电力系统自动装置试卷及答案

电力系统自动装置考试题及答案
西北工业大学考试题（A卷）
（考试时间120分钟）
学院：专业：姓名：学号：
一．填空题（共30分，每空1.5分）
1.快切装置本身的固有动作时间包括其硬件固有动作时间和软件最小运行时
间。

P18
2.输电线路的故障有瞬时性故障和永久性故障两种。

P25
3.重合闸前加速保护是由无选择性的电流速断保护、过电流保护和重合闸配
合组成的。

P41
4.对同步发电机并列一般分为准同步并列和自同步并列两种方法。

P50
5.微机自动准同步装置的输出电路分为4类：控制类、信号类、录波类和显
示类。

P66
6.同步发电机的励磁调节系统是同步发电机的一个重要组成部分，它通常由
励磁功率单元和励磁调节器两部分组成。

P89 7.数字式励磁调节器的软件，一般应由主程序和中断服务程序两部分组成。

P158
8.当频率变化时，系统负荷消耗的有功负荷也将随着改变，这种特性称为负
荷的静态频率特性。

P166
9.转速测量由磁阻发送器和频率-电压变送器完成。

P171
10.集中式结构是指数据采集和分析管理在一个装置内实现。

P197
二．判断题（共10分，每题1分）
1.自动重合闸后加速保护的优点是不需要在每条线路上装设重合闸。

P42（×）
2.采用准同步方式并列，并列操作时冲击电流较小，对电网不会产生大的扰
动。

P58 （√）
3.自动准同步装置使用专门设计的直流开关电源。

P67 （×）
4.随着继电保护和断路器动作速度的提高，强励对暂态稳定的作用增大。

P92
（×）5.为了加速电网电压的恢复以及提高带时限保护的灵敏度，都要求发电机在
电压大幅度下降时增大励磁电流。

P124 （×）6.一旦晶闸管元件导通后，控制极任何脉冲信号都不能改变它的状态，直到
该元件受到反向电压的作用而关断为止。

P132 （√）7.系统频率降低将使电动机的转速和功率降低，导致传动机械的出力降低。

P164 （√）8.在单位时间内，单稳态触发器输出正脉冲所占时间与磁阻变送器输出信号
的频率成正比。

P172 （√）9.系统频率过低会引起厂用电动机出力下降，威胁着电厂本身电能生产的安
全。

P190 （√）10.振荡时的母线电压变化与母线离振荡中心的距离有关，离振荡中心越
远，变化越大。

P195 （×）11.（×）
三．简答题。

（共20分）
1.简述准同步并列的实际条件的一般规定。

P55（6分）
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%~10%）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±（0.2%~0.5%）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。

合闸瞬间相位差一般不应超过±10°。

2.同步发电机动态响应指标在国标GB7409-1987中的规定。

P130（4分）答：（1）同步发电机在空载额定电压情况下，当电压给定阶跃响应为±10%时，发电机电压超调量应不大于阶跃量的50%，摆动次数不超过3次，调节时间不超过10s。

（2）当同步发电机突然零起升压时，自动电压调节器应保证其端电压超调量不得超过额定值的15%，调节时间应不大于10s，电压摆动次数不大于3次。

3.电气液压调速器与机械液压调速器比，优点有哪些？P171（8分）
答：（1）灵敏度高，调节速度快，调节精度高，机组甩负荷时转速的过调量小；
（2）容易实现各种信号的综合调节，有利于综合自动控制；
（3）参数整定灵活方便，可在运行中改变参数，并便于增添改善动态性能指标的校正控制部件；
（4）体积小，检修维护方便。

4.目前电力系统中已采用微机式自动解列装置，解列点的选择应考虑什么原则？P191（6分）
答：（1）尽量保持解列后各部分系统的功率平衡，以防止频率、电压急剧变化。

因此解列点应选在有功功率、无功功率分点上，或交换功率最小处。

在运行中，可根据潮流变化情况进行调整；
（2）适当地考虑操作方便，易于恢复且具有较好的远动、通信条件。

四．问答题。

（共21分）
1.无刷励磁系的性能与特点是什么。

（12分）
答：（1）无碳刷与滑环，维护工作量大为减少。

（2）发电机励磁由励磁机独立供电，供电可靠性高。

（3）发电机励磁控制是通过调节交流励磁机的励磁实现的，因而励磁系统的响应速度较慢。

（4）发电机转子及其励磁电路都随轴高速旋转，因此在转子回路中不能接入灭磁设备，发电机转子回路无法实现直接灭磁，也无法实现对励磁系统的常规检测，必须采用特殊测试方法。

（5）要求旋转整流器和快速熔断器等有良好的机械性能，能承受高速旋转的离心力。

（6）因为没有接触部件的磨损，也就没有碳粉和铜末引起的对电机绕组的污染，故延长了电机的绝缘寿命。

2.分别解释静态稳定，暂态稳定和动态稳定。

P91（9分）
答:电力系统在正常运行状态下，经受微小扰动后恢复到原来运行状态的能力，称为静态稳定；
当电力系统在某一正常运行方式下突然遭受大的扰动后，能否过渡到一个新的稳定运行状态、或者恢复到原来运行状态下的能力，称为暂太稳定；
电力系统受到小的或大的扰动后，计及自动调节和控制装置作用的长过程的运行稳定问题称为动态稳定。

五．计算题。

（共15分）
1.某电厂有两台发电机在公共母线上并联运行。

额定功率均为200MW，额定功率因数都是0.85，励磁调节器的调差系数为：。

若系统无功负荷波动，使电厂无功增量为两机组总无功容量的20%，问各机组承担的无功负荷增量是多少？母线电压变化量是多少？ P124
解：一号机的额定无功功率为95.
123
)
85
.0
tan(cos
200
tan1
1
1
1
=
=
=-
ϕ
N
N
P
Q（Mvar）二号机的额定无功功率为95.
123
1
2
=
=
N
N
Q
Q（Mvar）
等值机的调差系数04
.0
05
.0
95
.
123
04
.0
95
.
123
2
95
.
123
1
2
1
1
2
1=
+
⨯
=
+
+
=
∑
δ
δ
δ
N
N
N
N
Q
Q
Q
Q
母线电压变化值008
.0
2.0
04
.0-
=
⨯
-
=
∆
-
=
∆
*
∑
∑
*
Q
Uδ
各机组无功增量2.0
04
.0
008
.0
1
1
=
-
-
=
∆
-
=
∆*
*δ
U
Q
79
.
24
95
.
123
2.0
1
1
1
=
⨯
=
•
∆
=
∆
*N
Q
Q
Q（Mvar）
16
.0
05
.0
008
.0
2
2
=
-
-
=
∆
-
=
∆*
*δ
U
Q
83
.
19
95
.
123
16
.0
2
2
2
=
⨯
=
•
∆
=
∆
*N
Q
Q
Q（Mvar）
可见，同容量的发电机，调差系数小的机组承担的无功负荷增量较大。