電力系統(tǒng)自動裝置原理簡答

1、第二章 同步發(fā)電機(jī)的自動并列 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，以減少對電力系統(tǒng)的擾動。因?yàn)椋?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(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、同步發(fā)電機(jī)并列操可以采用什么

2、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(shí)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(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。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(shí)，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Q

3、F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(shí)際合閘時(shí)相量差Us的值很小，因此計(jì)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(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)自動化；

4、但并列發(fā)電機(jī)未經(jīng)勵磁，并列時(shí)會從系統(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。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： 滑差頻率與滑差周期的關(guān)系：8、同步發(fā)電

5、機(jī)自動準(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(shí)，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(shí)，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

6、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，嚴(yán)重時(shí)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(shí)，產(chǎn)生沖擊電流的原因，為什么要檢查并列合閘時(shí)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(shí)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)失步，造成并列不成功。同時(shí)

7、，如果斷路器合閘存在動作時(shí)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(shí)發(fā)電機(jī)可能并列不成功？答：發(fā)電機(jī)并列合閘時(shí)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(shí)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(shí)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

8、=0°有一個提前量，即合閘脈沖需要導(dǎo)前時(shí)間。13、斷路器合閘脈沖的導(dǎo)前時(shí)間應(yīng)怎么考慮？為什么是恒定導(dǎo)前時(shí)間？答：斷路器合閘脈沖的導(dǎo)前時(shí)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(shí)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(shí)間之和，其中主要為斷路器的合閘時(shí)間。由于斷路器的合閘時(shí)間是本身固有的、固定不變的，所以導(dǎo)前時(shí)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(shí)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

9、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(shí)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(shí)間變化過程確定合閘時(shí)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(shí)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(shí)間變化過程確定合閘時(shí)刻使相位差滿足條件，但需利用其

10、他方法檢測電壓差是否滿足。16、如何利用線性整步電壓來實(shí)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(shí)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(shí)際中，濾波器的時(shí)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)生影響，使實(shí)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

11、測在恒定越前時(shí)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；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U(xiǎn)G和UX值，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

12、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(shí)，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(shí)時(shí)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(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相對應(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

13、代表并列過程中的什么現(xiàn)象？實(shí)時(shí)相角差又分別如何計(jì)算？寫出其各種情況下的計(jì)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?；罱穷l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(jì)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(shí)機(jī)？1、用相量圖分析不滿足理想準(zhǔn)同期條件時(shí)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(shí)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(shí)，相量圖如課本中圖

14、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(shí)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(shí)，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(shí)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(shí)損壞發(fā)電機(jī)。（3）當(dāng)只存在頻率差、不存在電壓差時(shí)，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

15、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(shí)，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(shí)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(shí)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50Hz×0.2=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(shí)際滑差周期為11s，所以滿足頻差允許值條件。第三章 同步發(fā)電機(jī)勵磁自動控制系統(tǒng) 1、同步發(fā)電機(jī)勵磁自動調(diào)節(jié)的作

16、用是什么？答：答: 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(shí)，對發(fā)電機(jī)實(shí)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

17、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(jià)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(shí)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

18、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(shí)，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。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

19、”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？

20、答：控制角<90°，將交流變換為可控制的直流供給勵磁繞組；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

21、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(shí)，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°<< 180°時(shí)，輸出平均電壓Ud為負(fù)值，三相全控橋工作在逆變狀態(tài)，將直流轉(zhuǎn)為交流。12、何謂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> 90°時(shí)，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

22、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。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

23、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?？煽卣鳎嚎刂平?lt;90°，將交流變換為可控的直流供給勵磁繞組；控制角>90°，將帶感性負(fù)載的直流逆變?yōu)榻涣鳎M(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。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

24、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(shí)，機(jī)端電壓極度降低，此時(shí)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(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。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(shí)現(xiàn)？答：勵磁調(diào)節(jié)器靜特性調(diào)整包

25、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(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(shí)，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

26、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(shí)，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(shí)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)

27、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(jì)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(shí)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

28、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(jì)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(shí)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(shí)間開銷上有何要求？答：(1)采樣時(shí)間：2.4ms(2)采樣計(jì)算：<3.5ms(3)發(fā)電機(jī)各種工況判

29、斷：<1.5ms (4)調(diào)節(jié)量計(jì)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(shí)，用鍵盤與調(diào)節(jié)器間通信的中斷。第四章 勵磁控制系統(tǒng)的動態(tài)特性 1、我國大、中型同步發(fā)電機(jī)勵磁系

30、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(shí)，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(shí)間不超過10s。(2)當(dāng)同步發(fā)電機(jī)突然零起升壓時(shí)，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(shí)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(jì)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)胤从辰涣鲃畲艡C(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(shí)間常數(shù)，改變R5