电力系统自动装置原理思考题和答案
电力系统自动装置

电力系统自动装置实验思考题1.准同期并列的理想条件有哪些?实际中利用脉动电压如何体现?答:(1)并列开关两侧的电压相等,最大允许相差20%以内;并列开关两侧电源的频率相同,一般规定:频率相差0.15Hz即可进行并列;并列开关两侧电压的相位角相同;并列开关两侧的相序相同;(2)先将待并发电机组先后升至额定转速和额定电压,然后通过调整待并机组的电压和转速,使电压幅值和频率条件满足,由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令,使出口断路器合上的时候相位差尽可能的小。
2.根据绘制的脉动电压波形,分析脉动电压的变化规律,受哪些因素的影响。
答:受并联铁磁谐振和串联铁磁谐振的影响,主要特点是:(1)对于铁磁谐振电路,在相同的电源电势作用下回路可能不只一种稳定的工作状态。
电路到底稳定在哪种工作状态要看外界冲击引起的过渡过程的情况。
(2)PT的非线性铁磁特性是产生铁磁谐振的根本原因,但铁磁元件的饱和效应本身也限制了过电压的幅值。
此外回路损耗也使谐振过电压受到阻尼和限制。
当回路电阻大于一定的数值时,就不会出现强烈的铁磁谐振过电压3.理论分析与测试观察结果是否一致,为什么?答:理论分析与测试观察结果一致,因为正常自动准同期并列时,对电网冲击很小,机端电压和电流波形畸变不大,波形依然为正弦。
4.在合闸时相角误差产生的主要原因有哪些?答:合闸相角差主要产生有功电流分量;在有相角差的情况下合后,发电机、变压器与电网间立刻进行有功功率的交换,使得发电机组的联轴、变压器受到冲击,这对于发电机组、变压器和电网均产生不利影响,为了保证机组和变压器安全,一般将有功冲击电流限制在较小的范围内。
最大允许并列误差角为10°。
5.根据实验步骤,详细分析半自动准同期并列过程。
答:在这种情况下,要满足并列条件,需要手动调节发电机电压、频率,直至电压差、频率差在允许范围内,相角差在零度前某一适合位置时,准同期装置控制合闸按钮进行合闸。
电力系统自动装置原理思考题

附录:电力系统自动化思考题第一部分 自动装置及其数据的采集处理1-1.设某TV 变比1000:1,TA 变比5000:1,讨论若采用加权平均法进行数据前置处理时,所采用的权值。
1-2.采用式1-13对电流进行分解,0a 、n a 、n b 的物理意义分别是什么?第二部分 自动并列2-1.并列的允许电流值如何考虑?说明理由。
2-2.设并列条件已满足要求,现可惜错过了合闸时机,问下次合闸时机还需要多少时间?设滑差角频率6*102−×=s ϖ,试分析最快与最慢两种情况。
自动装置如何解决这样的问题?2-3.已知:两个区域电网的等值机系统如图所示,其电压幅值相等,频率分别为:t f cos 1.0501+=Hz ,t f 2sin 1.0502+=Hz ,现准备进行恒定越前时间准同期互联操作,设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒,求调度中心发出合闸信号的时刻。
2-4.旋转坐标系中发电机的模型方程(Park 方程)如下:磁链方程⎪⎩⎪⎨⎧+−=−=+−=f f d ad f q q q f ad d d d i x i x i x i x i x ψψψ 电压方程⎪⎩⎪⎨⎧+++−=+−+−=d q d q q d d d s ri u s ri u ψψψψ)1()1(&& 式中符号含义:ψ — 磁链,i — 电流,u — 电压,d — 直轴,q — 交轴,f — 励磁绕组,dt d ψψ=&。
已知:**1ad f x I =,5.0,1,0===q d x x r ,⎩⎨⎧====8.0sin 6.0cos δδU u U u qd ,222q d i i i +=。
假定恒同步转速、恒励磁,求发电机并入电网后的电流暂态过程。
第三部分 励磁控制3-1.某电厂有两台发电机在公共母线上并联运行,1号机的额定功率为25MW ,2号机的额定功率为50MW 。
两台机组的额定功率因数都是0.85。
电力系统自动装置复习思考题参考答案

《电力系统自动装置》复习思考题参考答案(1—3章)(共6页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-第三章 复习思考题1. 何谓并列发电机并列操作应遵循哪原则答:电力系统并列操作一般是指两个交流电源在满足一定条件下的互联操作,也叫同步操作、同期操作或并网。
并列的原则是:(1)并列瞬间,发电机的冲击电流不应超过规定的允许值;(2)并列后,发电机应能迅速进入同步运行。
2. 并列的方法有哪两种各有何特点答:并列的方法有准同步并列和自同步并列两种。
准同步并列的优点是并列时产生的冲击电流较小,不会使系统电压降低,并列后容易拉入同步。
自同步并列的优点是操作简单、并列速度快,在系统发生故障、频率波动较大时,发电机组仍能并列操作并迅速投入电网运行,可避免故障扩大,有利于处理系统事故。
3. 准同期自动并列的三个条件是什么并列时如果不满足这些条件会有何后果答:并列条件应为: (1)发电机电压和系统电压的幅值相同; (3)发电机电压和系统电压的相位相同,即相角差为0; (2)发电机电压和系统电压的频率相同。
不满足条件(1)时,会产生无功分量的冲击电流。
冲击电流的电动力会对发电机绕组产生影响,当电动力较大时,有可能引起发电机绕组的端部变形;不满足条件(2)时,产生有功分量的冲击电流,合闸后发电机与电网间立刻交换有功功率,使机组转轴受到突然冲击,这对机组和电网运行都是不利的;不满足条件(3)时,断路器两侧出现脉动电压,如果发出合闸命令的时刻不恰当,就有可能在相角差较大时合闸,从而引起较大的冲击电流。
此外,如果在频率差较大时并列,频率较高的一方在合闸瞬间会将多余的动能传递给频率低的一方,即使合闸时的相角差不大,当传递能量过大时,待并发电机需经历一个暂态过程才能拉人同步运行,严重时甚至导致失步。
4. 准同期自动并列的实际条件是什么答:(1)待并发电机电压幅值与系统电压幅值应接近相等,误差不应超过±(5%~l0%)的额定电压;(2)待并发电机频率与系统频率应接近相等,误差不应超过±%~%)的额定频率;(3)并列断路器触头应在发电机电压与系统电压相位差接近零度时刚好接通。
(完整版)电力系统自动装置原理思考题及答案

复习思考题第二章同步发电机的自动并列一、基本概念1、并列操作:电力系统中的负荷随机变化,为保证电能质量,并满足安全和经济运行的要求,需经常将发电机投入和退出运行,把一台待投入系统的空载发电机经过必要的调节,在满足并列运行的条件下经开关操作与系统并列,这样的操作过程称为并列操作。
2、准同期并列:发电机在并列合闸前已加励磁,当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时,将发电机断路器合闸,完成并列操作。
3、自同期并列:将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统,随后给发电机加上励磁,在原动转矩、同步力矩作用下将发电机拉人同步,完成并列操作。
4、并列同期点:是发电机发电并网的条件。
同期并列点是表示相序相同、电源频率同步、电压相同。
5、滑差、滑差频率、滑差周期:滑差:并列断路器两侧发电机电压电角速度与系统电压电角速度之差;滑差频率:并列断路器两侧发电机电压频率与系统电压频率之差,用fs 表示;滑差周期:并列断路器两侧发电机电压与系统电压之间相角差变化360°所用的时间。
6、恒定越前相角准同期并列:在Ug和Ux两个相量重合之前恒定角度发出合闸信号的叫恒定越前相角并列装置。
7、恒定越前时间准同期并列:在Ug和Ux两个相量重合之前恒定时间发出合闸信号的叫恒定越前时间并列装置。
8、整步电压、正弦整步电压、线性整步电压:包含同步条件信息的电压;正弦整步电压:与时间具有正弦函数关系的整步电压;线性整步电压:与时间具有线性函数关系的整步电压。
二、思考题1、同步发电机并列操作应满足什么要求?为什么?答:同步发电机并列操作应满足的要求:(1)并列断路器合闸时,冲击电流应尽可能小,其瞬时最大值一般不超过1~2倍的额定电流。
(2)发电机并网后,应能迅速进入同步运行状态,其暂态过程要短,以减少对电力系统的扰动。
因为:(1)并列瞬间,如果发电机的冲击电流大,甚至超过允许值,所产生的电动力可能损坏发电机,并且,冲击电流通过其他电气设备,还合使其他电气设备受损;(2)并列后,当发电机在非同步的暂态过程时,发电机处于振荡状态,遭受振荡冲击,如果发电机长时间不能进入同步运行,可能导致失步,并列不成功。
电力系统自动装置原理思考题及答案

复习思考题第二章同步发电机的自动并列一、基本概念1、并列操作:电力系统中的负荷随机变化,为保证电能质量,并满足安全和经济运行的要求,需经常将发电机投入和退出运行,把一台待投入系统的空载发电机经过必要的调节,在满足并列运行的条件下经开关操作与系统并列,这样的操作过程称为并列操作。
2、准同期并列:发电机在并列合闸前已加励磁,当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时,将发电机断路器合闸,完成并列操作。
3、自同期并列:将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统,随后给发电机加上励磁,在原动转矩、同步力矩作用下将发电机拉人同步,完成并列操作。
4、并列同期点:是发电机发电并网的条件。
同期并列点是表示相序相同、电源频率同步、电压相同。
5、滑差、滑差频率、滑差周期:滑差:并列断路器两侧发电机电压电角速度与系统电压电角速度之差;滑差频率:并列断路器两侧发电机电压频率与系统电压频率之差,用fs 表示;滑差周期:并列断路器两侧发电机电压与系统电压之间相角差变化360°所用的时间。
6、恒定越前相角准同期并列:在Ug和Ux两个相量重合之前恒定角度发出合闸信号的叫恒定越前相角并列装置。
7、恒定越前时间准同期并列:在Ug和Ux两个相量重合之前恒定时间发出合闸信号的叫恒定越前时间并列装置。
8、整步电压、正弦整步电压、线性整步电压:包含同步条件信息的电压;正弦整步电压:与时间具有正弦函数关系的整步电压;线性整步电压:与时间具有线性函数关系的整步电压。
二、思考题1、同步发电机并列操作应满足什么要求?为什么?答:同步发电机并列操作应满足的要求:(1)并列断路器合闸时,冲击电流应尽可能小,其瞬时最大值一般不超过1~2倍的额定电流。
(2)发电机并网后,应能迅速进入同步运行状态,其暂态过程要短,以减少对电力系统的扰动。
因为:(1)并列瞬间,如果发电机的冲击电流大,甚至超过允许值,所产生的电动力可能损坏发电机,并且,冲击电流通过其他电气设备,还合使其他电气设备受损;(2)并列后,当发电机在非同步的暂态过程时,发电机处于振荡状态,遭受振荡冲击,如果发电机长时间不能进入同步运行,可能导致失步,并列不成功。
自动装置答案

1 5 2
t1 3.8078 , t 2 5.6169 ,……
考虑时间提前量 0.14 秒,则调度中心发出合闸信号的时刻可为:3.6678 秒,5.4769 秒,等等。
第三部分 励磁控制
3-1.某电厂有两台发电机在公共母线上并联运行,1 号机的额定功率为 25MW,2 号机的额定功率为 50MW。两台机组的额定功率因数都是 0.85。2 号机励磁调节器调差系数为 0.05,1 号机为无差调节特性。 若系统无功负荷波动使电厂无功增量为它们总无功容量的 20%, 问各机组承担的无功负荷增量是多少?母 线上的电压波动是多少?若电厂无功增量为它们总无功容量的 60%,情况又如何? 答: 1 号机额定无功功率: QG1N P G1 N tan 1 25 tan arccos 0.85 15.49 Mvar 1 号机额定视在功率: SG1N P G1 N / cos 1 25 / 0.85 29.41 MVA 2 号机额定无功功率: QG 2 N P G 2 N tan 2 50 tan arccos 0.85 30.99 Mvar 因为 1 号机为无差调节特性,所以 1 号机将尽其所能承担无功功率的增量,如果 1 号机能承担无功功 率的全部增量(即其值小于额定视在功率) ,则母线电压保持不变。 当电厂无功增量为总无功容量的 20%时(题目隐含 1 号机组承担全部无功增量):
UG1 UI
总无功负荷
UGII UⅡ
b
a
可避免无功电流冲击。 3-6.设 4 台发电机在同一母线并列运行,如果改变发电机母线电压而不改变其无功负荷的分配,试问 如何操作? 答:先从 2 台机组的并列运行开始讨论:当需改变发电机母线电压而不改变 2 台机组间无功负荷的分 配的比例时,设其所承担的无功负荷总量不变,则由图可见,仅需将 2 台机组的电压-无功特性上移,则其 工作点将从 a 点变化到 b 点。对 4 台机组可同理操作。
电力系统自动装置原理课后答案

电力系统自动装置原理附录思考题答案第一部分 自动装置及其数据的采集处理1-1.采用式1-13对电流进行分解,0a 、n a 、n b 的物理意义分别是什么? 【答案提示】0a :直流分量;n a :n 次谐波分量的实部;n b :n 次谐波分量的虚部。
1-2.采样的前期处理讨论: 【答案提示】如果正态分布均匀,那么采用4只电阻串联采样的方式要比采用一只电阻采样的精确度高; 是用算术平均法进行滤波有两种方式,其一:10~1021a a a a+++= ;其二:2~211a a a +=,2~~312a a a +=,2~~423a a a += (2)~~108a a a +=。
第二种方法只占有3个内存变量,每一次计算结果覆盖了前一次的采样数据,节省内存,另外,第二种方法滤波后的权重比例合理,10a 占权重为50%,更加接近采样的后期,因此计算机采样中经常采用。
第一种方法的权重完全一样,10个采样数据各占10%,另外它需要11个内存变量。
总的来看,第二种方法的误差和实际意义都大于第一种。
第二部分 自动并列2-1.略 2-2.略2-3.已知:两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示,其电压幅值相等,频率分别为:t f cos 1.0501+=Hz ,t f 2sin 1.0502+=Hz ,现准备进行恒定越前时间准同期互联操作,设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒,求调度中心发出合闸信号的时刻。
第二部分 自动并列2-3.已知:两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示,其电压幅值相等,频率分别为:t f cos 1.0501+=Hz ,t f 2sin 1.0502+=Hz ,现准备进行恒定越前时间准同期互联操作,设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒,求调度中心发出合闸信号的时刻。
【答案提示】合闸相角差表达式为:⎩⎨⎧-=-=-==20100212sin 2.0cos 2.0)(22δδδππππδe s e t t f f f 先不考虑提前量,则有:01.02cos 1.0sin 2.0]2sin 2.0cos 2.0[0→++=+-=⎰πππδππδt t dt t t e e251sin 01sin sin 1sin 21sin 212cos sin 222-=⇒=--=+-+=++t t t t t t t 8078.32+=πk t 或6662.02-=πk t8078.31=t , 5.61692=t ,……考虑时间提前量0.14秒,则调度中心发出合闸信号的时刻可为:3.6678秒,5.4769秒,等等。
电力系统自动装置原理复习思考题完整版

《电力系统自动控制装置原理》复习思考题考试题型:选择、名词解释、简答题、计算题负荷的调节效应: 当频率下降时, 负荷吸取的有功功率随着下降;当频率升高时,负荷吸取的有功功率随着增高。
这种负荷有功功率随频率变化的现象,称为负荷调节效应。
频率调差系数: 单位发电机有功功率的变化引起的频率增量即为频率调差系数。
电压调整:调节电力系统的电压, 使其变化不超过规定的允许范围, 以保证电力系统的稳定水平及各种电力设备和电器的安全、经济运行。
电力系统:由发电、输电、变电、配电和用电等环节组 成的电能生产与消费系统。
1、电力系统频率二次调整有哪几种可以实现无差调节?答: ①主导发电机法、②积差调频法、③分区调频法。
2、自动发电控制系统的基本任务?答:主要任务:①使全系统发电机输出功率与总负荷功率匹配;②保持系统频率为额定值;③控制区域联络线的交换功率与计划值相等;④在区域网内各发电厂之间进行负荷的经济分配。
3、简述发电机调节的类型及特点。
电力系统调度的主要任务。
答:发电机调节的类型及特点:① >0为正调差系数,其调节特性下倾,即发电机端电压随无功电流增大而降低;②<0为负调差系数,其调节特性上翘,发电机端电压随无功电流增大而上升;③=0称为无差特性,这时发电机端电压恒为定值。
电力系统调度的主要任务:③保证供电质量的优良;③保证较高的安全水平;4、强行励磁的基本作用是什么?答:强行励磁的基本作用是:①有利于电力系统的稳定运行;②有助于继电保护的正确动作;③有助于缩短电力系统短路故障切除后母线电压的恢复时间;④并有助于用户电动机的自起动过程。
同步发电机并列的理想条件是什么?答:理想条件:频率相等、电压幅值相等、相角差为零;即( f 、U 、δG=fX G=UX e=0)。
简述同步发电机组并列时遵循的原则。
答:①并列断路器合闸时, 冲击电流应尽可能小, 其瞬时最大值一般不超过 1~2倍的额定电流。
②发电机并网后, 应能迅速进入同步运行状态, 其暂态过程要短, 以减少对电力系统的扰动。
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复习思考题第二章同步发电机的自动并列一、基本概念1、并列操作:电力系统中的负荷随机变化.为保证电能质量.并满足安全和经济运行的要求.需经常将发电机投入和退出运行.把一台待投入系统的空载发电机经过必要的调节.在满足并列运行的条件下经开关操作与系统并列.这样的操作过程称为并列操作。
2、准同期并列:发电机在并列合闸前已加励磁.当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时.将发电机断路器合闸.完成并列操作。
3、自同期并列:将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统.随后给发电机加上励磁.在原动转矩、同步力矩作用下将发电机拉人同步.完成并列操作。
4、并列同期点:是发电机发电并网的条件。
同期并列点是表示相序相同、电源频率同步、电压相同。
5、滑差、滑差频率、滑差周期:滑差:并列断路器两侧发电机电压电角速度与系统电压电角速度之差;滑差频率:并列断路器两侧发电机电压频率与系统电压频率之差.用fs表示;滑差周期:并列断路器两侧发电机电压与系统电压之间相角差变化360°所用的时间。
6、恒定越前相角准同期并列:在Ug和Ux两个相量重合之前恒定角度发出合闸信号的叫恒定越前相角并列装置。
7、恒定越前时间准同期并列:在Ug和Ux两个相量重合之前恒定时间发出合闸信号的叫恒定越前时间并列装置。
8、整步电压、正弦整步电压、线性整步电压:包含同步条件信息的电压;正弦整步电压:与时间具有正弦函数关系的整步电压;线性整步电压:与时间具有线性函数关系的整步电压。
二、思考题1、同步发电机并列操作应满足什么要求?为什么?答:同步发电机并列操作应满足的要求:(1)并列断路器合闸时.冲击电流应尽可能小.其瞬时最大值一般不超过1~2倍的额定电流。
(2)发电机并网后.应能迅速进入同步运行状态.其暂态过程要短.以减少对电力系统的扰动。
因为:(1)并列瞬间.如果发电机的冲击电流大.甚至超过允许值.所产生的电动力可能损坏发电机.并且.冲击电流通过其他电气设备.还合使其他电气设备受损;(2)并列后.当发电机在非同步的暂态过程时.发电机处于振荡状态.遭受振荡冲击.如果发电机长时间不能进入同步运行.可能导致失步.并列不成功。
2、同步发电机并列操可以采用什么方法?答:可分为准同期并列和自同期并列。
3、什么是同步发电机自动准同期并列?有什么特点?适用什么场合?为什么?答:调节发电机的电压Ug.使Ug与母线电压Ux相等.满足条件后进行合闸的过程。
特点:并列时冲击电流小.不会引起系统电压降低;但并列操作过程中需要对发电机电压、频率进行调整.并列时间较长且操作复杂。
适用场合:由于准同步并列冲击电流小.不会引起系统电压降低.所以适用于正常情况下发电机的并列.是发电机的主要并列方式.但因为并列时间较长且操作复杂.故不适用紧急情况的发电机并列。
4、为什么准同期并列产生的冲击电流小?答:当电网参数一定时.冲击电流决定于相量差Us.由于准同期并列操作是并列断路器QF在满足频率相等幅值相等相角差为零的理想条件下合闸的.虽然不能达到理想的条件.但是实际合闸时相量差Us的值很小.因此计算出的冲击电流很小。
5、什么是同步发电机自同期并列?有什么特点?适用什么场合?为什么?答:是将一台未加励磁电流的发电机组升速到接近电网频率.滑差角频率不超过允许值.且在机组的加速度小于某一给定值的条件下.首先合上断路器QF.接着合上励磁开关开关SE.给转子加励磁电流.在发电机电动势逐渐增长的过程中.又电力系统将并列的发电机组拉入同步运行。
特点:并列过程中不存在调整发电机电压、频率问题.并列时间短且操作简单.在系统频率和电压降低的情况下.仍有可能实现发电机的并列;容易实现自动化;但并列发电机未经励磁.并列时会从系统吸收无功.造成系统电压下降.同时产生很大的冲击电流。
适用场合:由于自同步并列的并列时间短且操作简单.在系统频率和电压降低的情况下.仍有可能实现发电机的并列.并容易实现自动化.所以适用于在电力系统故障情况下.有些发电机的紧急并列。
6、为什么自同期并列产生很大的冲击电流?答:自同步并列.在发电机断路器合闸前.发电机未加励磁.因此合闸瞬间相当于系统电压经发电机次暂态电抗短路.必然产生很大的冲击电流.此冲击电流随着发电机加上励磁.在发电机电压建立以后消失。
7、滑差、滑差频率、滑差周期有什么关系?答:滑差角频率s ω与滑差频率s f 的关系:2s s f ωπ=滑差频率s f 与滑差周期s T 的关系:1/2/s s s T f πω==8、同步发电机自动准同期并列的理想条件是什么?实际条件是什么?答:理想条件:频率相等.电压幅值相等.相角差为零。
实际条件:①电压差不应超过额定电压的5%~10%;②频率差不应超过额定频率的0.2%~0.5%;③在断路器合闸瞬间.待并发电机电压与系统电压的相位差应接近零.误差不应大于5°。
9、同步发电机自动准同期并列时.不满足并列条件会产生什么后果?为什么?答:发电机准同步并列.如果不满足并列条件.将产生冲击电流.并引起发电机振荡.严重时.冲击电流产生的电动力会损坏发电机.振荡使发电机失步.甚至并列失败。
原因:通过相量图分析可知.并列瞬间存在电压差.将产生无功冲击电流.引起发电机定子绕组发热.或定子绕组端部在电动力作用下受损;并列瞬间存在相位差.将产生有功冲击电流.在发电机轴上产生冲击力矩.严重时损坏发电机;并列瞬间存在频率差。
将产生振荡的冲击电流.使发电机产生振动.严重时导致发电机失步.造成并列不成功。
10、说明同步发电机采用自动准同期方式并列时.产生冲击电流的原因.为什么要检查并列合闸时的滑差?答:答:产生冲击电流的原因:并列瞬间存在电压差、频率差、相位差.检查滑差的原因:如果发电机在滑差不为0 的情况下并入系统.立即周期性地带上正的、负的有功功率.对转子产生制动、加速的力矩.使发电机产生振动.遭受振荡冲击。
如果滑差较大.则振荡周期较短.振荡强烈.严重时导致发电机失步.造成并列不成功。
同时.如果断路器合闸存在动作时间误差.较大的滑差还会造成较大的合闸相角误差.相应产生冲击电流。
11、为什么频率差过大时发电机可能并列不成功?答:发电机并列合闸时存在频率差.将产生振荡的冲击电流.振荡周期就是滑差周期.即频率差的大小.决定着冲击电流的振荡周期。
如果频率差较小.滑差周期长.则经过一定的振荡过程.发电机进入同步运行.并列成功;如果频差过大.滑差周期短.可能导致发电机失步.造成并列失败。
12、合闸脉冲为什么需要导前时间?答:发电机准同步并列要求.并列合闸瞬间发电机电压和系统电压之间的相位差δ 应等于零.考虑到并列断路器都有一个合闸时间.所以自动准同步装置发出合闸脉冲命令.应该相对于δ=0°有一个提前量.即合闸脉冲需要导前时间。
13、断路器合闸脉冲的导前时间应怎么考虑?为什么是恒定导前时间?答:断路器合闸脉冲的导前时间是为了使断路器主触头闭合瞬间.发电机电压和系统电压之间的相位差δ=0°。
所以合闸脉冲的导前时间应等于从发出合闸脉冲命令起到合闸断路器主触头闭合止.中间所有元件动作时间之和.其中主要为断路器的合闸时间。
由于断路器的合闸时间是本身固有的、固定不变的.所以导前时间也不应随频差、压差变化.应也是一个固定值.即恒定导前时间。
14、利用正弦整步电压如何检测发电机是否满足准同期并列条件?答:正弦整步电压含有电压差、频率差、相位差的信息。
正弦整步电压的最小值是电压差;正弦整步电压的周期是滑差周期.能够反映频差的大小.正弦整步电压随时间变化过程对应相位差的变化过程。
所以.利用正弦整步电压的最小值检测是否满足电压差条件.利用正弦整步电压的周期检测是否满足频率差的条件.利用正弦整步电压随时间变化过程确定合闸时刻.使相位差满足条件。
15、利用线性整步电压如何检测发电机是否满足准同期并列条件?答:线性整步电压含有频率差、相位差的信息.但不还有电压差的信息。
线性整步电压的周期是滑差周期.能够反映频率的大小.线性整步电压随时间变化过程对应相位差的变化过程.所以利用其周期可以检测是否满足频率差的调节.利用电压随时间变化过程确定合闸时刻使相位差满足条件.但需利用其他方法检测电压差是否满足。
16、如何利用线性整步电压来实现对频差大小的检查?说明工作原理。
答:压差检查方法:直接比较发电机电压与系统电压幅值。
原理:将发电机电压和系统电压分别通过整流、滤波电路变换成直流.即对应发电机电压和系统电压幅值.再通过比较电路得到两者差值.即幅值差.与允许压差整定值比较判断是否满足并列条件。
17、为什么说实际线性整步电压的最大值、最小值不与相角的零度、180度对应? 答:实际中.滤波器的时间常数将会影响其相移.滑差角频率s ω的变化也会对其产生影响.使实际情况偏离理想化直线。
18、在数字式自动并列装置中.可采用哪几种方法检测频率差?说明各种检测方法的工作原理。
答:(1)频率差检测在恒定越前时间之前完成检测。
在数字式自动并列装置中.相角差()e t δ的轨迹中含有滑差角频率s ω的信息可以利用;19、在数字式自动并列装置中.可采用哪几种方法检测电压差?说明各种检测方法的工作原理。
答:直接读入U G 和U X 值.然后作计算比较:采用传感器把交流电压方均根值转换成低电平直流电压.然后计算两电压间的差值.判断其是否超过该定限值.并获得待并发电机组电压高于或低于电网电压的信息;直接比较U G 和U X 的幅值大小.然后读入比较结果。
待并发电机电压U G 和电网电压U X 分别经变压器和整流桥后.在两电阻上得到与U G 、U X 幅值成比例的电压值U ‘G 和U ’X .取U AB =U ’X -U‘G .用整流桥得检测电压差的绝对值∣△U AB ∣.电压差测量输出端的电位为U D =∣△U AB ∣-U set .其中U set 为允许电压差的整定电压值.当U D 为正时.表明电压差超过并列条件的允许值。
20、在数字式自动并列装置中.如何进行相角差的实时检测?说明其工作原理。
答:把电压互感器二次侧U X 、U G 的交流电压信号转换成同频、同相的两个方波.把这两个方波信号接到异或门.当两个方波输入电平不同时.异或门的输出为高电平.用于控制可编程定时计数器的计数时间.其计数值N 即与两波形间的相角差e δ相对应。
CPU 可读取矩形波的宽度N 值.求得两电压间相角差的变化轨迹*()[()/]/0.52(1/)e R c b a bc t R U U U U s δ=-=∆。
21、在自动准同期并列的过程中.(1)滑差角频率为常数.(2)滑差角频率等速变化.(3)滑差角频率的一阶导数等加速变化。
分别代表并列过程中的什么现象?实时相角差又分别如何计算?写出其各种情况下的计算公式。