合肥工業(yè)大學(xué)電力系統(tǒng)自動裝置原理考試試題

1、電力系統(tǒng)自動裝置原理測試試題 合肥工業(yè)大學(xué) 一、單項選擇題（每題 1 分，共 5 分）1. 可以根據(jù)線性整步電壓周期的大小判別（ A ）A.頻率差 B.電壓差C.相角差D.導(dǎo)前時間2. 強(qiáng)勵時間不允許超過規(guī)定值的原因是（ C ）A 發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)熱限制B 發(fā)電機(jī)定子繞組長時間欠勵磁C 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組發(fā)熱限制D 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組長時間欠勵磁3. 對勵磁系統(tǒng)進(jìn)行分析，首先要求寫出控制系統(tǒng)各個單元的（B ）A 飽和函數(shù)B 傳遞函數(shù)C 換算關(guān)系D 電壓方程4. 勵磁電壓響應(yīng)比表征的勵磁電壓上升的平均速率的時間范圍是（C ）A 最初 0.2s 內(nèi)B 最初 0.3s 內(nèi)C 最初 0.5s 內(nèi)D 最初 1s

2、 內(nèi)5 .發(fā)電機(jī)并列操作中，當(dāng)電壓幅值不等時，沖擊電流主要為（B ）A 有功電流分量B 無功電流分量C 空載電流分量D 短路電流分量二、多項選擇題。 （每題 2 分，共 10 分）6. 在正弦交流電壓信號中含有的信息包括（ ACD ）A 電壓幅值B 脈沖值C 相角D 頻率E帶寬7. 與無限大母線并聯(lián)運(yùn)行的機(jī)組，調(diào)節(jié)它的勵磁電流，數(shù)值改變的是（BD ）A發(fā)電機(jī)有功功率的數(shù)值B發(fā)電機(jī)無功功率的數(shù)值C功率因數(shù)角$D功率角SE發(fā)電機(jī)端電壓8.自動低頻減載裝置的組成包括：(CDE )A自動重合閘B低電壓啟動回路C低頻繼電器D延時元件E跳閘執(zhí)行回路9.衡量電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的指標(biāo)包括(ADE )A電壓B電感

3、C電容D頻率E波形10. 電力系統(tǒng)的電壓和無功功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要的組成環(huán)節(jié)包括（ABCD ）A電容器 B電抗器C發(fā)電機(jī)組D變壓器 E調(diào)速器三、填空題（每空1分，共10分）滅磁設(shè)備。都應(yīng)向右下傾，且完11. 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子及其勵磁回路都隨軸轉(zhuǎn)動，因此不能在轉(zhuǎn)子回路中接入12. 為使無功負(fù)荷得到合理分配，兩直接并聯(lián)的同步發(fā)電機(jī)的外特性 全重合。13. 勵磁頂值電壓是勵磁功率單元在強(qiáng)行勵磁時可能提供的最高輸出電壓值。14. 當(dāng)同步發(fā)電機(jī)在空載額定電壓情況下，發(fā)電機(jī)電壓超調(diào)量應(yīng)不大于階躍量的50%o15. 在實行解列操作時，解列點的選擇應(yīng)盡量滿足本系統(tǒng)負(fù)荷需要同時不能造成功率過剩o16. 電力系統(tǒng)有電壓崩

4、潰危險時一般系統(tǒng)頻率低于45HZo17. 多臺發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，其中無差調(diào)節(jié)特性的機(jī)組數(shù)不能大于1。18. 發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速按照比例調(diào)節(jié)原則，要求與頻率差值成比例的是輸出的調(diào)節(jié)脈沖時間。最大功率缺額。19. 電力系統(tǒng)實際運(yùn)行時，計劃負(fù)荷與實際負(fù)荷不可能完全一致，承擔(dān)這部分計劃外負(fù)荷的 發(fā)電廠是 調(diào)頻電廠。20. 電力系統(tǒng)解列成幾個子系統(tǒng)運(yùn)行時，必須考慮各子系統(tǒng)的四、名詞解釋（每題 3分，共15分）21. 準(zhǔn)同期并列先給待并發(fā)電機(jī)加勵磁， 使發(fā)電機(jī)建立起電壓， 調(diào)整發(fā)電機(jī)的電壓和頻率， 在與系統(tǒng)電壓和 頻率接近相等時，選擇合適的時機(jī)，使發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓在相角差接近Oo時合上并列斷路器，將發(fā)電機(jī)并入

5、電網(wǎng)。22. 整步電壓自動并列裝置 ,檢測并列條件的電壓稱為整步電壓。23. 強(qiáng)勵倍數(shù)通常將勵磁頂值電壓與額定勵磁電壓的比值稱為強(qiáng)勵倍數(shù)。（3 分）24. 交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的勵磁機(jī)也是一臺交流同步發(fā)電機(jī)， 其輸出電壓經(jīng)大功率整流器整流后供給發(fā)電 機(jī)轉(zhuǎn)子， 1OOMW 以上同步發(fā)電機(jī)組普遍采用交流勵磁機(jī)勵磁系統(tǒng)。（3 分）25. 自動發(fā)電控制 AGC在聯(lián)合電力系統(tǒng)的調(diào)頻方式中調(diào)度中心配置了 AGC 軟件，按照預(yù)定數(shù)學(xué)模型和調(diào)節(jié)準(zhǔn)則確定各調(diào)頻電廠的調(diào)節(jié)量，通過遠(yuǎn)動 下行通道把指令下到各廠站機(jī)組，形成各調(diào)節(jié)機(jī)組的調(diào)節(jié)指令。（2 分）五、簡答題（每題 5 分，共 25 分）26. 簡述同步

6、發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)的任務(wù)。電壓控制，控制無功功率分配 .提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行穩(wěn)定性，改善電力系統(tǒng)運(yùn)行條件， 水輪機(jī)組實行強(qiáng)行減磁。 （1 分）27. 簡述電力系統(tǒng)靜態(tài)頻率特性的物理概念。當(dāng)頻率降低時，負(fù)荷按照自身的頻率特性，自動地減少了從系統(tǒng)中所取用的功率，（3 分）使之與發(fā)電機(jī)所發(fā)出的功率保持平衡。 （2 分）28. 簡述電力系統(tǒng)中限制頻率下降的方法。1）啟動旋轉(zhuǎn)備用容量； （1 分）2）啟動備用機(jī)組； （ 2 分）3）啟動低頻減載裝置。 （2 分）29. 簡述電力系統(tǒng)頻率崩潰現(xiàn)象。當(dāng)頻率下降到4748HZ時，火電廠的廠用機(jī)械的出力將顯著降低，（2 分）使鍋爐出力減少, 導(dǎo)致發(fā)電廠輸出功率進(jìn)一

7、步減少，致使有功功率缺額更為嚴(yán)重。于是系統(tǒng)頻率進(jìn)一步下降，這樣的惡性循環(huán)將使發(fā)電廠運(yùn)行受到破壞，從而造成頻率崩潰現(xiàn)象。（3分）30. 簡述自動并列裝置中頻率差調(diào)整的任務(wù)。將待并發(fā)電機(jī)的頻率調(diào)整到接近于電網(wǎng)頻率時，頻率差趨向并列條件允許的范圍，以促成并列的實現(xiàn)。如果待并發(fā)電機(jī)的頻率低于電網(wǎng)頻率，則要求發(fā)電機(jī)升速，發(fā)升速脈沖。反之， 應(yīng)發(fā)減速脈沖。（3分）發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速按照比例調(diào)節(jié)準(zhǔn)則，當(dāng)頻率差值較大時，發(fā)出的調(diào)節(jié)量相應(yīng)大些。當(dāng)頻率差值較小時，發(fā)出的調(diào)節(jié)量也就小些，以配合并列操作的工作。（2分）六、分析題（共15分）3分析恒定越前時間準(zhǔn)同期并列裝置的原理。恒定越前時間式準(zhǔn)同步并列裝置是在'：

8、=00之前提前一個時間tYJ發(fā)出合閘命令，顯然這一提前的時間，應(yīng)為從發(fā)合閘脈沖起到斷路器主觸頭閉合止，中間所有元件的動作時間之和， 其中主要為斷路器的合閘時間。（3分）為保證斷路器主觸頭閉合瞬間二°。，越前時間應(yīng)不隨頻差、壓差而變化，是一個固定的數(shù)值， 所以有恒定越前時間之稱。（2分）若=0°之 前恒定越前時間tYJ發(fā)出合閘命令時對應(yīng)的越前相角為；YJ，-: Yji'dtYJ，': YJ的值是隨而變化的，其變化規(guī)律如圖。（2分）32. 分析正弦型整步電壓造成合閘誤差的原因。（5分）當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓不等時，正弦整步電壓不僅是相角差的函數(shù)，而且還與電壓差值

9、有關(guān)。（2分）這就使得利用正弦整步電壓檢測并列調(diào)節(jié)的越前時間信號和頻差檢測信號引入了受電壓影響的因素，尤其是造成越前時間信號的時間誤差，成為合閘誤差的主要原因。（3分）七、計算題（每題10分，共20分）33. 某電力系統(tǒng)中，與頻率無關(guān)的負(fù)荷占 20%，與頻率一次方成正比的負(fù)荷占 40%,與頻率二次方成正比的負(fù)荷占 25 %，與頻率三次方成正比的負(fù)荷占 15 %。求系統(tǒng)頻率由 50HZ 下降到46.5HZ時，負(fù)荷功率變化的百分?jǐn)?shù)及負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)Kl*解 頻率降為 46.5Hz 時，f* = 46.5/50= 0.93,0.08+0.372+0.216+0.12=0.788Pl*=0.2+0.4

10、 X 0.93+0.25 X 0.932+0.15 X 0.93 =(4分)則 Pl* = ( 1-0.788)X 100%= 0.212(2 分)Kl，_睪辛 50/50 -3.03匚£ T干西e( 4分)34. 某電廠有兩臺發(fā)電機(jī)在公共母線上并聯(lián)運(yùn)行。額定功率一號機(jī)為300MW，二號機(jī)為600MW額定功率因數(shù)都是 0.85，勵磁調(diào)節(jié)器的調(diào)差系數(shù)為：&= &=0.05。若系統(tǒng)無功負(fù)荷波動，使電廠無功增量為兩機(jī)組總無功容量的10%，問各機(jī)組承擔(dān)的無功負(fù)荷增量是多少？母線電壓變化量是多少？ 解一號機(jī)的額定無功功率為-1QN1=PN1tan(1=300tan(cos 0.85)= 185.94 ( Mvar)二號機(jī)的額定無功功率為(4分)-1QN2=PN2tan =600tan(cos 0.85)= 371.85 ( Mva