力系統(tǒng)因事故而發(fā)生嚴(yán)重有功功率缺額時(shí)，其頻率將隨之急劇下降，其下降值與功率缺額有關(guān)，頻率降低較大時(shí)，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行極為不利。甚至?xí)斐上到y(tǒng)崩潰的嚴(yán)重后果，依次為：1）對(duì)汽輪機(jī)的影響：使汽輪機(jī)葉片發(fā)生共振而引起斷裂事故；2）發(fā)生頻率崩潰現(xiàn)象；3）

11、發(fā)生電壓崩潰現(xiàn)象。 原理：自動(dòng)低頻減載裝置是防止上述事故的重要對(duì)策之一，當(dāng)頻率下降時(shí)，采用迅速切除不重要負(fù)荷的辦法使系統(tǒng)頻率在不低于某一允許值的情況下，達(dá)到有功功率的平衡，以保障電力系統(tǒng)安全防止事故擴(kuò)大。 一、單項(xiàng)選擇題(本大題共10小題，每小題1.5分，共15分)在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。1.衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)是( C ) A.有功功率、無(wú)功功率 B.功率因數(shù) C.電壓、頻率和波形 D.有功電度和無(wú)功電度2.為防止斷路器多次重合于永久性故障，重合閘裝置接線中設(shè)置了( C ) A.方向繼電器 B.差動(dòng)繼電器 C.防跳繼電器

12、D.阻抗繼電器3.我國(guó)電力系統(tǒng)220KV線路的故障類型中，有接近90%的故障是( C ) A.三相短路 B.兩相短路 C.單相接地短路 D.兩相接地短路4.準(zhǔn)同步并列條件規(guī)定的允許電壓差為不超過(guò)額定電壓的( B ) A. 3%5% B. 5%10% C. 10%15% D. 15%20%5.與正弦整步電壓最小值所對(duì)應(yīng)的相角差一定等于( A ) A. 0度 B. 90度 C. 180度 D. 270度6.具有正調(diào)差特性的同步發(fā)電機(jī)，當(dāng)輸出的無(wú)功電流增大時(shí)，機(jī)端電壓( D ) A.不變 B.增大 C.以上兩條都有可能 D.減小7.勵(lì)磁繞組上的瞬時(shí)過(guò)電壓，會(huì)(C ) A.燒壞轉(zhuǎn)子鐵芯 B.危害系統(tǒng)運(yùn)

13、行的穩(wěn)定性 C.危害勵(lì)磁繞組絕緣 D.以上三項(xiàng)都有8.自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)一般取( D ) A. 22.5 B. 2.53 C. 1.21.6 D. 1.62.09.在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中，若電壓測(cè)量采用12相橋式整流電路，則選頻濾波電路的濾波頻率應(yīng)選為( D )Hz A. 50 B. 300 C. 600 D. 120010.機(jī)端并聯(lián)運(yùn)行的各發(fā)電機(jī)組的調(diào)差特性( D ) A.可以為負(fù) B.可以為零 C.必須為零 D.必須為正第二部分 非選擇題二、名詞解釋(本大題共7小題，每小題2分，共14分)11.瞬時(shí)性故障11.當(dāng)故障線路由繼電保護(hù)動(dòng)作與電源斷開(kāi)后，如果故障點(diǎn)經(jīng)過(guò)去游離，電弧熄滅，絕緣可以自動(dòng)

14、恢復(fù)，故障隨即自動(dòng)消除，則稱此類故障為瞬時(shí)性故障(或暫時(shí)性故障)。這時(shí)，如果重新使斷路器合閘，往往能夠恢復(fù)供電。12.準(zhǔn)同步并列12.在同步發(fā)電機(jī)的電壓幅值、頻率、相位分別與并列點(diǎn)系統(tǒng)側(cè)電壓的幅值、頻率和相位均接近相等時(shí)，將發(fā)電機(jī)斷路器合閘，完成并列操作，稱這種并列為準(zhǔn)同步并列。13. 正弦整步電壓13.滑差電壓經(jīng)整流濾波電路處理后得到的滑差電壓包絡(luò)線即正弦整步電壓。 14.自并勵(lì)14.由發(fā)電機(jī)機(jī)端直接經(jīng)勵(lì)磁變壓器引出電源供給發(fā)電機(jī)自身勵(lì)磁的勵(lì)磁方式。 15.強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)15.強(qiáng)勵(lì)時(shí)，實(shí)際能達(dá)到的勵(lì)磁最高電壓UEmax與額定勵(lì)磁電壓UE.N的比值，稱為強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)KHSE，即KHSE=Uemax/Ue

15、n16.自動(dòng)低頻減負(fù)載裝置16.當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生有功功率缺額引起系統(tǒng)頻率大幅度下降時(shí)，按頻率下降的不同程度自動(dòng)斷開(kāi)相應(yīng)的非重要負(fù)荷，阻止頻率下降，并且頻率迅速恢復(fù)到某期望值，這種安全自動(dòng)裝置稱為自動(dòng)低頻減負(fù)載裝置。 17.電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行17.在滿足頻率質(zhì)量的前提下，應(yīng)使發(fā)電成本最小，按經(jīng)濟(jì)原則在發(fā)電廠和發(fā)電廠機(jī)組之間分配有功負(fù)荷。三、填空題(本大題共11小題，每小題1分，共11分)18.備用電源和備用設(shè)備自動(dòng)投入裝置的動(dòng)作時(shí)間的確定，是以使負(fù)荷的停電時(shí)間盡可能短為原則，以減少電動(dòng)機(jī)的_時(shí)間。19.自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合方式有兩種，即_和_。20.將同步發(fā)電機(jī)并入電力系統(tǒng)參加并列運(yùn)行的操作稱

16、為_(kāi)。21.自動(dòng)準(zhǔn)同步裝置發(fā)降壓脈沖時(shí)，必須同時(shí)閉鎖_脈沖。22.三相全控橋式整流電路工作在整流狀態(tài)是將輸入的三相交流電壓轉(zhuǎn)換為_(kāi)。23.在三相全控橋工作中，定義為控制角，為逆變角，與的關(guān)系是=_。24.在勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中，綜合放大單元的輸出電壓Uc就是_單元的控制電壓。25.同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁自動(dòng)調(diào)節(jié)的作用之一：應(yīng)在并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)之間，合理分配_。26.電力系統(tǒng)發(fā)生有功功率缺額時(shí)，必然造成系統(tǒng)頻率_于額定值。27.電力系統(tǒng)自動(dòng)低頻減負(fù)載裝置一般分散安裝在電力系統(tǒng)中相關(guān)的_。28.電力系統(tǒng)自動(dòng)低頻減負(fù)載裝置首級(jí)動(dòng)作頻率一般不超過(guò)_。四、簡(jiǎn)答題(本大題共5小題，每小題4分，共20分)29.雙電源線路配置重合閘除滿足基本要求外，還應(yīng)考慮什么問(wèn)題?為什么?30.同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同步并列的實(shí)際條件是什么?31.對(duì)發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)的基本要求是什么?32.勵(lì)磁調(diào)節(jié)器靜特性的調(diào)整包括哪兩項(xiàng)調(diào)節(jié)?33.簡(jiǎn)述自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的動(dòng)作頻率級(jí)差的一種確定原則。 五、分析題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)34.請(qǐng)畫(huà)出三相全控橋式整流電路的接