電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置復(fù)習(xí)題

1、第一章自動(dòng)裝置及其數(shù)據(jù)的采集處理一、選擇題1、我國(guó)電網(wǎng)的額定頻率為（B）。A.45HzB.50HzC.55HzD.60Hz2、在正弦交流電壓信號(hào)中含有的信息包括（A）。A.電壓幅值、頻率和相角B.頻率和相角C.相角和電壓幅值D.電壓幅值和頻率3、電力系統(tǒng)自動(dòng)化有以下四大任務(wù)，其首要任務(wù)是（B）。A.保證電能質(zhì)量B.提高系統(tǒng)運(yùn)行安全性C.提高事故處理能力D.提高系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性4、衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)是（C）。A.有功功率、無功功率B.功

2、率因數(shù)C.電壓、頻率和波形D.有功電度和無功電度二、填空題1、電能在生產(chǎn)、傳輸和分配過程中遵循著功率平衡的原則。2、電力系統(tǒng)由發(fā)電廠、變電所、輸電網(wǎng)、配電和用電等設(shè)備組成，在運(yùn)行中是一個(gè)有機(jī)的整體。3、電力系統(tǒng)自動(dòng)化就是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和遠(yuǎn)動(dòng)通信技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)視、控制和調(diào)度。4、調(diào)度控制中心對(duì)所轄的電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視和控制，其主要任務(wù)是合理地調(diào)度所屬各發(fā)電廠的出力，制定運(yùn)行方式，及時(shí)處理電力系統(tǒng)運(yùn)行中所發(fā)生的問題，確保電力系統(tǒng)的安

3、全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。5、發(fā)電廠轉(zhuǎn)換生產(chǎn)電能，按一次能源的不同又分為火電廠、水電廠、核電廠等不同類型的電廠。6、電力系統(tǒng)自動(dòng)控制大致分為：電力系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)視和控制、電廠動(dòng)力機(jī)械自動(dòng)控制、電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置和電力安全裝置。7、電力系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)視和控制的主要任務(wù)是提高電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。8、發(fā)電廠、變電所電氣主接線設(shè)備運(yùn)行的控制與操作的自動(dòng)裝置，是直接為電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)和保證電能質(zhì)量服務(wù)的基礎(chǔ)自動(dòng)化設(shè)9、同步發(fā)電機(jī)是轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電能的機(jī)械，它有兩個(gè)

4、可控輸入量—?jiǎng)恿υ睾蛣?lì)磁電流，其輸出量為有功功率和無功功率，它們還分別于電網(wǎng)的頻率和發(fā)電機(jī)端電壓的電能質(zhì)量有關(guān)。10、電氣設(shè)備的操作分正常操作和反事故操作兩種類型。11、電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置有兩種類型：自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置和自動(dòng)操作裝置。12、在電力系統(tǒng)中，電壓和頻率是電能質(zhì)量的兩個(gè)主要指標(biāo)。13、電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)形式：微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)。14、傳感器的作用是把壓力、溫度、轉(zhuǎn)速等非電量或電壓、電流

5、、功率等電量轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電壓或電流的弱電信號(hào)。15、采樣保持器一般由模擬開關(guān)、保持電容器和緩沖放大器組成。16、AD轉(zhuǎn)換器是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，它是影響數(shù)據(jù)采集速度和精度的主要因素之一。17、采樣過程：對(duì)連續(xù)的模擬信號(hào)x（t），按一定的時(shí)間間隔Ts，抽取相應(yīng)的瞬時(shí)值。Ts的大小決定了采樣信號(hào)的質(zhì)量和數(shù)量，Ts稱為采樣周期。18、香農(nóng)采樣定理指出采樣頻率必須大于原模擬信號(hào)頻譜中最高頻率的兩倍，則模擬信號(hào)可由采樣信號(hào)來唯一表示。19、

6、采用式對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行分解，、、的物理意義分別是直流分量、n次)sincos(2)(10tnbtnaatfnnn????????0ananb諧波分量的實(shí)部、n次諧波分量的虛部。20、模擬量信號(hào)采集到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行前置處理，其流程是：標(biāo)度變換、有效性檢驗(yàn)、線性化處理、數(shù)字濾波、數(shù)據(jù)保存。21、常用的軟件濾波方法有：算數(shù)平均法、加權(quán)平均法和一階遞歸法等。22、給出常用有功功率、無功功率的二表法和三表法的計(jì)算公式。答：二表法：AC

7、ABCBSUIUI????ABRARABIAICBRCRCBICIPUIUIUIUI????ABIARABRAICBICRCBRCIQUIUIUIUI????三表法：ABCABCSUIUIUI??????ARARAIAIBRBRBIBICRCRCICIPUIUIUIUIUIUI??????AIARARAIBIBRBRBICICRCRCIQUIUIUIUIUIUI??????在上述功率計(jì)算中所用的電壓、電流均為有效值。第二章同步發(fā)電機(jī)的自

8、動(dòng)并列一、選擇題1、同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)并列裝置是一種（B）。A.自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置B.自動(dòng)操作裝置C.安全自動(dòng)裝置D.繼電保護(hù)裝置2、電力系統(tǒng)運(yùn)行中的主要并列方式為（C）。A.自同期B.非同期C.準(zhǔn)同期D.同周期3、準(zhǔn)同期并列裝置的必備部分是（D）。A.合閘部分、電源部分B.調(diào)頻部分、電源部分C.調(diào)壓部分、電源部分D.合閘、調(diào)頻、調(diào)壓、電源四部分4、自動(dòng)準(zhǔn)同期并列裝置中調(diào)壓部分的作用是（A）。A.減小電壓差B.增加電壓差C.升高發(fā)電機(jī)電壓D.降低

9、發(fā)電機(jī)電壓5、準(zhǔn)同期并列的實(shí)際條件中，對(duì)電壓差的要求是不大于額定電壓的（A）。A.5％10％B.10％15％C.15％20％D.20％30％6、準(zhǔn)同期并列條件規(guī)定的允許電壓差為不超過額定電壓的（B）。4、什么是準(zhǔn)同期并列？什么是自同期并列？答：準(zhǔn)同期并列：發(fā)電機(jī)在并列合閘前已加勵(lì)磁，當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓的幅值、頻率、相位分別與并列點(diǎn)系統(tǒng)側(cè)電壓的幅值、頻率、相位接近相等時(shí)，將發(fā)電機(jī)斷路器合閘，完成并列操作。自同期并列：將未加勵(lì)磁、接近同步轉(zhuǎn)速的發(fā)

10、電機(jī)投入系統(tǒng)，隨后給發(fā)電機(jī)加上勵(lì)磁，在原動(dòng)轉(zhuǎn)矩、同步力矩作用下將發(fā)電機(jī)拉入同步，完成并列操作。5、什么是滑差、滑差頻率、滑差周期？它們之間有什么關(guān)系？答：滑差：并列斷路器兩側(cè)發(fā)電機(jī)電壓角頻率與系統(tǒng)電壓角頻率之差，用表示；s?滑差頻率：并列斷路器兩側(cè)發(fā)電機(jī)電壓頻率與系統(tǒng)電壓頻率之差，用表示；sf滑差周期：并列斷路器兩側(cè)發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓之間相角差變化360所用的時(shí)間，用表示。sT關(guān)系：ssf????2sssfT??21??6、在自動(dòng)準(zhǔn)同

11、期并列過程中，⑴滑差角頻率為常數(shù)，⑵滑差角頻率等速變化，⑶滑差角頻率的一階導(dǎo)數(shù)等加速變化，分別代表并列過程中的什么現(xiàn)象？答：⑴滑差角頻率為常數(shù)，表示電網(wǎng)和待并機(jī)組的頻率穩(wěn)定；⑵滑差角頻率等速變化，表示待并機(jī)組按恒定加速度升速，發(fā)電機(jī)頻率與電網(wǎng)頻率逐漸接近；⑶滑差角頻率的一階導(dǎo)數(shù)等加速變化，說明待并機(jī)組的轉(zhuǎn)速尚未穩(wěn)定，還在升速（或減速）之中。7、什么是同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期并列？有什么特點(diǎn)？適用什么場(chǎng)合？答：同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期并列是頻率差

12、、電壓差和相角差都在允許的范圍內(nèi)時(shí)進(jìn)行合閘的過程。其特點(diǎn)是并列時(shí)沖擊電流小，不會(huì)引起系統(tǒng)電壓降低；但并列操作過程中需要對(duì)發(fā)電機(jī)電壓、頻率進(jìn)行調(diào)整，并列時(shí)間較長(zhǎng)且操作復(fù)雜。適用場(chǎng)合：由于準(zhǔn)同步并列沖擊電流小，不會(huì)引起系統(tǒng)電壓降低，所以適用于正常情況下發(fā)電機(jī)的并列，是發(fā)電機(jī)的主要并列方式。但因?yàn)椴⒘袝r(shí)間較長(zhǎng)且操作復(fù)雜，故不適用緊急情況的發(fā)電機(jī)并列。8、同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期并列時(shí)，不滿足并列條件會(huì)產(chǎn)生什么后果？為什么？答：發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列時(shí)，

13、如果不滿足并列條件，將產(chǎn)生沖擊電流，并引起發(fā)電機(jī)振蕩，嚴(yán)重時(shí)，沖擊電流產(chǎn)生的電動(dòng)力會(huì)損壞發(fā)電機(jī)，振蕩使發(fā)電機(jī)失步，甚至并列失敗。原因：通過相量圖分析可知，并列瞬間存在電壓差，將產(chǎn)生無功沖擊電流，引起發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)熱，或定子繞組端部在電動(dòng)力作用下受損；并列瞬間存在相位差，將產(chǎn)生有功沖擊電流，在發(fā)電機(jī)軸上產(chǎn)生沖擊力矩，嚴(yán)重時(shí)損壞發(fā)電機(jī)；并列瞬間存在頻率差。將產(chǎn)生振蕩的沖擊電流，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)失步，造成并列不成功。9、說

14、明同步發(fā)電機(jī)采用自動(dòng)準(zhǔn)同期方式并列時(shí)，產(chǎn)生沖擊電流的原因，為什么要檢查并列合閘時(shí)的滑差？答：產(chǎn)生沖擊電流的原因：并列瞬間存在電壓差、頻率差、相位差。檢查滑差的原因：如果發(fā)電機(jī)在滑差不為零的情況下并入電網(wǎng)，立即周期性地帶上正的、負(fù)的有功功率，對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生制動(dòng)、加速的力矩，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)，遭受振蕩沖擊。如果滑差較大，則振蕩周期較短，振蕩強(qiáng)烈，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)失步，造成并列不成功。同時(shí)，如果斷路器合閘存在動(dòng)作時(shí)間誤差，較大的滑差還會(huì)造成較大的

15、合閘相角誤差，相應(yīng)產(chǎn)生沖擊電流。10、為什么頻率差過大時(shí)發(fā)電機(jī)可能并列不成功？答：發(fā)電機(jī)并列合閘時(shí)，如果存在頻率差，將產(chǎn)生振蕩的沖擊電流，振蕩周期就是滑差周期，即頻率差的大小，決定著沖擊電流的振蕩周期。如果頻率差較小，滑差周期長(zhǎng)，則經(jīng)過一定的振蕩過程，發(fā)電機(jī)進(jìn)入同步運(yùn)行，并列成功；如果頻率差過大，滑差周期短，可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)失步，造成并列失敗。11、在數(shù)字式自動(dòng)并列裝置中，如何進(jìn)行相角差的實(shí)時(shí)檢測(cè)？說明其工作原理。答：把電壓互感器二次側(cè)、

16、的交流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成同頻、同相的兩個(gè)方波，把這兩個(gè)方波信號(hào)接到異或門，當(dāng)兩個(gè)方波xuGu輸入電平不同時(shí)，異或門的輸出為高電平，用于控制可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)時(shí)間，其計(jì)數(shù)值N即與兩波形間的相角差相對(duì)應(yīng)。e?CPU可讀取矩形波的寬度N值，求得兩電壓間相角差的變化軌跡。)(te?12、利用線性整步電壓如何檢測(cè)發(fā)電機(jī)是否滿足準(zhǔn)同期并列條件？答：線性整步電壓含有頻率差、相位差的信息，但不含有電壓差的信息。線性整步電壓的周期是滑差周期，能夠反映頻差

17、的大??；線性整步電壓隨時(shí)間變化過程對(duì)應(yīng)相位差的變化過程，所以利用其周期可以檢測(cè)是否滿足頻率差的調(diào)節(jié)，利用電壓隨時(shí)間變化過程確定合閘時(shí)刻使相位差滿足條件。但需利用其他方法檢測(cè)電壓差是否滿足。13、利用正弦整步電壓如何檢測(cè)發(fā)電機(jī)是否滿足準(zhǔn)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?。徽艺诫妷弘S時(shí)間變化過程對(duì)應(yīng)相位差的變化過程。所以，利用正弦

18、整步電壓的最小值檢測(cè)是否滿足電壓差條件，利用正弦整步電壓的周期檢測(cè)是否滿足頻率差的條件，利用正弦整步電壓隨時(shí)間變化過程確定合閘時(shí)刻，使相位差滿足條件。14、何謂“恒定導(dǎo)前時(shí)間”？答：恒定導(dǎo)前時(shí)間tad為從發(fā)出合閘脈沖起到斷路主觸頭閉合止中間所有元件動(dòng)作時(shí)間之和，其中主要為并列斷路器的合閘時(shí)間，一般約為0.1~0.7s。為使斷路器主觸頭閉合時(shí)，導(dǎo)前時(shí)間tad應(yīng)不隨頻差、壓差而變，是一個(gè)固定的數(shù)值。00?e?15、斷路器合閘脈沖的導(dǎo)前時(shí)間應(yīng)

19、怎么考慮？為什么是恒定導(dǎo)前時(shí)間？答：斷路器合閘脈沖的導(dǎo)前時(shí)間是為了使斷路器主觸頭閉合瞬間，發(fā)電機(jī)電壓和系統(tǒng)電壓之間的相位差。合閘脈沖的導(dǎo)00?e?前時(shí)間應(yīng)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(dòng)作時(shí)間之和，其中主要為斷路器的合閘時(shí)間。由于斷路器的合閘時(shí)間是本身固有的、固定不變的，所以導(dǎo)前時(shí)間也不應(yīng)隨頻差、壓差變化，應(yīng)也是一個(gè)固定值，即恒定導(dǎo)前時(shí)間。16、合閘脈沖為什么需要導(dǎo)前時(shí)間？答：同步發(fā)電機(jī)準(zhǔn)同期并列要求，并