合闸允许冲击电流倍数
电力系统自动化考试秘籍解析
励磁系统分为直流励磁系统、 交流励磁系统和静止励磁系统、 发机电自并励系统，直流励磁
系统分为自励和他励， 交流励磁系统又分为他励和无刷。
直流励磁机励磁系统：同步发机电的容量不大，励磁电流由于与发机电组同轴的直流发机电共给。
交流励磁机励磁系统：大量机组的励磁功率单元就采用了交流发机电和搬到离蒸馏元件组成的交流励磁机励磁系统。
静止励磁系统：用发机电自身作为励磁电源的方法，即以接于发机电出口的变压器作为励磁电源，经硅整流后供给发机电励磁， 这种励磁方式称为发机电自并励系统。
静止励磁系统的靠性高。2)不需要同轴励磁机， 可缩短主轴长度，这样可以减小基建投资。3) 直接用晶闸管控制转子电压， 可获得很快的励磁电压响应速度，可近似认为具有阶跃函数那样的响应速度。4) 由发机电机端取得励磁能量。
20.励磁电流： 励磁功率单元向同步发机电的转子提供直流电流。
21.同步发机电励磁控制系统的任务：1) 实现电压控制2)控制无功功率的分配3)提高同步发机电并联运行的稳定性4)改善电力系统的运行条件5)水轮发机电组要求实现强行减磁。22.同步发机电的励磁系统普通有两部份组成： 励磁功率单元，励磁调节器。整个励磁控制系统是由励磁功率单元， 励磁调节器和发机电构成的一个闭环反馈控制系统。在励磁系统中励磁功率单元起主导作用。
且调节发电机电压UG，使它与 UX 间的电压差小于规定值。 ③合闸信号控制单元；检测并列条件，当待并机组的频率和电压都满足并列条件时，控制单元就选择合适的时间(恒定越前时间)发出合闸信号，使并列断路器的主触头接通时，相角差为零。17.半自动准同期并列装置的特点： 发同期命令，手动调频调压，自动闭合QF，无频差调节及电压调节功能，惟独合闸信号控制单元。
电力系统自动装置原理
1.并列操作：将同步发电机并入电力系统参加并列运行的操作2.不恰当并列操作影响：①产生巨大冲击电流；②系统电压严重下降；③使电力系统震荡以致瓦解3. 同步发电机并列原则：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；②发电机组并入电网后，应能迅速同步，暂态过程要短，以减小对电力系统的扰动。
4. 同步发电机并列方法：准同期并列、自同期并列5. 并列的理想条件：① ƒG =ƒX ②U G =U X ③ δe=0 （即相角差为0）6. 存在电压幅值差时，冲击电流主要为无功电流分量；存在合闸相角差时，冲击电流主要是有功电流分量；存在频率差时，待并发电机需经很长暂态过程才能同步，严重时甚至失步。
7.准同期并列主要是对脉动电压Us 和滑差角频率ωs 进行检测和控制。
8.准同期并列装置采用的提前量有恒定越前相角和恒定越前时间。
9. 计算题： 例：一次系统的参数为：发电机交轴次暂态电抗"q X 为0.125；系统等值机组的交轴次暂态电抗与线路电抗X X 为0.25；断路器QF t =0.5s,它的最大可能误差时间为±20%QF t ；自动并列装置最大误差时间为±0.05s ，待并发电机允许的冲击电流值为"i hm =2GN I 。
试计算允许合闸误差角ey δ、允许滑差角频率sy ω，与相应的脉动电压周期s T 。
解：按题意求解如下：① 取''q E =1.05，允许合闸误差角ey δ=''q ""21.82arcsin 2E X X i X q hm ⨯+）（=2arcsin 05.128.1225.0125.012⨯⨯+⨯⨯）（=11.38°=0.199 rad PS:若记不住以上公式，可用"''28.1h hm I i =和2sin X 2ey ''q "q"δX h X E I +=推导。
电力装置的继电保护和自动装置设计规范
电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50062-92主编部门：中华人民共和国能源部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1992年12月1日第一章总则 (1)第二章一般规定 (2)第三章发电机的保护 (3)第四章电力变压器的保护 (5)第五章3～63KV中性点非直接接地电力网中线路的保护 (7)第六章110KV中性点直接接地电力网中线路的保护 (8)第七章母线的保护 (9)第八章电力电容器的保护 (9)第九章3KV及以上电动机的保护 (10)第十章自动重合闸 (11)第十一章备用电源和备用设备的自动投入装置 (12)第十二章自动低频减载装置 (12)第十三章同步并列及解列 (12)第十四章二次回路 (13)附录一名词解释 (14)附录二同步电机和变压器在自同步和非同步合闸时允许的冲击电流倍数 (15)附录三本规范用词说明 (15)第一章总则第1.0.1条为了在电力装置的继电保护和自动装置的设计中，贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全可靠、技术先进和经济合理，制定本规范。
第1.0.2条本规范适用于各行业3～110kV电力线路和设备,单机容量为25MW及以下发电机，63MV A及以下电力变压器等电力装置的继电保护和自动装置的设计。
第1.0.3条继电保护和自动装置的设计应选用按国家规定鉴定合格的产品。
第1.0.4条电力装置的继电保护和自动装置设计，除应执行本规范外，尚应符合国家现行的有关标准和规范的规定。
第二章一般规定第2.0.1条电力网中的电力设备和线路，应装设反应短路故障和异常运行的继电保护和自动装置。
继电保护和自动装置应能尽快地切除短路故障和恢复供电。
第2.0.2条电力设备和线路应有主保护、后备保护和异常运行保护，必要时可增设辅助保护。
第2.0.3条继电保护和自动装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，并应符合下列规定：一、继电保护和自动装置应简单可靠，使用的元件和接点应尽量少，接线回路简单，运行维护方便，在能够满足要求的前提下宜采用最简单的保护。
电力系统自动装置习题及答案
一、选择题。
6只能在10万千瓦以下小容量机组中采用的励磁系统是（ B ）。
A 静止励磁机系统B直流励磁机系统C 交流励磁机系统D发电机自并励系统7. 自动低频减载装置是用来解决（ C ）事故的重要措施之一。
A 少量有功功率缺额B 少量无功功率缺额C 严重有功功率缺额D严重无功功率缺额8. 并列点两侧仅有电压幅值差存在时仍会导致主要为的冲击电流，其值与电压差成。
（ B ）A有功电流分量，正比 B 无功电流分量，正比C有功电流分量，反比D无功电流分量，反比10.容量为（D）的同步发电机组都普遍采用交流励磁机系统。
A 50MW以下B 10万千瓦以下C 10万兆瓦以上D 100MW以上11电网中发电机组在调速器的工作情况下是电网的（ B ）特性。
A 功率特性B一次调频频率特性C 二次调频频率特性D 调节特性12.调差系数δ〉0时为调差系数，调节特性为。
（A）A 正，下倾B负，下倾C 正，上翘D 负，上翘14.调速器通常分为机械液压调速器和（ C ）调速器。
A 电子液压调速器B电机液压调速器C 电气液压调速器D电瓶液压调速器15.对励磁系统进行分析，首先要求写出控制系统各个单元的（B）。
A 饱和函数B传递函数C 换算关系D电压方程16.衡量电能质量的重要指标是( C )。
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17.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( C)。
A.方向继电器B.差动继电器C.防跳继电器D.阻抗继电器19.准同步并列条件规定的允许电压差为不超过额定电压的( B)。
A. 3%～5%B. 5%～10%C. 10%～15%D. 15%～20%20.与正弦整步电压最小值所对应的相角差一定等于( A )。
A. 0度B. 90度C. 180度D. 270度21.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( D )。
A.不变B.增大C.以上两条都有可能D.减小23.自动励磁调节器的强励倍数一般取( D )。
变压器的冲击合闸试验
变压器的冲击合闸试验变压器的冲击合闸试验是指变压器空载的情况下，在变压器一次侧或二次侧(最好是在一次侧)进行全电压合闸送电试验。
一、冲击合闸试验的目的1、检查变压器的绝缘强度能否承受全电压或运行中出现的操作过电压切除在电网中运行的空载变压器会产生操作过电压。
在系统中性点不接地或经消弧线圈接地时，过电压幅值可达4～4.5倍额定相电压；在中性点直接接地时，也可达3倍额定相电压。
因此，为了检查变压器的绝缘强度能否承受额定电压或运行中出现的操作过电压，需在变压器投入运行时进行数次冲击合闸试验。
2、考核变压器在大励磁涌流作用下的机械强度和继电保护动作的可靠程度空载变压器投入电网运行时会产生励磁涌流，其数值一般可达6～8倍额定电流。
励磁涌流经0.5～1s后即减到0.25～0.5倍额定电流值，但全部衰减时间较长，大容量的变压器可达几十秒。
由于励磁涌流会产生很大的电动力，所以冲击合闸试验也是为了考核变压器在大励磁涌流作用下的机械强度和继电保护动作的可靠程度。
二、冲击合闸试验的要求1、变压器的冲击合闸试验应在使用的分接位置上进行，冲击合闸时变压器宜由高压侧投入，因高压侧电抗大，高压绕组的励磁涌流较小。
2、合闸前应先启动冷却器，排净主体内气泡，对所有部位再次放气，否则送电后油流继电器、气体继电器的工作不能迅速进入稳定工作状态。
合闸时应停止冷却器运行，以利于监听合闸时变压器内部有无异常声响。
3、合闸要求三相同步时差＜0.01秒(10毫秒)。
4、非合闸侧应有避雷保护，中性点直接可靠接地。
5、为了防止继电器误动，可在投入一定时间内，采用闭锁继电器的方法，如过流保护整定退出，气体继电器信号接点接入跳闸回路上。
6、冲击合闸的具体操作是：第一次合闸后持续时间大于10min(最好不少于30min)，每次合闸冲击间隔至少5min，合闸应进行五次。
7、变压器合闸时产生的励磁涌流不应引起差动保护装置的误动作，如发生误动(差动保护)，应对其整定值进行调整，重新合闸，每次合闸过程中无异常现象。
发电机并列运行冲击电流的计算
2019 年第 3 期
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Abstract When generators are operated in parallel, the impact current is caused by the large voltage altitude difference, the frequency difference and the phase angle difference, which will damage the windings and shafts of the generators. The effect is analyzed which the altitude difference, the frequency difference and the phase difference are against parallel operation, and the formula of the impact current are derived by using Laplace transform when altitude difference and phase angle difference exists. The reasonable ranges of parameters difference are given by a practical calculating example of generator are operated in parallel which supply theoretical basis for the parallel control apparatus of generators operated in parallel. At the same time, the base of simulating multiple generators operated in parallel is found.
变压器投入运行前进行冲击合闸试验的目的
变压器投入运行前进行冲击合闸试验的目的对变压器进行冲击合闸试验的目的有两个：（1）拉开空载变压器时，有可能产生操作过电压。
在电力系统中性点不接地或经消弧线圈接地时，过电压幅值可达4~4.5倍相电压；在中性点直接接地时，可达3倍相电压。
为了检查变压器绝缘强度能否承受全电压或操作过电压，需做冲击试验带电投入空载变压器时，会产生励磁涌流，其值可达6~8倍额定电流。
励磁涌流开始衰减较快，一般经0.5~1秒即减到0.25~0.5倍额定电流值，但全部衰减时间较长，大容量的变压器可达几十秒。
由于励磁涌流产生很大的电动力，为了考核变压器的机械强度，同时考核励磁涌流衰减初期能否造成继电保护装置误动作，需做冲击试验。
通常，对新装的变压器应进行5次冲击试验，大修的变压器则进行3次。
空载试验是测量额定电压下的空载损耗和空载电流，试验时高压侧开路，低压侧加压，试验电压是低压侧的额定电压，试验电压低，试验电流为额定电流百分之几或千分之几。
空载试验的试验电压是低压侧的额定电压，变压器空载试验主要测量空载损耗。
空载损耗主要是铁损耗。
铁损耗的大小可以认为与负载的大小无关，即空载时的损耗等于负载时的铁损耗，但这是指额定电压时的情况。
如果电压偏离额定指，由于变压器铁芯中的磁感应强度处在磁化曲线的饱和段，空载损耗和空载电流都会急剧变化，因此，空载试验应在额定电压下进行。
注意：在测量大型变压器的空载或负载损耗时，因为功率因数很低，可达到cosφ小于和等于0.1。
所以一定要求采用低功率因数的瓦特表。
通过空载试验可以发现变压器以下缺陷：硅钢片间绝缘不良。
铁芯极间、片间局部短路烧损。
穿芯螺栓或绑扎钢带、压板、上轭铁等的绝缘部分损坏、形成短路。
磁路中硅钢片松动、错位、气隙太大。
铁芯多点接地。
线圈有匝间、层间短路或并联支路匝数不等、安匝不平衡等。
误用了高耗劣质硅钢片或设计计算有误。
、变压器短路试验,主要是检查短路阻抗，是在更换绕阻后或视其它试验情况必要时决定进行短路试验，检查与上次试验值有无明显变化。
变压器冲击合闸试验
变压器冲击合闸试验。
1，变压器的冲击合闸试验不一定必须从高压侧进行，这与变压器的应用场合相关。
一般此项试验是结合变压器投运运行的。
由于我们使用的大部分是降压变压器，来电一方自然是高压侧，就只能从高压侧冲击。
若对发电厂的升压变压器，来电方是在低压侧，就要从低压冲击了。
对于有倒送电能力主变可从高压侧做。
一、变压器全压充电肯定会有励磁涌流，只是每一次的大小不相同而已。
励磁涌流大小和剩磁、合闸角（非周期分量）因素有管！产生就是：电压最大达到一倍，磁通达到一倍，过饱和，电流骤增。
2，冲击试验的次数:主变第一次投运前，应在额定电压下冲击合闸五次，第一次受电后持续时间应不小于10分钟，每次间隔大于5分钟。
大修后主变应冲击三次；瓦斯下浮子在主变冲击合闸前就应投跳闸，冲击合闸正常，有条件时空载充电24小时；110千伏及以上变压器启动时，如有条件应采用零起升压；变压器的有载调压装置，应于变压器投运时进行切换试验正常，方可投入使用。
3，新变压器或大修后的变压器在正式投运前要做冲击试验的原因如下:1）、检查变压器绝缘强度能否承受全电压或操作过电压的冲击。
（为什么切空载变压器会产生过电压？一般采取什么措施来保护变压器？理论上说，切除任何一个感性负载都会产生操作过电压；因为感性负载存在电感L，通电的感性负载存在磁场Φ，也就有电磁能W，这是个不能跃变的参数（W＝1/2*L*I*I），当电流被切断时，电流不会瞬间变为0，这当中有个短暂的时间过程dt，根据法拉第电磁感应定律E=-LdI/dt，因为dt很小，就会在线圈中感应出一个很高的电压，这就是操作过电压；其值除与开关的性能、变压器结构等有关外,变压器中性点的接地方式也影响切空载变压器过电压。
一般不接地变压器或经消弧线圈接地的变压器,过电压幅值可达4-4.5倍相电压,而中性点直接接地的变压器,操作过电压幅值一般不超过3倍相电压。
这也是要求做冲击试验的变压器中性点直接接地的原因所在。
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一、表面冷却的同步电机和变压器，在自同步和非 同步合闸时，冲击电流允许值应符合下列规定： 1、3MW及以上与母线直接连接的汽轮发电机，当 自同步合闸时，其超顺便电流周期分量不应超过 额定电流的0.74/纵轴超顺变电抗倍。 2、当非同步合闸时（不包括非同步重合闸），最 大冲击电流分量与额定电流之比不应超过下表汽轮发电机
有阻尼回路 水轮发电机 无阻尼回路 同步调相机 电力变压器
0.65/XB//
0.6/XB// 0.6/XB/ 0.84/XB// 1/XB
注：表中XB//为同步发电机的纵轴超瞬变电抗，标 么值； XB/为同步电机的纵轴瞬变电抗，标么值； XD为电力变压器的短路阻抗，标么值。