电力系统自动保护装置
电力系统自动装置实验报告
电力系统自动装置实验报告
实验目的，通过实验，掌握电力系统自动装置的基本原理和操作方法，提高对电力系统自动装置的理解和应用能力。
实验内容：本次实验主要包括以下内容：
1. 了解电力系统自动装置的基本原理和组成结构；
2. 掌握电力系统自动装置的操作方法；
3. 进行实际操作，模拟电力系统故障情况，观察自动装置的响应和处理过程；
4. 分析实验结果，总结自动装置的优缺点及改进方法。
实验过程，在实验中，我们首先学习了电力系统自动装置的基本原理和组成结构，包括保护装置、自动调节装置和自动控制装置等。
然后，我们进行了实际操作，模拟了电力系统中的短路故障和过载故障，观察了自动装置的响应和处理过程。
通过实验，我们发现自动装置能够快速、准确地对电力系统故障进行处理，提高了电
力系统的安全性和稳定性。
实验结果，通过实验，我们深入了解了电力系统自动装置的工
作原理和操作方法，提高了对电力系统自动装置的理解和应用能力。
同时，我们也发现了一些自动装置的不足之处，例如在处理复杂故
障时可能存在误动作的问题，需要进一步改进和优化。
结论，电力系统自动装置在提高电力系统安全性和稳定性方面
发挥着重要作用，但也存在一些不足之处，需要不断改进和完善。
通过本次实验，我们对电力系统自动装置有了更深入的了解，也为
今后的实际应用提供了一定的参考和指导。
自查报告编写人，XXX 时间，XXXX年XX月XX日。
电力系统自动装置原理
电力系统自动装置原理电力系统自动装置是一种高科技电气装置，它的作用是消除电力系统中出现的故障，确保电力系统运行安全可靠，提高电力系统的自动化程度。
电力系统自动装置应用广泛，包括变电站自动化、电力线路故障隔离、保护配电系统、自动调控电力负载等。
下面将详细介绍电力系统自动装置的原理。
1. 电力系统自动装置的分类电力系统自动装置按照作用原理可以分为三种：（1）过电流保护过电流保护是一种常见的保护方式，它通过检测电路中的电流大小来判断是否存在故障。
当电流大于额定值或持续时间超过一定时间时，保护装置会触发，使故障线路与电力系统隔离。
（2）差动保护差动保护是一种常用的变压器保护和母线保护方式，它是通过检测两侧的电流差异，判断电路是否存在故障，来实现快速隔离故障电路。
（3）接地保护接地保护是针对系统接地故障而设计的保护装置，它是通过检测系统中的接地电流大小和存在的故障类型来进行分析，针对不同类型的故障进行自动隔离和恢复。
2. 电力系统自动装置的工作原理电力系统自动装置的工作原理主要包括三个步骤：检测、判断和操作。
（1）检测电力系统自动装置通过传感器或直接连接到线路的电流和电压信号检测电力系统中的各种信号，如故障电流、电压等。
（2）判断当检测到电力系统中存在异常信号时，电力系统自动装置会进行判断，判断出异常信号的类型和位置，并作出相应的处理。
例如，若判断出存在过电流故障，就会针对不同类型的故障进行不同的处理，如瞬时短路、接地故障或欠电压故障。
（3）操作电力系统自动装置会根据判断结果对电力系统进行相应的操作，如切断故障电路、自动重建回路、调整电力系统运行状态等，保证电力系统的运行安全和可靠性。
3. 电力系统自动装置的优点电力系统自动装置具有以下优点：（1）自动化程度高，能够快速准确地诊断和处理电力系统的各种故障。
（2）具有可靠性强的故障传递能力，当有部分装置发生故障时，其余装置仍能正常工作。
（3）能够大幅度提高电力系统的运行效率，减少电力损耗和能源浪费。
电力系统继电保护自动装置详述
继电保护自动装置运行基础知识培训第一章：继电保护自动装置基本知识一、220KV变电所继电保护自动装置的配置（下表中无双套说明，即为单套配置）二、保护自动装置的硬件配置通常微机保护的硬件电路由六个功能单元构成，即数据采集系统、微机主系统、开关量输入输出电路、工作电源、通信接口和人机对话系统。
以RCS-978ZJ（变电压保护）为例：装置的插件为横板结构，从下到上依次日为：电流输入插件（AC1），电压、电流输入插件（AC2），管理／录波插件（MONT）、保护CPU插件（CPU），电源插件（DC），信号插件（SIG2）、信号插件（SIG1），跳闸出口插件（OUT）。
人机部分固定于前面板上（NMI）三、保护自动装置的压板的分类：联跳压板：除了跳合直接串联给保护装置提供交流电流的CT的开关，作用其它开关或保护自动装置保护的出口压板。
多CT提供交流电流的保护，只有所有提供交流电流的CT串联的开关同时停送电，则此保护作用同时停送电的出口压板，不作为联跳压板。
四、保护及自动装置状态一般分三类：跳闸、信号、停用。
1.跳闸状态：装置电源开启，功能压板和出口压板均放上（联跳压板根据运行方式放置，纵联保护及重合闸可单独发令）2.信号状态：装置电源开启，出口压板均取下，各功能压板放上（纵联保护、过流解列保护信号状态除外，重合闸可单独发令）3.停用状态：装置电源关闭，出口压板均取下，功能压板（省调：取下，区调不取）重合闸可单独发令，其信号状态取下出口压板，停用状态为取下出口压板，放上闭锁压板，将重合闸方式转换开关打至停用（配置的情况下）五、重合闸方式有下列几种1、综合重合闸：单相故障单跳单合，相间故障三跳三合，重合不成均三跳。
2、单相重合闸：单相故障单跳单合，重合不成三跳；相间故障三跳不重合。
3、三相重合闸：任何故障三跳三合，重合不成均三跳。
4、特殊重合闸：单相故障三跳重合，重合不成三跳；相间故障三跳不重合。
第二章：浙江电网220kV系统继电保护技术应用规范（部分）1.总体技术要求1.1.应优先采用已取得成功运行经验的国产保护装置。
电力系统自动装置
AAT备自投1．工作电源的电压不管什么原因消失时，备用电源自动投入装置均应动作，为满足这一要求，工作母线应设独立的。
2.当工作电源和备用电源同时失去电压时，备用电源自动投入装置不应动作，备用电源自动投入装置必须具备功能。
3．备用电源自动投入装置的低电压启动回路串入一对电压互感器一次侧隔离开关的常开辅助触点，可防止因检修电压互感器而引起。
4．采用备用电源自动投入装置后，可以提高，简化继电保护，限制短路电流，提高母线残压。
5．如果备用电源过负荷程度超过允许限度，应在备用电源自动投入装置动作时自动。
6．备用电源自动投入装置的动作时间应考虑电动机残压的影响。
〔〕7．低压启动局部采用两个低电压继电器，线圈接成V形接线，触点串联，是为了防止电压互感器二次侧断线，造成备用电源自动投入装置误动。
〔〕8．工作电源电压不管什么原因消失时，备用电源自动投入装置均应动作并投入备用电源。
〔〕9.备用电源和备用设备自动投入装置一般由哪两个局部组成，各自的作用是什么？为什么应保证在工作电源断开后备用电源自动投入装置才动作？用什么措施实现。
为什么备用电源自动投入装置应保证只动作一次？用什么措施实现。
10.分析下列图是什么备用方式？说明当变压器T1故障跳闸时，备用电源自动投入装置是如何工作的。
11.备用电源和备用设备自动投入装置一般由哪两个局部组成，各自的作用是什么？分析下列图是什么备用方式？当变压器T1故障跳闸时，说明备自投装置是如何工作的。
〕AFL1．滑差频率是与之差。
2. 增加级数，级差不强调选择性，自动按频率减负荷装置应遵循求解法的原则，分多级切除少量负荷，以到达最正确控制效果。
3．为防止低频继电器触点抖动导致自动按频率减负荷装置发生的误动，只要装置就可。
4．自动按频率减负荷装置附加级带较长延时的目的是为了保证其动作的。
5．事故情况下，自动按频率减负荷装置切除局部负荷后，希望恢复频率略低于额定值，接到装置的最大断开功率可〔小于或大于〕最大功率缺额。
电力系统自动装置原理第五版
电力系统自动装置原理第五版第一章介绍本书是关于电力系统自动装置原理的第五版，旨在向读者全面介绍电力系统自动装置的工作原理、设计方法和应用技术。
通过对电力系统自动装置原理的深入研究，读者将能够理解并掌握电力系统自动装置的运行机制，提高电力系统的稳定性和可靠性。
第二章电力系统自动装置的基本原理本章主要介绍电力系统自动装置的基本原理。
首先，需要了解电力系统的结构和组成，包括输电线路、变电站和负荷等。
其次，介绍电力系统的运行状态和故障类型，以及自动装置对故障的检测和处理的基本原理。
最后，介绍电力系统自动装置的分类和应用技术，例如保护自动装置、自动重合闸装置和补偿装置等。
第三章电力系统保护自动装置的原理和设计本章主要介绍电力系统保护自动装置的原理和设计方法。
首先，需要了解电力系统保护的基本概念和目标，以及保护自动装置在电力系统中的作用。
其次，介绍保护自动装置的基本工作原理，包括故障检测、故障定位和故障隔离等。
最后，介绍保护自动装置的设计方法和应用技术，例如差动保护、过电压保护和接地保护等。
第四章电力系统自动重合闸装置的原理和设计本章主要介绍电力系统自动重合闸装置的原理和设计方法。
首先，需要了解自动重合闸的基本概念和作用，以及在电力系统中的应用场景。
其次，介绍自动重合闸装置的工作原理，包括故障检测、故障排除和系统恢复等。
最后，介绍自动重合闸装置的设计方法和应用技术，例如自动重合闸时间的设置和重合闸控制策略的优化等。
第五章电力系统补偿装置的原理和设计本章主要介绍电力系统补偿装置的原理和设计方法。
首先，需要了解电力系统补偿的基本概念和目的，以及在电力系统中的应用场景。
其次，介绍补偿装置的工作原理，包括无功补偿、功率因数调节和电压调节等。
最后，介绍补偿装置的设计方法和应用技术，例如容性补偿和电容器组的选择与配置等。
第六章电力系统自动装置的现状与发展趋势本章主要介绍电力系统自动装置的现状和发展趋势。
首先，分析电力系统自动装置的发展历程和应用现状。
电力系统中的继电保护与自动装置
电力系统中的继电保护与自动装置一、引言电力系统作为现代社会的重要基础设施之一，其稳定运行对保障国家经济和社会的发展至关重要。
然而，电力系统中存在着各类故障和异常情况，如短路、过载、地故障等，这些问题如果得不到及时有效的处理，将对电力系统的正常运行产生严重影响。
因此，继电保护与自动装置的设计与应用成为电力系统运行的重要组成部分。
本报告将全面介绍电力系统中继电保护与自动装置的相关知识，包括其定义、分类、原理、设计与应用等内容。
二、继电保护与自动装置的概述1. 继电保护的定义与作用1.1 继电保护的定义1.2 继电保护的作用2. 自动装置的定义与作用2.1 自动装置的定义2.2 自动装置的作用三、继电保护与自动装置的分类1. 继电保护的分类1.1 按保护对象分类1.2 按保护功能分类1.3 按保护原理分类2. 自动装置的分类2.1 按应用领域分类2.2 按功能分类四、继电保护与自动装置的基本原理1. 继电保护的基本原理1.1 故障检测原理1.2 信号传递原理1.3 判断决策原理1.4 动作指令原理2. 自动装置的基本原理2.1 自动控制原理2.2 传感器原理2.3 执行机构原理五、继电保护与自动装置的设计与应用1. 继电保护的设计与应用1.1 设计流程与方法1.2 保护设备的选型1.3 实例分析：过电流保护的设计与应用2. 自动装置的设计与应用2.1 设计流程与方法2.2 控制策略的选择2.3 实例分析：电力系统自动装置在变电站的应用六、继电保护与自动装置的发展趋势1. 智能化发展趋势1.1 智能继电保护与自动装置的概念1.2 智能化技术在继电保护与自动装置中的应用2. 可靠性与灵活性发展趋势2.1 继电保护与自动装置的可靠性改进2.2 灵活性技术在继电保护与自动装置中的应用七、结论继电保护与自动装置作为电力系统运行的重要保障手段，在保障电力系统安全稳定运行方面发挥着重要作用。
本报告全面介绍了继电保护与自动装置的相关概念、分类、原理、设计与应用，并展望了其未来的发展方向。
电力系统对继电保护自动装置的基本要求
对继电保护自动装置的基本要求电力系统对反映故障、动作于跳闸的继电保护有选择性、快速性、灵敏性、可靠性四个基本要求。
对反映异常运行状态、作用于信号的继电保护，则不要求同时满足这四个基本要求，例如快速性要求可以降低。
一、选择性选择性是指继电保护装置动作时．仅将故障元件或设备切除，使非故障部分继续运行，停电范围尽可能小。
继电保护动作具有选择性，要求首先由故障元件或设备本身的保护切除故障，即最靠近故障点的保护和断路器动作；当故障元件或设备本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻元件或设备的保护动作(通常称为后备保护)。
所以，选择性有两个含义：笫一，应由装设在故障元件或设备上的继电保护动作切除故障，第二，考虑继电保护或断路器存在拒动的可能，由后备保护切除故障时，也应保证停电范围尽可能小。
因此，选择性要求系统中的继电保护之间，在动作时必须满足一定的配合关系。
以图2-l为例．说明继电保护的选择性。
当kl点发生故障时，应该由保护1和保护2动作使断路器IQF和2QF跳闸，切除故障线路L1，保证系统其他部分继续运行；k2点发生故障时，应该由保护4动作使断路器4QF跳闸切除故障线路L4，保证系统其他部分继续运行。
这种按照电力系统安全性要求，故障发生后首先动作的继电保护是主保护。
故障元件的主保护正确动作的结果，将故障范围限制在最小，甚至可以保证所有母线都不停电(例如上述kl点故障的情况)，这是选择性的第一个含义。
如果线路L4在k2点故障时，其主保护拒动，则应由线路L4的另一套具有后备作用的保护动作，使断路器4QF跳闸切除故障，这就是近后备保护}如果线路L4的主保护和近后备保护都拒动或断路器4QF拒动，则应由上一级线路L3的后备保护动作，使断路器3QF跳闸切除故障，实现保护3对线路L4的远后备保护作用。
这种当故障时主保护拒动或断路器拒动，由后备保护动作切除故障，也是具有选择性的，即选择性的第二个含义。
综上所述继电保护根据所承担的任务分为主保护和后备保护。
自动装置知识点
《电力系统自动装置原理》知识点杨冠城主编绪论1.电力系统自动装置对发电厂、变电所电气设备运行的控制与操作的自动装置，是直接为电力系统安全、经济和保证电能质量服务的基础自动化设备。
电力系统自动装置有两种类型：自动调节装置和自动操作装置。
2.电气设备的操作分正常操作和反事故操作两种类型。
(1)按运行计划将发电机并网运行的操作为正常操作。
(2)电网突然发生事故，为防止事故扩大的紧急操作为反事故操作。
防止电力系统的系统性事故采取相应对策的自动操作装置称为电力系统安全自动控制装置。
3．电力安全装置发电厂、变电所等电力系统运行操作的安全装置，是为了保障电力系统运行人员的人身安全的监护装置。
自动装置及其数据的采集处理电力系统运行的主要参数是连续的模拟量，而计算机内部参与运算的信号是离散的二进制数字信号，所以，自动装置的首要任务是数据采集和模拟信号的数字化。
1、硬件组成形式从硬件方面看，目前电力系统自动装置的结构形式主要有四种:即微型计算机系统、工业控制机系统、集散控制系统(Distributed control system——DCS)和现场总线系统(Field bus Control System——FCS)。
2、采样对连续的模拟信号x(t)，按一定的时间间隔T S，抽取相应的瞬时值，这个过程称为采样。
采样过程就是一个在时间和幅值上连续的模拟信号x(t)，通过一个周期性开闭(周期为T S，开关闭合时间为τ)采样开关S后，在开关输出端输出一串在时间上离散的脉冲信号x S(nT S)。
3、采样定理采样周期T S决定了采样信号的质量和数量： T S太小，会使x S(nT S)的数据剧增，占用大量的内存单元；T S太大，会使模拟信号的某些信息丢失，当将采样后的信号恢复成原来的信号时，就会出现信号失真现象，而失去应有的精度。
因此，选择采样周期必须有一个依据，以保证x S(nT S)能不失真地恢复原信号x(t)。
这个依据就是采样定理。
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电力系统自动装置试题
课程代码：02304
第一部分选择题
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题分，共15分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1.衡量电能质量的重要指标是( )
A.有功功率、无功功率
B.功率因数
C.电压、频率和波形
D.有功电度和无功电度
2.为防止断路器多次重合于永久性故障，重合闸装置接线中设置了( )
A.方向继电器
B.差动继电器
C.防跳继电器
D.阻抗继电器
3.我国电力系统220KV线路的故障类型中，有接近90%的故障是( )
A.三相短路
B.两相短路
C.单相接地短路
D.两相接地短路
4.准同步并列条件规定的允许电压差为不超过额定电压的( )
A. 3%～5%
B. 5%～10%
C. 10%～15%
D. 15%～20%
5.与正弦整步电压最小值所对应的相角差一定等于( )
A. 0度
B. 90度
C. 180度
D. 270度
6.具有正调差特性的同步发电机，当输出的无功电流增大时，机端电压( )
A.不变
B.增大
C.以上两条都有可能
D.减小
7.励磁绕组上的瞬时过电压，会( )
A.烧坏转子铁芯
B.危害系统运行的稳定性
C.危害励磁绕组绝缘
D.以上三项都有
8.自动励磁调节器的强励倍数一般取( )
A. 2—
B. —3
C. —
D. —
9.在励磁调节器中，若电压测量采用12相桥式整流电路，则选频滤波电路的滤波频率应选为( )Hz
A. 50
B. 300
C. 600
D. 1200
10.机端并联运行的各发电机组的调差特性( )
A.可以为负
B.可以为零
C.必须为零
D.必须为正
第二部分非选择题
二、名词解释(本大题共7小题，每小题2分，共14分)
11.瞬时性故障
12.准同步并列
13.正弦整步电压
14.自并励
15.强励倍数
16.自动低频减负载装置
17.电力系统经济运行
三、填空题(本大题共11小题，每小题1分，共11分)
18.备用电源和备用设备自动投入装置的动作时间的确定，是以使负荷的停电时间尽可能短为原则，以减少电动机的_______时间。
19.自动重合闸与继电保护的配合方式有两种，即_______和_______。
20.将同步发电机并入电力系统参加并列运行的操作称为_______。
21.自动准同步装置发降压脉冲时，必须同时闭锁_______脉冲。
22.三相全控桥式整流电路工作在整流状态是将输入的三相交流电压转换为_______。
23.在三相全控桥工作中，定义α为控制角，β为逆变角，β与α的关系是β=_______。
24.在励磁调节器中，综合放大单元的输出电压U c就是_______单元的控制电压。
25.同步发电机励磁自动调节的作用之一：应在并联运行的发电机之间，合理分配_______。
26.电力系统发生有功功率缺额时，必然造成系统频率_______于额定值。
27.电力系统自动低频减负载装置一般分散安装在电力系统中相关的_______。
28.电力系统自动低频减负载装置首级动作频率一般不超过_______。
四、简答题(本大题共5小题，每小题4分，共20分)
29.双电源线路配置重合闸除满足基本要求外，还应考虑什么问题为什么
30.同步发电机准同步并列的实际条件是什么
31.对发电机强励的基本要求是什么
32.励磁调节器静特性的调整包括哪两项调节
33.简述自动低频减负荷装置的动作频率级差的一种确定原则。
五、分析题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)
34.请画出三相全控桥式整流电路的接线图，哪些晶闸管为共阳极组，哪些为共阴极组
35.试分析当发电机投入或退出系统运行时，应如何调整其外特性。
六、计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)
36.已知：接入某自动准同步装置的发电机电压u g=104sin(315t)伏，系统电压
u sys=105sin(314t+)伏。
(1)试画出t=0时电压矢量图；
(2)计算相角差首次等于零时的t；
(3)若整定导前时间t ad=秒，计算合闸命令发出时刻的t和对应的导前角；
(4)若准同步装置、断路器等各种误差时间之和最大为秒，计算最大合闸误差角。
37.某系统负荷总量为15000MW，有功缺额600MW，负荷调节效应系数K=2，希望切除负荷后系统频率恢复到，计算应切除负荷量。
电力系统自动装置试题参考答案
课程代码：02304
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题分，共15分)
二、名词解释(本大题共7小题，每小题2分，共14分)
11.当故障线路由继电保护动作与电源断开后，如果故障点经过去游离，电弧熄灭，绝缘可以自动恢复，故障随即自动消除，则称此类故障为瞬时性故障(或暂时性故障)。
这时，如果重新使断路器合闸，往往能够恢复供电。
12.在同步发电机的电压幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率和相位均接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作，称这种并列为准同步并列。
13.滑差电压经整流滤波电路处理后得到的滑差电压包络线即正弦整步电压。
14.由发电机机端直接经励磁变压器引出电源供给发电机自身励磁的励磁方式。
15.强励时，实际能达到的励磁最高电压U Emax与额定励磁电压的比值，称为强励倍数K HSE，即K HSE=。
16.当电力系统发生有功功率缺额引起系统频率大幅度下降时，按频率下降的不同程度自动断开相应的非重要负荷，阻止频率下降，并且频率迅速恢复到某期望值，这种安全自动装置称为自动低频减负载装置。
17.在满足频率质量的前提下，应使发电成本最小，按经济原则在发电厂和发电厂机组之间分配有功负荷。
三、填空题(本大题共11小题，每小题1分，共11分)
18.自起动
19.重合闸前加速，重合闸后加速
20.并列
21.升压
22.直流电压
°-α
24.移相触发
25.无功负荷
26.低
27.发电厂和变电所
四、简答题(本大题共5小题，每小题4分，共20分)
29.在双电源线路采用自动重合闸时，除了需满足基本要求外，还需
考虑以下问题：
(1)故障点的断电问题：为了使重合闸动作有可能成功，要保证在两侧断路器确实都已经跳开使故障点断电后，给故障点足够的电弧熄灭和去游离时间，再进行两侧断路器的重合。
(2)同步问题：当线路故障断路器跳开后，系统被分为两部分时，后重合侧应考虑两侧电源是否处于同步状态或是否允许非同步合闸问题。
30.并列点两侧：
(1)电压幅值差不超过额定电压的5%～10%；
(2)电压的频率差不超过额定频率的～%；
(3)电压相位差不超过5度。
31.(1)强励顶值电压高；(2)励磁系统响应速度快；
32.励磁调节器的静特性的调整包括调差系数调整和外特性的平移。
33.(1)级差强调选择性：要求AFL前一级动作之后，若不能制止频率的继续下降，后一级才能动作。
(2)级差不强调选择性：要求减小级差，AFL前一级动作后，允许后一级或两级无选择性动作，即不注重每两级之间是否具有选择性。
五、分析题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)
34.(1)三相全控桥式整流电路接线图。
(2)V S01、V S03、V S05为共阴极组
V S02、V S04、V S06为共阳级组。
35.设系统电压为U sys，外特性曲线3与U G轴相交于U sys。
发电机投入运行时，只要使它的外特性处于3的位置，待机组并入系统后再进行向上移动特性的操作，使无功电流逐渐增加到运行要求值；
发电机退出运行时，只需将其外特性向下移动到3的位置，机组就可平稳退出运行，不会发生无功功率的突变。
六、计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)
36.解：(1)已知u g的幅值等于104v，u sys的幅值等于105v,t=0时，u g的相角为0，u sys的相角等于，据此画出电压矢量图如下：
(2)相角差=0，即315t-(314t+)=0，则t=(秒)
(3)合闸命令发出时刻t导前同相点秒，即t=(秒)
导前角=滑差角频率×导前时间=(315-314)×=(弧度)
(4)合闸误差角=合闸误差时间×滑差角频率=×(315-314)=弧度
37.△f*==
P cut==。