《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置》課程考試(A卷)及答案

《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置》課程考試試卷(A卷)一、單項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，請(qǐng)將其代碼填寫在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無(wú)分。1、DCS系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展的產(chǎn)物，整個(gè)系統(tǒng)的組成不包括【B】A、上位機(jī)B、工控機(jī)C、數(shù)據(jù)采集測(cè)控站D、通信線路2、電力系統(tǒng)運(yùn)行中的主要并列方式為【C】A、自同期

B、非同期 C、準(zhǔn)同期 D、同周期3、準(zhǔn)同步并列條件規(guī)定的允許頻率差為不超過(guò)額定頻率的

【C】A、0％—1％B、0％—5％C、0.2％—0.5％D、2％—5％4、滑差角頻率小于某一值，相當(dāng)于【B】A、脈動(dòng)電壓周期小于某一值B、脈動(dòng)電壓周期大于某一值C、頻率差大于某一值D、頻率差等于某一值5、勵(lì)磁功率單元向同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子提供【B】A、交流電流B、直流電流C、交流電壓D、任何電壓6、最簡(jiǎn)單的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)方式是【A】A、比例調(diào)節(jié)B、微分調(diào)節(jié)C、比例微分調(diào)節(jié)D、比例積分調(diào)節(jié)7、最大勵(lì)磁限制是為而采取的安全措施?！綝】A、防止發(fā)電機(jī)定子繞組長(zhǎng)時(shí)間欠勵(lì)磁B、防止發(fā)電機(jī)定子繞組長(zhǎng)時(shí)間過(guò)勵(lì)磁C、防止發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組長(zhǎng)時(shí)間欠勵(lì)磁D、防止發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組長(zhǎng)時(shí)間過(guò)勵(lì)磁8、電網(wǎng)中發(fā)電機(jī)組在調(diào)速器的工作情況下是電網(wǎng)的【B】A、功率特性B、一次調(diào)頻頻率特性C、二次調(diào)頻頻率特性D、調(diào)節(jié)特性9、電力系統(tǒng)的頻率和有功功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要的組成環(huán)節(jié)不包括【A】A、電容器B、調(diào)速器C、發(fā)電機(jī)組D、電網(wǎng)10、自動(dòng)低頻減載裝置是用來(lái)解決事故的重要措施之一?！綝】A、少量無(wú)功功率缺額B、少量有功功率缺額C、嚴(yán)重?zé)o功功率缺額D、嚴(yán)重有功功率缺額填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）請(qǐng)?jiān)诿啃☆}的空白處寫出正確答案。1、集散系統(tǒng)整個(gè)系統(tǒng)由若干個(gè)數(shù)據(jù)采集測(cè)控站和上位機(jī)及通信線路組成。采樣定理指出采樣頻率必須大于原模擬信號(hào)頻譜中最高頻率的兩倍，則模擬信號(hào)可由采樣信號(hào)唯一表示。3、自動(dòng)并列裝置中頻率差測(cè)量部分判別和間頻率差值大小，作為是否需要調(diào)速的依據(jù)。發(fā)電機(jī)的出口斷路器、發(fā)電機(jī)變壓器組接線的高壓斷路器都是同期點(diǎn)。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%。勵(lì)磁電壓上升速度定義為：在強(qiáng)行勵(lì)磁時(shí)，從開(kāi)始至0.5s內(nèi)勵(lì)磁電壓的平均上升速度。同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)包括勵(lì)磁功率單元和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器兩個(gè)組要部分組成。頻率低于45HzHz時(shí)，就有“電壓崩潰”的危險(xiǎn)。在實(shí)行解列操作時(shí)，必須注意功率平衡問(wèn)題。10、電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及向調(diào)度中心的集中這一綜合技術(shù)系統(tǒng)稱為遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)。三、問(wèn)答題（本大題共5小題，每小題6分，共30分）電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置的首要任務(wù)是什么？答：電力系統(tǒng)運(yùn)行的主要參數(shù)是連續(xù)的模擬量，而計(jì)算機(jī)內(nèi)部參與運(yùn)算的信號(hào)是離散的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)（3分），所以，電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置的首要任務(wù)是將連續(xù)的模擬信號(hào)采集并轉(zhuǎn)化成離散的數(shù)字信號(hào)后進(jìn)入計(jì)算機(jī)，即數(shù)據(jù)采集和模擬信號(hào)的數(shù)字化（3分）。2、同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期并列的理想條件是什么？答：待并發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)相序相同（1.5分）；待并發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)頻率相同（1.5分）；待并發(fā)電機(jī)電壓和并列點(diǎn)的系統(tǒng)側(cè)電壓相等（1.5分）；④待并發(fā)電機(jī)電壓和并列點(diǎn)的系統(tǒng)側(cè)電壓相位角相等（1.5分）。3、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)同期并列時(shí)，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?。?分）。原因：通過(guò)相量圖分析可知，并列瞬間存在電壓差，將產(chǎn)生無(wú)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(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（3分）。4、勵(lì)磁系統(tǒng)為何要采用電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）?PSS的作用是什么？答：由于常規(guī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器是按電壓偏差比例調(diào)節(jié)，而且勵(lì)磁控制系統(tǒng)存在慣性，因此在長(zhǎng)距離、重負(fù)荷的電力系統(tǒng)中，勵(lì)磁系統(tǒng)會(huì)減弱系統(tǒng)的阻尼能力，即降低發(fā)電機(jī)的阻尼轉(zhuǎn)矩（負(fù)阻尼效應(yīng)），使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能變壞，從而引起電力系統(tǒng)低頻振蕩。為了保證勵(lì)磁控制系統(tǒng)維持電壓穩(wěn)定的基本功能，又能消除負(fù)阻尼效應(yīng)，提高電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，勵(lì)磁系統(tǒng)常采用PSS來(lái)達(dá)到這一目的。（4分）PSS的作用是產(chǎn)生正阻尼轉(zhuǎn)矩，抵消勵(lì)磁控制系統(tǒng)引起的負(fù)阻尼轉(zhuǎn)矩，提高電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。（2分）5、電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻的任務(wù)是什么？對(duì)調(diào)頻系統(tǒng)有哪些要求？答：電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻的任務(wù)主要是對(duì)系統(tǒng)的頻率進(jìn)行監(jiān)視和控制，及時(shí)調(diào)整發(fā)電機(jī)組的出力，使系統(tǒng)的有功功率達(dá)到新的平衡，保證系統(tǒng)頻率在規(guī)定范圍內(nèi)。此外，在滿足頻率質(zhì)量的前提下，還要考慮如何使發(fā)電成本最小，即按經(jīng)濟(jì)原則在電廠和機(jī)組間分配有功負(fù)荷，以達(dá)到電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行（4分）。調(diào)頻系統(tǒng)應(yīng)有足夠的調(diào)整容量、調(diào)整精度和調(diào)整速度（2分）。四、計(jì)算分析題（本大題共2小題，每小題15分，共30分）1、某電廠有三臺(tái)發(fā)電機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行，1號(hào)機(jī)組的額定有功功率為25MW，2號(hào)機(jī)組的額定有功功率為35MW，3號(hào)機(jī)組的額定有功功率為50MW，三臺(tái)機(jī)組的額定功率因數(shù)分別為0.85、0.88、0.9，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)差系數(shù)分別為0.04、0.06、0.05，若系統(tǒng)無(wú)功功率增量為其總額定無(wú)功功率的20%，問(wèn)：（1）各機(jī)組承擔(dān)的無(wú)功負(fù)荷增量為多少？（2）母線的電壓波動(dòng)量是多少？（3）對(duì)發(fā)電機(jī)承擔(dān)的無(wú)功負(fù)荷的增量跟調(diào)差系數(shù)的關(guān)系作出分析。解：1號(hào)機(jī)組額定無(wú)功功率為2號(hào)機(jī)組額定無(wú)功功率為3號(hào)機(jī)組額定無(wú)功功率為（1分）（2分）等值調(diào)差系數(shù)（2分）母線電壓變化值（1分）所以各個(gè)機(jī)組的無(wú)功增量（1分）（1分）（1分）（1分）（1分）（1分）（1）1號(hào)機(jī)組承擔(dān)的無(wú)功負(fù)荷增量為3.83Mvar，2號(hào)機(jī)組承擔(dān)的無(wú)功負(fù)荷增量為3.11Mvar，3號(hào)機(jī)組承擔(dān)的無(wú)功負(fù)荷增量為4.79Mvar（2）母線電壓波動(dòng)降低0.00988(3)當(dāng)發(fā)電機(jī)在公共母線上并列運(yùn)行時(shí)，若無(wú)功負(fù)荷波動(dòng)，機(jī)組承擔(dān)的無(wú)功負(fù)荷的增量跟調(diào)差系數(shù)成反比，即調(diào)差系數(shù)小的機(jī)組承擔(dān)的無(wú)功功率的增量標(biāo)幺值大（3分）。2、某電力系統(tǒng)有4臺(tái)額定出力為125MW的發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行，各機(jī)組的調(diào)差系數(shù)均為5%，系統(tǒng)總負(fù)荷為400MW，求當(dāng)負(fù)荷增加50MW時(shí)，在機(jī)組按平均分配負(fù)荷方式，頻率下降的數(shù)值是多少？2臺(tái)機(jī)滿負(fù)荷，2臺(tái)機(jī)為25MW的情況下頻率下降的數(shù)值是多少？