電力系統(tǒng)自動裝置原理思考題及答案-文庫吧
2025-05-23 20:52 本頁面
【正文】 閘脈沖的導前時間應怎么考慮？為什么是恒定導前時間？答：斷路器合閘脈沖的導前時間是為了使斷路器主觸頭閉合瞬間，發(fā)電機電壓和系統(tǒng)電壓之間的相位差 δ=0176。所以合閘脈沖的導前時間應等于從發(fā)出合閘脈沖命令起到合閘斷路器主觸頭閉合止，中間所有元件動作時間之和，其中主要為斷路器的合閘時間。由于斷路器的合閘時間是本身固有的、固定不變的，所以導前時間也不應隨頻差、壓差變化，應也是一個固定值，即恒定導前時間。1利用正弦整步電壓如何檢測發(fā)電機是否滿足準同期并列條件？答：正弦整步電壓含有電壓差、頻率差、相位差的信息。正弦整步電壓的最小值是電壓差；正弦整步電壓的周期是滑差周期，能夠反映頻差的大小，正弦整步電壓隨時間變化過程對應相位差的變化過程。所以，利用正弦整步電壓的最小值檢測是否滿足電壓差條件，利用正弦整步電壓的周期檢測是否滿足頻率差的條件，利用正弦整步電壓隨時間變化過程確定合閘時刻，使相位差滿足條件。1利用線性整步電壓如何檢測發(fā)電機是否滿足準同期并列條件？答：線性整步電壓含有頻率差、相位差的信息，但不還有電壓差的信息。線性整步電壓的周期是滑差周期，能夠反映頻率的大小，線性整步電壓隨時間變化過程對應相位差的變化過程，所以利用其周期可以檢測是否滿足頻率差的調(diào)節(jié)，利用電壓隨時間變化過程確定合閘時刻使相位差滿足條件，但需利用其他方法檢測電壓差是否滿足。31如何利用線性整步電壓來實現(xiàn)對頻差大小的檢查？說明工作原理。答：壓差檢查方法：直接比較發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓幅值。原理：將發(fā)電機電壓和系統(tǒng)電壓分別通過整流、濾波電路變換成直流，即對應發(fā)電機電壓和系統(tǒng)電壓幅值，再通過比較電路得到兩者差值，即幅值差，與允許壓差整定值比較判斷是否滿足并列條件。1為什么說實際線性整步電壓的最大值、最小值不與相角的零度、180 度對應？答：實際中，濾波器的時間常數(shù)將會影響其相移，滑差角頻率 的變化也會對其產(chǎn)生s?影響，使實際情況偏離理想化直線。1在數(shù)字式自動并列裝置中，可采用哪幾種方法檢測頻率差？說明各種檢測方法的工作原理。答：(1)頻率差檢測在恒定越前時間之前完成檢測。在數(shù)字式自動并列裝置中，相角差 的軌跡中含有滑差角頻率 的信息可以利用；()et?s?1在數(shù)字式自動并列裝置中，可采用哪幾種方法檢測電壓差？說明各種檢測方法的工作原理。答：直接讀入 UG和 UX值，然后作計算比較：采用傳感器把交流電壓方均根值轉(zhuǎn)換成低電平直流電壓，然后計算兩電壓間的差值，判斷其是否超過該定限值，并獲得待并發(fā)電機組電壓高于或低于電網(wǎng)電壓的信息；直接比較 UG和 UX的幅值大小，然后讀入比較結(jié)果。待并發(fā)電機電壓 UG和電網(wǎng)電壓 UX分別經(jīng)變壓器和整流橋后，在兩電阻上得到與 UG、U X幅值成比例的電壓值 U‘G和 U’X，取UAB=U’XU‘G，用整流橋得檢測電壓差的絕對值∣△U AB∣，電壓差測量輸出端的電位為UD=∣△U AB∣U set，其中 Uset為允許電壓差的整定電壓值，當 UD為正時，表明電壓差超過并列條件的允許值。在數(shù)字式自動并列裝置中，如何進行相角差的實時檢測？說明其工作原理。答：把電壓互感器二次側(cè) UX、U G的交流電壓信號轉(zhuǎn)換成同頻、同相的兩個方波，把這兩個方波信號接到異或門，當兩個方波輸入電平不同時，異或門的輸出為高電平，用于控制可編程定時計數(shù)器的計數(shù)時間，其計數(shù)值 N 即與兩波形間的相角差 相對應。CPU 可讀e?取矩形波的寬度 N 值，求得兩電壓間相角差的變化軌跡。*()[)/](1/)eRcbabctUs?????2在自動準同期并列的過程中， （1）滑差角頻率為常數(shù)， （2）滑差角頻率等速變化，（3）滑差角頻率的一階導數(shù)等加速變化。分別代表并列過程中的什么現(xiàn)象？實時相角差又分別如何計算？寫出其各種情況下的計算公式。答：滑差角頻率為常數(shù)：表示電網(wǎng)和待并機組的頻率穩(wěn)定?；罱穷l率等速變化：表示待并機組按恒定加速度升速，發(fā)電機頻率與電網(wǎng)頻率逐漸接近?；罱穷l率的一階導數(shù)等加速變化：說明待并機組的轉(zhuǎn)速尚未穩(wěn)定，還在升速（或減速）之中。2在數(shù)字式自動并列裝置中，如何通過比較本計算點的相角與最佳導前合閘相角的關系，尋找發(fā)出合閘脈沖的時機？三、綜合分析題用相量圖分析不滿足理想準同期條件時沖擊電流的性質(zhì)和產(chǎn)生的后果。答：分三種情況分析不滿足理想準同步條件時沖擊電流的性質(zhì)和產(chǎn)生的后果：(1)當只存在電壓差、不存在頻率差和相位差時，相量圖如課本中圖所示，可見，發(fā)電機電壓高于系統(tǒng)電壓或低于系統(tǒng)電壓，沖擊電流落后或超前發(fā)電機電壓相位 90176。，即沖擊電流是無功性質(zhì)的。后果是引起發(fā)電機定子繞組發(fā)熱，在定子端部產(chǎn)生電動力，嚴重時損壞發(fā)電機。（2）當只存在相位差、不存在電壓差和頻率羔時，相量圖可見，發(fā)電機電壓超前系統(tǒng)電壓或滯后系統(tǒng)電壓，沖擊電流與發(fā)電機電壓接近同相或反相(合閘時相位差很小)，即沖擊電流是有功性質(zhì)的。后果是在發(fā)電機的機鈾產(chǎn)少沖擊力矩，嚴重時損壞發(fā)電機。（3）當只存在頻率差、不存在電壓差時，相量圖可見．頻率差造成發(fā)電機電壓與系統(tǒng)電壓之間相位差從 0 到 360176。周期變化。沖擊電流也將從 0 到最大再到 0 周期變化，即沖擊電流是振蕩性質(zhì)的。后果是影響發(fā)電機進入同步的暫態(tài)過程，振蕩嚴重時，可能造成發(fā)電機失步，并列不成功。已知發(fā)電機準同期并列允許壓差為額定電壓的 5%，允許頻差為額定頻率的 %，并列斷路器的合閘時間為 。問如圖所示正弦整步電壓是否滿足壓差和頻差條件？答：壓差判斷：波形圖可見，正弦整步電壓最小值為 0，表示實際電壓差為 0，所以，滿足壓差允許值條件；頻差判斷：由題意可知頻差允許值為 50Hz％=，對應滑差周期為 10 s。由波形圖可見，正弦整步電壓周期 11s，即實際滑差周期為 11s，所以滿足頻差允許值條件。根據(jù)實時相角差的求取方法，推導實時相角差的計算公式（222） 。4第三章 同步發(fā)電機勵磁自動控制系統(tǒng)一、基本概念勵磁系統(tǒng)：供給同步發(fā)電機勵磁電流的電源及其附屬設備統(tǒng)稱為勵磁系統(tǒng)。發(fā)電機外特性：一般指在內(nèi)電勢不變的情況下，負載電流變化時，發(fā)電機機端電壓變化的曲線，主要是測試發(fā)電機的縱軸同步電抗，也就是發(fā)電機的內(nèi)阻抗，是同步發(fā)電機帶負載能力的重要指標。勵磁方式：供給同步發(fā)電機勵磁電源的方式。勵磁調(diào)節(jié)方式：調(diào)節(jié)同步發(fā)電機勵磁電流的方式。自并勵勵磁方式：勵磁電源直接取自于發(fā)電機端電壓的勵磁方式。勵磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性：勵磁調(diào)節(jié)器輸出的勵磁電流（電壓）與發(fā)電機端電壓之間的關系特性。發(fā)電機的調(diào)節(jié)特性：發(fā)電機在不同電壓值時，發(fā)電機勵磁電流 IE 與無功負荷 IQ 的關系特性。調(diào)差系數(shù)：表示無功負荷電流從零變至額定值時，發(fā)電機端電壓的相對變化。強勵：電力系統(tǒng)短路故障母線電壓降低時，為提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，
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