《电力系统自动化》考试复习题及其答案.docVIP

《电力系统自动化》课程考试复习内容-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。 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电力系统自动化主要内容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。 δ.ad（恒定越前相角脉冲）关系波形图，通过比较Ut.ad与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？ 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，即实际频差小于允许频差；图(b)所示，ut.ad有效电平出现时间先于uδ.ad，表示，即实际频差大于频差设定值；图(c)所示，uδ.ad有效电平出现时间等于ut.ad，表示，即实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。 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： 控制电压 合理分配并联发电机间的无功功率 提高电力系统的稳定性 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） 水轮发电机组要求强行减磁 10.简述同步发电机自并励励磁系统结构及其工作原理和特点？画出其示意图。 参考书：第3章 第3节“同步发电机励磁系统”中的“三、静止励磁系统” 答：工作原理：（如下图）发电机励磁功率取自发电机端，经过励磁变压器TV降压，可控硅整流器VS整流后供给发电机励磁。发电机励磁电流通过自动励磁调节器控制晶闸管的控制角进行控制。 特点：1、结构简单，可靠性高，造价低，维护量小。 2、没有励磁机，缩短了机组主轴的长度，可减少电厂土建造价。 3、直接用可控硅控制转子电压，可获得很快的励磁电压响应速度，可以近似地认为具有阶跃函数那样的响应速度。 示意图： 11. 简述同步发电机他励交流励磁系统结构及其工作原理和特点？画出其示意图。 参考书：第3章 第3节“同步发电机励磁系统”中的“二、交流励磁机励磁系统” 答：工作原理：交流主励磁机与交流副励磁机与发电机同轴转动。交流副励磁机配有一个自励恒压调节器维持其端电压为恒定值。副励磁机输出的交流电经过可控硅整流变成直流给主励磁机励磁。主励磁机输出的交流电经过不可控硅整流器变成直流，供给发电机作为励磁电流。 特点：1、取消了直流励磁机，不存在换向问题，而交流励磁机的容量可以做的很大，所以容量不受限制 2、交流主励和副励与发电机同轴，自成体系，励磁系统不受电网的干扰，可靠性高 3、由于晶闸管的控制角变化很快，励磁电流可以很快变化，所以为快速励磁系统。 4、交流励磁机的时间常数大，控制环节多，增加了励磁系统的时间常数。为解决此问题，励磁机转子采用叠片式结构，也使得输出的直流波纹减小。 5、有转子滑环和碳刷。 6、加长了主机轴长度。 12．同步发电机自动励磁调节器由哪几个单元电路构成？各单元的主要功能要求是什么？ 参考书：第3章 第4节“自动励磁调节器基本原理”中的“二、半导体励磁调节器原理” 答:构成：1、测量比较单元 2、综合放大单元 3、移相触发单元 对个单元的要求： 测量比较单元 测量电路应该有足够高的灵敏度，基准电压稳定，电压给定电路的调整范围必须满足运行要求 测量电路应该具有优良的动态性能 测量电路的输出电压应该平稳，波纹要小 综合放大单元 要求能线性无关地综合、放大各个输入信号。 有足够的运算精度和放大系数，放大系数可调整 响应速度要快，时间常数要小 工作稳定、输出阻抗低。 输出电压范围满足移相触发单元的要求 移相触发单元 晶闸管的触发脉冲应该与奸诈管阳极电压同步。 触发脉冲移相范围要符合相应可控整流电路的要求 触发脉冲应有足够的功率以保证可控硅元件可靠地导通。 触发脉冲的上升前沿要陡。 触发脉冲有足够的宽度。 触发脉冲与主电路应相互隔望 保证各相可控硅元件的控制角一致。 对三相全控桥式整流电路，还要求触发脉冲宽度大于60度或者采用双脉冲触发。 13．什么叫发电机“灭磁”，有哪几种灭磁方法？发电机灭磁是将发电机励磁电源切除再通过一定的方式来消除残余的磁场从而达到消除发电机电压的目的，目前我们国家常用的