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《电力系统自动化》课程测试复习内容-答案 整理:史跃鹏 2011.7.17

2011学年第二学期

说明:电气工程专业课为:《电力电子技术》《自动控制技术》《电力系统分析》,要求平均分大于75分才能获得学位。

1.请简述电力系统的主要特点和运行的基本要求。

参考书:第1章“电力系统特点和基本要求” 答:特点:

1、 和国民经济、人民日常生活联系紧密。 2、 系统结构庞大复杂 3、 各种暂态过程非常短促 4、 电能不能大量储存

基本要求: 1、 保证供电的可靠性 2、 保证良好的电能质量 3、 保证系统运行的经济性。

2.请简述电力系统自动化的主要研究内容。

参考书:第1章 “电力系统自动化主要内容” 答:1、电力系统调度自动化 2、电厂动力机械自动化 3、变电站自动化 4、电力系统自动装置

3.准同期并列的三要素是什么?

参考书:第2章 第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列的理想条件” 答:

1. 并列开关两侧的电压相等, 2. 并列开关两侧电源的频率相同, 3. 并列开关两侧电压的相位角相同。

4.并列操作瞬间如果存在相位差,请分析准同期并列操作对系统的影响。

参考书:第2章 第1节“二、准同期并列”中的“同期并列误差对并列的影响”的“合闸相角差对并列的影响”

答:出现因相位不等的电压差,相位差180度时,电压差最大,冲击电流可以达到额定电流的20倍,可能损坏定子绕组端部,相位差在0-180度之间时,冲剂电流既有有功分量,也有无功分量,在发电机轴上产生冲击力矩。

5.并列操作瞬间如果存在频率差,请分析准同期并列操作对系统的影响。

参考书:第2章 第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列误差对并列的影响”的“合闸频率差对并列的影响”

答:因为频率不等产生电压差,这个电压差是变化的,变化值在0-2Um之间。这种瞬时值的幅值有规律地时大时小变化的电压成为拍振电压。它产生的拍振电流也时大时小变化,有功分量和转子电流作用产生的力矩也时大时小变化,使发电机振动。频率差大时,无法拉入同步。

6.并列操作瞬间如果存在电压幅值差,请分析准同期并列操作对系统的影响。 参考书:第2章 第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列误差对并列的影响”的

“合闸电压幅值差对并列的影响”

答:合闸时产生冲击电流,为无功性质,对发电机定子绕组产生作用力。

7.已知发电机准同期并列允许压差为额定电压的5%,允许频差为额定频率的0.2%,当图1所示Ts分别为9s和11s时,请分析正弦整步电压波形是否满足并列操作的压差和频差条件。

参考书:第2章

答案:当Ts=9s条件不满足;

当Ts=11s时,压差和频差条件均满足。

U s 第2节“一、脉动电压” 时,压差条件满足,频差

Ts 2π t 图1 正弦整步电压波形 8.图2所示两种频差情况的Ut.ad(恒定越前时间脉冲)和Uδ.ad(恒定越前相角脉冲)关系波形图,通过比较Ut.ad和Uδ.ad顺序检查频差大小,请问哪种频差情况满足并列操作的要求,为什么?

uzb Ts t 2π (δ) uzb Ts t 2π (δ) uzb Ts t 2π (δ) ut.ad t 2π uδ.ad t 2π (a) ut.ad t 2π uδ.ad t 2π (b) ut.ad t 2π uδ.ad t 2π (c) (δ) (δ) (δ) (δ) (δ) (δ) 图2 两种频差情况的Ut.ad与Uδ.ad关系波形图

参考书:第2章 第3节“一、整步电压;二.恒定越前时间信号形成;三.频率差检测”答案:图(a)所示,uδ.ad有效电平出现时间先于ut.ad,表示?s??sY,即实际频差小于

?sY,即实际频差

允许频差;图(b)所示,ut.ad有效电平出现时间先于uδ.ad,表示?s?大于频差设定值;图(c)所示,uδ.ad有效电平出现时间等于ut.ad,表示?s?际频差等于允许频差;显然图(a)、图(c)所示情况满足并列操作要求。

?sY,即实

9.同步发电机励磁自动调节的主要作用有哪些?

参考书:第3章 第1节“一、同步发电机励磁控制系统的主要任务” 答: 1、 控制电压

2、 合理分配并联发电机间的无功功率 3、 提高电力系统的稳定性

4、 改善电力系统的运行条件(1、改善异步电动机的启动性能2、为发电机异步运行创

造条件3、提高带时限继电保护动作的可靠性) 5、 水轮发电机组要求强行减磁