自动装置复习资料(华工电力学院2008级)

一氧化氮合成酶
填空题(20%)
1.发电厂的分类:发电厂转换生产电能,按一次能源的不同分为火电厂、水电厂、核电厂等不同类型电厂。
2.电力系统自动化装置的结构形式: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、工业控制计算机系统、集散控制系统和现场总线系统。
3.自动并列装置检测并列条件:1、频率相等(w G=w x或f G=f x)2、电压幅值相等(U G=Ux)3、相角差为零
(δe=0)
4.同步发电机的并列方法有:准同期并列和自同期并列。
5.准同期并列装置的三个主要控制单元:1、频率控制单元。2、电压差控制单元。3、合闸信号控制单元。
6.准同期并列的方式(控制逻辑):1、恒定越前相角准同期并列2、恒定越前时间准同期并列
7.整步电压分类:1、正弦型整步电压。2、线性整步电压(线性整步电压又分为半波线性整步电压和全波线性整
步电压)。
8.同步发电机励磁系统的任务:1、电压控制。2、控制无功功率的分配。3、提高同步发电机并联运行的稳定性。
4、改善异步电机的自启动条件。
5、水轮发电机要求实行强行减磁。
9.对励磁功率单元的要求:1、要求励磁功率单元有足够的可靠性并具有一定的调节容量。2、具有足够的励磁顶
值电压和电压上升速度。
10.对发电机励磁电源的要求:必须具备足够的调节容量,并且要有一定的强励磁倍数和励磁电压响应速度。
11.励磁控制系统是由同步发电机、励磁功率单元及励磁调节器共同组成的自动控制系统。
12.发电机无功调节特性的三种类型:1、δ>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、δ<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、δ=0称为无差特性,这时发电机端电压恒为定值。
13.电力系统的负荷波动可分为哪三种分量?哪两种分量对电力系统的频率变化起主要影响?
影像处理答:第一种是频率较高的随机分量,其变化周期一般小于10s;第二种为脉动分量,变化幅度较大,变化周期在10s~3min之间;第三种为变化很缓慢的持续分量。负荷的变化必将导致电力系统频率的变化,由于电力系统本身是一个惯性系统,所以对频率的变化起主要影响的是负荷变动的第二、三种分量。
14.联合电力系统的调频方式:1、恒定频率控制FFC:按频率偏差进行调节,最终维持系统频率,而对联络线上的
交换功率则不加控制。2、恒定交换功率控制FTC:控制调频机组保持交换功率恒定,而对系统的频率不加控制。
3、频率联络线功率偏差控制TBC:既按频差又按联络线交换功率调节,最终维持各地区负荷波动就
地平衡。
这是多系统调频观点,是常用的一种方法。
15.调度在确定各发电厂的发电计划和安排调频任务时,一般将运行电厂分为那三类?
答:一般将运行电厂分为调频厂、调峰厂和带基本负荷的发电厂三类。
简答题(60%)
1、电力系统自动装置的结构形式哪几种?
答: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、工业控制计算机系统、集散控制系统和现场总线系统。
2、发动机自动并列时需要遵循的原则是什么?
答:1、并列断路器合闸时,冲击电流尽可能小,其瞬时最大值一般不超过1~2倍的额定电流。2、发电机组并入电网后,应能迅速进入同步运行状态,其暂态过程要短,以减小对电力系统的扰动。
3、简答同步发电机励磁系统的任务
答:1、电压控制。2、控制无功功率的分配。3、提高同步发电机并联运行的稳定性。4、改善异步电机的自启动条件。5、水轮发电机要求实行强行减磁。
4、简述自同期并列及其优缺点。
答:自同期并列操作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ws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,首先合上并列断路器QF,接着立刻合上励磁开关SE,给转子加上励磁电流,在发电机电动势逐渐增长的过程中,由电力系统将并列的发电机组拉入同步运行。
优点:毋须选择并列合闸的时机,因而控制操作非常简单。
缺点:1、不能用于两个系统间的并列操作(不可避免引起冲击电流)。2、发电机母线电压瞬时下降对其他用电设备的正常工作将造成影响。
5、同步发电机励磁系统中的励磁调节器的要求是什么?
答:1、系统正常运行时,励磁调节器应能反映发电机电压高低以维持发电机电压在给定水平。2、励磁调节器应能合理分配机组的无功功率。3、远距离输电的发电机组,为了能在人工稳定区域运行,要求励磁调节器没有失灵区。4、励磁调节器应能迅速反应系统故障、具备强行励磁等控制功能。5、
具有较小的时间常数,能迅速响应输入信息的变化。6、能够长期正常工作。
6、交直流电机的励磁系统原理图及其特点。
答:
USB重定向1.直流励磁机励磁系统:
自励直流励磁机励磁系统原理接线
特点:发电机转子绕组由专用的直流励磁机DE供电,调整励磁机磁场电阻Rc可改变励磁机励磁电流I Rc从而达到人工调节发电机转子电流的目的,实现对发电机励磁的手动调节。在正常工作室,IA VR与IRC同时负担励磁机绕组EEW的调节功率,减小励磁调节器的容量,适用于功率放大系数较小,由电磁元件组成的励磁调节器。
他励直流励磁机励磁系统原理接线
特点:他励直流励磁机绕组是由附励磁机供电,副励磁机PE与励磁机DE都与发电机同轴。他励方式与自励方式相比,时间常数减小了,提高了励磁系统的电压增长速率。一般用于水轮发电机组。
直流励磁机系统的特点:1)直流励磁机有电刷、整流子等转动接触部件,运行维护繁杂,是励磁系统的薄弱环节。2)励磁调节器肠胃电磁型,以磁放大器为功放和综合信号的元件,速度较慢,但工作较可靠。
2.交流励磁机励磁系统
(1)他励交流励磁机励磁系统
交流励磁机静止整流器励磁系统接线图:
特点:1)交流励磁机与副励磁机与发电机同轴是独立的励磁电源,不受电网干扰,可靠性高。
2)交流励磁机时间常数大
3)加长了发电机主轴长度;
4)仍有转动部件,需要一定的维护工作量
5)副励磁机和自励恒压调节器的故障均可使发电机组失磁
交流励磁机旋转整流器励磁系统(无刷励磁)
特点:1)无碳刷和滑环,维护工作量大可减少
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)无法采用传统的灭磁装置灭磁
5)要求旋转整流器和快速熔断器都有良好的机械性能
6)无接触部件的磨损,故无炭粉和铜末引起的电机线圈的污染,从而绝缘的寿命较长。
(2)自励交流励磁机励磁系统:
自励交流励磁机静止可控整流器励磁系统原理接线图:
特点:AE的励磁采用可控硅自励恒压方式。它总是工作于顶值电压,因而AE容量较大。A VR为半导体励磁调节器,时间常数很小,响应速度快。
自励交流励磁机静止整流器励磁系统原理
特点:AE自励回路对励磁控制系统的动态响应有影响,与静止可控整流方式相比,响应速度较慢。
3.静止励磁系统(发电机自并励系统)
静止励磁系统原理接线图:
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特点:
应急通信系统1)设备和接线简单,可靠性得到提高
2)取消了励磁机,缩短了主轴长度,降低了造价
3)励磁电压响应速度快
4)由发电机端取得励磁能量
7、静止励磁系统有什么优点?其可能出现的顾虑是什么?
答:主要优点是:1、励磁系统接线和设备比较简单,无转动部分,维护费用省,可靠性高。2、不需要同轴励磁机,可缩短主轴长度,这样可减小基建投资。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。4、由发电机端取得励磁能量。
顾虑:1、静止励磁系统的顶值电压受到发电机端和系统侧故障的影响,在发电机近端三相短路而切除时间又较长的情况下,不能及时提供足够的励磁,以致影响电力系统的暂态稳定。2、由于短路电流的迅速衰减,带时限的继电保护是否能正确动作。
8、发电机准同期并列时的三个条件理想条件。
答:发电机并列的理想条件为并列断路器两侧电源电压的三个状态量全部相等。即是:1、频率相等。2、电压幅值相等。3、相角差为零。
9、发电机并列时,各条件不满足时会造成什么影响?
答:存在幅值差时:产生无功冲击电流,对发电机绕组产生影响。
存在相角差时:产生有功冲击电流,使机组联轴受到突然冲击,以致对机组和电网运行造成不利影响。
存在频率差时:产生频率接近工频的脉动冲击电压,引起较大冲击电流。
10、发电机并列时,三个要素(电压幅值、相角、频率差)中哪个最关键?为什么?(此题答案仅供参考)
答:发电机并列时,三个要素中相角差最关键。在实际操作中,并列合闸只要求冲击电流较小,合闸后发电机组能迅速拉入同步运行,对频率,幅值及相角允许有一定的偏差,而冲击电流与相角差有关,当相角差为零时,冲击电流为零,当相角差为180°时。冲击电流最大,所以并列时相角差最关键,应尽量在相角差为零时合闸。11、从一个脉动电压的图形中,标出电压差、相角和频差的计算方法。
答:
21S S S
f T π
ω== 2sin 2e s mG u U t δ⎛⎫= ⎪⎝⎭
δe =ωs t
12、试分析正弦型整步电压的意义。
答:因为它的包络线波形是正弦型的,称为正弦型整步电压 。它是早期准同期并列装置所采用的测量信号。正弦行整步电压U SZ 是相角差的函数,反应了发电机电压和系统电压见相角差的变化,为并列装置判别相角差提供了检测信息。但是正弦行整步电压U SZ 还与电压差值有关,这就使得利用U SZ 检测并列条件的越前时间信号和频差检测信号受电压影响,尤其是造成越前时间信号的时间误差,成为合闸误差的主要原因之一。
13、试分析线性整步电压的意义。
答:线性整步电压只反映和间的相角差特性,因而与它们的电压幅值无关,从而使越前时间信号和频率差的检测不受电压幅值的影响,提高了并列装置的控制性能,因而被模拟式自动并列装置广泛应用。
14、并列合闸控制有恒定越前时间、恒定越前相角两种,试用图形介绍这两种方法,并比较其优劣。    答:恒定越前相角:
地磁指数预报
装置所取的提前量是某一恒定相角YJ δ,即在脉动电压Us 到达e δ=0之前的YJ δ相角差是发出合闸信号。0YJ
s sy QF t δωω==时,并列时的相角差等于零,0s sy ωω>时,合闸相角差又将增大。由于合闸时的相角差与s ω有关,
为了使合闸时冲击电流值不超过允许值,滑差角频率的允许值要控制在某一范围内。
恒定越前时间:

本文发布于:2024-09-21 15:27:43,感谢您对本站的认可!

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