西交電力系統自動裝置（高起專） 考前模擬題一、 填空題1與同步發電機的勵磁回路電壓的建立、         及必要時             的有關設備和電路的總稱為勵磁系統。答案：調整    使其電壓消失2同步發電機的勵磁調節方式分為 ：                 、                。答案：按電壓偏差的比例調節    按定子電流、功率因數的補償調節3全控整流橋處于整流狀態時，晶閘管的控制角 為：                   ；全控整流橋處于逆變狀態時，晶閘管的控制角 為：                   。答案：0 0<<900          900<<18004微機勵磁調節器的數據采集方式分為             法和             法。答案：交流采樣     直流采樣5準同步并列從限制       的角度出發，應限制并列瞬間的電壓差和相角差。答案：沖擊電流6線性整步電壓的最大值只取決于                      。答案：線性整步電壓產生電路的電源7準同步并列的理想條件是合閘瞬間，發電機電壓和系統電壓             、              。答案：幅值相等 相位相同 頻率相同8保證滅磁過程中發電機轉子回路安全，對滅磁提出兩點要求，第一是               ，第二是滅磁過程中勵磁繞組電壓                    。答案：滅磁時間要短    不應超過允許值9勵磁系統一般由兩大部分組成，第一部分是                          ,第二部分是                          。答案：勵磁功率單元     勵磁調節器10所謂滅磁是使發電機勵磁繞組的磁場             到             程度。答案：盡快地減弱     最低程度11ZZQ-5 型自動準同步裝置，為測量真正的導前時間，設置了             電路。答案：電氣零點12. 輸電線路的故障按其性質可分為              和               兩種。答案：瞬時性故障、永久性故障13為防止低頻繼電器觸點抖動導致自動按頻率減負荷裝置發生的誤動，只要裝置                 就可。答案：帶 0.5 秒延時14ZZQ-5 型自動準同步裝置主要由            、           、           和 電源、出口、信號部分組成。答案：合閘部分   調頻部分   調壓部分15. 對雙側電源線路自動重合閘裝置要考慮             和            兩個特殊問題。答案：故障點斷電時間問題    同期問題16.自動重合閘裝置宜采用             和             位置不對應的啟動方式。答案：控制開關位置   斷路器位置17并列時，并列斷路器兩側電壓瞬時值之差稱為                。答案：滑差電壓18整步電壓按波形可分為             和         整步電壓。答案：正弦 線性19滑差頻率是                      與                         之差。答案：待并發電機頻率   系統頻率20. 線路三相非同期自動重合閘裝置通常有                           和兩種方式。答案：按順序的重合閘    不按順序的重合閘21.自動重合閘裝置宜采用             和             位置不對應的啟動方式。答案：控制開關    斷路器22當工作電源和備用電源同時失去電壓時，備用電源自動投入裝置不應動作，備用電源自動投入裝置必須具備                 功能。答案：有壓鑒定23備用電源自動投入裝置的低電壓啟動回路串入一對電壓互感器一次側隔離開關的常開輔助觸點，可防止因檢修電壓互感器而引起                  。答案：失壓造成誤動24工作電源的電壓不論什么原因消失時，備用電源自動投入裝置均應動作，為滿足這一要求，工作母線應設獨立的           。答案：低電壓啟動部分25考慮選擇性，自動按頻率減負荷裝置最小頻率級差應考慮測量元件的、每級切除負荷所需時間內的              以及必要的頻率裕度。答案：最大誤差頻率       頻率變化26. 自動重合閘裝置按作用于斷路器的方式，可以分為          、        和綜合自動重合閘三種。答案：三相重合閘    單相重合閘27我國 110kV 以上線路上，非同期自動重合閘通常采用                 的方式。答案：減負荷28增加級數，級差不強調選擇性，自動按頻率減負荷裝置應遵循          求解法的原則，分多級切除少量負荷，以達到最佳控制效果。答案：逐步試探29事故情況下，自動按頻率減負荷裝置切除部分負荷后，希望恢復頻率略低于額定值，接到裝置的最大斷開功率可     （小于或大于）最大功率缺額。答案：小于30. 我國 110kV 以上線路，非同期自動重合閘通常采用                 的方式。答案：不按順序重合閘31采用備用電源自動投入裝置后，可以提高                 ，簡化繼電保護，限制短路電流，提高母線殘壓。答案：供電可靠性二、 判斷題1當控制角 00<<90 0 時，三相全控整流橋處于整流狀態。 （    ）2負調差系數在升壓變壓器高壓側并聯運行的機組上采用，機組可以穩定運行。（    ）3發電機轉子回路采用快速滅磁開關滅磁比采用恒值電阻滅磁快。 （    ）4正調差系數在機端直接并聯運行的機組上采用，機組可以穩定運行。 （    ）5發電機準同步并列后，經過了一定時間的振蕩后才進入同步狀態運行，這是由于合閘瞬間發電機與系統之間存在電壓差造成的。 （    ）6發電機準同步并列后立即帶上了無功負荷，說明合閘瞬間發電機與系統之間存在電壓相位差，且發電機電壓滯后系統電壓。 （    ）7正調差系數在機端直接并聯運行的機組上采用，機組可以穩定運行。 （    ）8強勵指標包括勵磁電壓響應比和強勵倍數。 （    ） 9在理想的滅磁過程中，勵磁繞組兩端的電壓始終為最大允許值不變，勵磁電流衰減速度始終保持不變，即 di/dt 為一常數。 （    ）10發電機并列后立即向系統發出有功功率，說明合閘瞬間發電機與系統之間存在電壓相位差，且發電機電壓超前系統電壓。 （    ）11. 線性整步電壓包含所有同步信息。 （    ）12自同步并列的方法是，先進行勵磁調節，待發電機轉速接近同步轉速，將發電機斷路器合閘，完成并列操作。 （    ）13.手動合閘于故障線路時，繼電保護動作使斷路器跳閘后，應該進行重合。 （    ）14.通常三相一次自動重合閘裝置由重合閘啟動回路、重合閘時間回路、一次合閘脈沖元件三部分組成。 （    ）15. 自動重合閘裝置的動作次數應符合預先的規定。 （    ）16綜合重合閘的工作方式有三種:綜合重合閘方式、三相重合閘方式、單相重合閘方式。 （    ）17線性整步電壓的斜率與發電機和系統之間的頻率差成正比關系。 （    ）18. 自動重合閘裝置只能在重合閘動作后，加速繼電保護的動作。 （    ）19. 通常三相一次自動重合閘裝置由重合閘啟動回路、重合閘時間回路、一次合閘脈沖元件及執行元件四部分組成。 （    ）20工作電源電壓不論什么原因消失時，備用電源自動投入裝置均應動作并投入備用電源。 （    ）21低壓啟動部分采用兩個低電壓繼電器，線圈接成 V 形接線，觸點串聯，是為了防止電壓互感器二次側斷線，造成備用電源自動投入裝置誤動。 （    ）22系統短路引起有功損耗突增導致自動按頻率減負荷裝置誤動作可用 df/dt重合閘動作補救。 （    ）23電氣制動功率越大越利于系統穩定。 （    ）24雙電源線路的自動重合閘裝置，還應考慮故障點的斷電時間問題和同步問題。 （    ）25備用電源自動投入裝置的動作時間應考慮電動機殘壓的影響。 （    ）26自動按頻率減負荷裝置動作時，必須越快越好。 （    ）27自動按頻率減負荷裝置任何一級動作后，頻率回升不超過系統的額定頻率，即保證切除負荷量最優。 （    ）28備用電源自動投入裝置的動作時間應考慮電動機殘壓的影響。 （    ）29自動按頻率減負荷裝置第一級啟動頻率應計及系統動用旋轉備用所需的時間延遲造成的頻率下降。 （    ）30事故切機有助于系統穩定恢復。 （    ）三、 簡答題1半導體型自動勵磁調節器主要單元有哪些？各單元的主要作用是什么？答案：自動勵磁調節器的主要單元有測量單元、放大單元、移相觸發單元、可控整流單元。測量單元的作用是測量發電機的端電壓并與給定值進行比較找出電壓偏差；放大單元的作用是按比例放大發電機電壓對其給定值的偏差，形成控制電壓輸出給移相觸發單元；移相觸發單元的作用是根據控制電壓大小，形成相應相位的觸發脈沖，去觸發可控整流單元的可控硅；可控整流單元的作用是在移相觸發脈沖作用下將交流電整流成為直流供給發電機勵磁。2畫出自并勵靜止勵磁系統原理接線簡圖，并說明自并勵勵磁方式的優點。答案：自并勵靜止勵磁系統原理接線簡圖略。自并勵勵磁方式的優點：結構簡單，可靠性高，造價低，維護工作量小。沒有勵磁機，縮短了機組大軸長度，可減少電廠土建造價。勵磁電壓響應速度快。3何謂逆變滅磁？說明三相全控整流橋實現逆變的條件。答案：利用三相全控整流橋有源逆變特性，實現發電機勵磁回路滅磁的過程稱為逆變滅磁。三相全控整流橋實現逆變的條件是：1）負載必須是感性的，且原來有儲能，即三相全控整流橋原來工作在整流狀態。2）可控硅的控制角為：90 0<<1800，三相全控整流橋輸出電壓平均值為負值。3)逆變過程中，交流側電源不能消失。4說明滑差、滑差頻率、滑差周期之間的關系？答案：如果滑差在一個滑差周期內保持不變,則滑差、滑差頻率、滑差周期之間的關系如下:Sf12TS5同步發電機準同步并列的理想條件是什么? 實際條件是什么?答案：理想條件: 。； ；0 實際條件:  ；GNU10%5；5；HzfS25.016綜合自動重合閘可以實現的重合方式有哪幾種？各自的定義是什么？綜合重合閘可實現四種重合方式：答案：（1）綜合重合閘方式：線路上發生單相接地故障時，故障相跳開，實行單相自動重合，當重合到永久性單相故障時，若不允許長期非全相運行，則應斷開三相，并不再進行自動重合；若允許長期非全相運行，保護第二次動作跳單相，實行非全相運行。當線路上發生相間短路故障時，三相 QF 跳開，實行三相 ARD，當重合到永久性相間故障時，則斷開三相并不再進行自動重合。（2）三相重合閘方式：線路上發生任何形式的故障時，均實行三相自動重合閘。當重合到永久性故障時，斷開三相并不再進行自動重合。（3）單相重合閘方式：線路上發生單相故障時，實行單相自動重合，當重合到永久性單相故障時，保護動作跳開三相并不再進行重合。當線路發生相間故障時，保護動作跳開三相后不進行自動重合。（4）停用方式（直跳方式）：線路上發生任何形式的故障時，保護運作均跳開三相而不進行重合。7機端直接并聯運行的發電機組，無功負荷在機組間合理分配的條件是什么？為什么？答案：各并聯運行的發電機均為正調差，且各機組的電壓調差率相等，則無功負荷可在機組間按容量比例分配，即合理分配。因為：*QKUadj adjGiKUQ*正調差特性的發電機在機端直接并聯運行時，可維持無功電流的穩定分配。當系統無功負荷波動時，各機組電壓偏差相同，機組承擔的無功負荷與電壓偏差成正比，與本機組的調差系數成反比，當各機組的電壓調差率相等時，則各機組承擔的無功電流增量對各自的額定無功電流的比值相等，即做到了按機組容量大小合理分配。8什么叫重合閘前加速保護？它有何特點？答案：當線路上（包括相鄰線路及以后的線路）發生故障時，靠近電源側的保護首先無選擇性地瞬時動作跳閘，而后借助 ARD 來糾正這種非選擇性動作。優點：能快速切除瞬時故障，而且設備少，只需一套 ARD 裝置，接線簡單，易于實現。缺點：切除永久性故障時間長；裝有 ARD 的 QF1 動作次數較多，且一旦QF1 或 ARD 裝置拒動，則使停電范圍擴大。9輸電線路裝設自動重合閘的作用是什么？答案：（1）提高輸電線路供電可靠性，減少因瞬時性故障停電造成的損失。（2）對于雙端供電的高壓輸電線路，可提高系統并列運行的穩定性，從而提高線路的輸送容量。 （3）可以糾正由于斷路器本身機構不良，或繼電保護誤動作而引起的誤跳閘。10自動按頻率減負荷裝置設置附加級有什么意義？答案：自動按頻率減負荷裝置基本級動作時，可能有第 i 級動作后，頻率穩定在 fi,但 fi,低于恢復頻率的低限值 fres.min，又不足以使下一級即 i+1 級動作。則系統將長時間在低于 fres.min 的頻率下運行，這是不允許的。因此，自動按頻率減負荷裝置設置附加級，動作頻率不低于 fres.min，附加級在系統頻率比較穩定時動作，其動作時限是系統時間常數 Tf 的 23 倍，一般為 1525s。附加級可按時間分為若干段，啟動頻率相同，動作時限不同，按時間先后次序分批切除負荷，以適應功率缺額大小不等的需要。分批切除負荷過程中，一旦系統恢復頻率高于附加級的返回頻率，附加級就停止切除負荷。11說明系統解列及解列點的選擇遵循的原則。答案：當電力系統發生穩定破壞，如系統振蕩時，能有計劃地將系統迅速而合理地解列為功率盡可能平衡而各自保持同步運行的兩個或幾個部分，稱為系統解列，可防止系統長時間不能拉入同步或造成系統瓦解擴大事故。解列點選擇的原則，盡可能保持解列后各部分系統的功率平衡，以防止頻率、電壓的急劇變化；適當考慮操作方便，易于恢復，有較好遠動通信條件。12說明故障錄波裝置的作用。答案：系統正常運行時，故障錄波裝置不錄波；當系統發生故障及振蕩時，通過啟動裝置迅速自動錄波，直接記錄下反映故障錄波裝置安裝處的系統故障電氣量。故障錄波裝置所記錄的電氣量為與系統一次值有一定比例關系的電流互感器和電壓互感器的二次值，是分析系統振蕩和故障的可靠數據。13微機型故障錄波裝置的啟動方式有哪些？并作說明。答案：微機型故障錄波裝置的啟動有自啟動和命令啟動兩種。自啟動方式，通過電氣量發生變化時啟動裝置，例如電流電壓突變量啟動、零序分量啟動、頻率變化量啟動等。命令啟動即通過調度命令或測試命令啟動裝置。四、 計算題1某電廠有兩臺發電機在公共母線上并聯運行，1#機組的額定無功功率為30Mvar，2#機組的額定無功功率為 60 Mvar，調差系數為 0.04。若系統無功負荷波動，使得電廠的無功增量是總無功容量的 20%，試問母線上的電壓波動是多少？各機組承擔的無功負荷增量是多少？答案：由于兩臺機的調差系數均為 0.04，所以，等值機的調差系數也為 0.04。則母線上的電壓波動為：U*=- Kadj Q*=0.040.2=-0.008  各機組承擔的無功負荷增量為：QG1*= -U*/ Kadj= -（-0.008/0.04）= 0.2  QG1=QG1* QG 1 = 0.230= 6 (Mvar)      QG2*=-U*/ Kadj =-（-0.008/0.04）=  0.2  QG2 = QG2* QG2 = 0.260 = 12 (Mvar)       母線上的電壓波動是 0.8%；1#機組承擔的無功負荷增量是 6 Mvar；2#機組承擔的無功負荷增量是 12Mvar。無功負荷在機組之間按容量比例分配。2某電廠有兩臺發電機在公共母線上并聯運行，1#機組的額定無功功率為40Mvar，2#機組的額定無功功率為 80 Mvar，勵磁調節器的調差系數為 0.05。若系統無功負荷波動，使得電廠的無功增量是總無功容量的 20%，試問母線上的電壓波動是多少？各機組承擔的無功負荷增量是多少？答案：由于兩臺機的調差系數均為 0.05，所以，等值機的調差系數也為0.05。則母線上的電壓波動為：U*=- Kadj Q*=0.050.20=-0.01  各機組承擔的無功負荷增量為：QG1*= -U*/ Kadj= -（-0.01/0.05）=  0.2  QG1=QG1* QG 1 = 0.240= 8 (Mvar)      QG2*=-U*/ Kadj =-（-0.01/0.05）=  0.2 QG2 = QG2* QG2 = 0.280 = 16(Mvar)       母線上的電壓波動是 1%；1#機組承擔的無功負荷增量是 8 Mvar；2#機組承擔的無功負荷增量是 16Mvar。無功負荷在機組之間按容量比例分配。3如下圖所示待并列發電機并列前電壓 ，系統電壓 ，系統kVUG21kVUSY20頻率 ，滑差周期 。當 時， ， ；當HzfSY50sTS0st0G18時，發電機與系統并列。求：st.1（1）并列前發電機的轉速 ；Gn（2）并列前瞬間，并列斷路器 QF 兩端電壓相角差 。e答案：   所以      （轉） 由題設知，當 時，st0 并列過程中有： 即： 所以，并列瞬間，并列斷路器 QF 兩端電壓相角差 =0。e4 某自動準同步裝置的誤差時間最大為0.05 秒，同步斷路器的合閘時間為0.56 秒20%，而自動準同步裝置整定的導前時間最接近的檔為 0.6 秒。求欲使合閘誤差角 5，應限制滑差頻率 fs 不大于多少 ?答案：  adtS由題設知：     則：   1805Sadt所以，   .0.-6185S則     HzfS 25.25某電力系統的負荷總功率為 PLN=6000MW，系統最大的功率缺額PLmax=1600MW，設負荷調節效應系數為 KL*=2，自動按頻率減負荷裝置動作后，要求系統的恢復頻率 fres=48.5Hz，計算接入自動按頻率減負荷裝置的負荷功率總數 Pcut.max 的數值。答案：                                                                                      *fKL                NresLcutLNfKP*max.MWcutt13950.48260ax.或max.*cutLNNres PKfPcut t1396025.48max. .6系統中發電機的出力保持不變，負荷調節效應系數值也不變，如果系統再投入相當于 30%的負荷功率，或者切除相當于 30%負荷的發電功率，分析說明，這兩種情況下，系統的穩態頻率是否相等？答案：這兩種情況下，系統的穩態頻率不相等。1）系統投入相當于 30%的負荷功率，系統的穩態頻率為 。1.f*fKPLLNNLPKf 3.105*.1.2）系統切除相當于 30%負荷的發電功率，系統的穩態頻率為 。2.f*fPL LNLNNPf 3.0151*2.因此，         .2.1.Kf 2.1.f五、 綜合題1ZZQ-5 自動準同步裝置的輸入 和 ，如果有一個極性接反有什么后果？Gusy答案：產生的線性整步電壓移相 180。 。對合閘部分的影響:造成恒定導前時間脈沖和恒定導前相角脈沖在前出現,若此時合閘,將產生很大的沖擊電流。180對調頻部分的影響：區間鑒別電路將在 輸出低電位窄脈沖，5018允許調頻。對調壓部分無影響。2對于檢定無壓和檢定同期的雙電源供電線路的自動重合閘裝置，無壓側的“同步”連片是否需要投入，為什么？同步側的“無壓”連片是否需要投入，為什么？當線路上發生永久性故障時，重合閘裝置的動作過程如何？答案：需要；由于保護誤動作、誤碰使無壓側 QF 誤跳時，可通過無壓側的 KY檢定同期條件使 QF 重合。不需要；當同期側的無壓連接片也投入，當線路上發生故障時，兩側保護先后動作將 QF 跳開后，線路失壓，兩側 KV 檢線路無壓重合，而不管兩側電源是否同步造成非同期合閘。當線路上發生永久性故障時，無壓側檢定無壓而重合于故障線路上，保護再次動作將斷路器跳開，不再重合。3ZZQ-5 型自動準同步裝置的恒定導前相角脈沖和恒定導前時間脈沖有什么共同點和區別？答案：共同點：都是提前量，導前于 =0。 （或 360。 ） ；恒定：t ad、 ad 不隨頻差、壓差變化。區別：產生電路不同；恒定導前時間脈沖的寬度不隨滑差變化，是只與電路參數有關的固定值;恒定導前相角脈沖的寬度是一定滑差時 ,導前相角對應的時間的 2 倍,隨著滑差變化（ ）; 恒定導前時間脈沖在 =0 時刻返1tSad回高電位;恒定導前相角脈沖關于 =0 左右對稱。4畫出檢定無壓和檢定同期的自動重合閘的啟動回路？并分析回路啟動工作原理。答案：無壓側：無壓連接片 XB 接通；同步側：無壓連接片 XB 斷開。（1）無壓側：無壓連接片 XB 接通，線路故障時兩側 QF 跳開， KCT1 閉合；因線路無電壓， KV1 合，KV2 開，由 KV1、XB 、KCT1 構成的檢查無壓起動回路接通，ARD 動作，無壓側 QF 重合。如果無壓側 QF 誤跳閘， KCT1 閉合；線路側有電壓，KV1 開，KV2 合， KY 檢定同期條件后，重合 QF。 （2）同步側：無壓連接片 XB 斷開，切斷了檢定線路無電壓重合的起動回路。只有在本側 QF 跳閘、KCT1 閉合，線路側有電壓，KV2 閉合的情況下，且 KY檢定同期條件滿足時，該側 ARD 才動作將 QF 重新合上，恢復同步運行。 5為什么說 ZZQ-5 型自動準同期裝置實際線性整步電壓的最大值、最小值不與 =0、=180 對應？答案：線性整步電壓是通過低通濾波電路得到的，因為低通濾波電路存在時滯，所以實際的線性整步電壓滯后于理論上得到的線性整步電壓，故實際的線性整步電壓的最大值、最小值不與 對應，而是稍有滯后。180、6分析下圖是什么備用方式？畫出直流展開圖，說明當變壓器 T1 故障跳閘時，備用電源自動投入裝置是如何工作的。答案：圖是接線為暗備用方式。直流展開圖略。要點，正常運行時，3QF 分閘位置，其常閉輔助觸點閉合；2QF 合閘位置，其常開輔助觸點 2-2 閉合，閉鎖繼電器 KT 勵磁，KT 瞬時閉合延時打開的常開觸點閉合；為 3QF 合閘做好準備。2QF 的常閉輔助觸點 3-3 打開。當變壓器 T1 故障跳閘時，1QF 跳閘，其常閉輔助觸點閉合，經 2QF 的常開輔助觸點 1-1 使 YT2 帶電，2QF 跳閘，2QF 常開輔助觸點 2-2 打開；閉鎖繼電器 KT 失磁， KT 瞬時閉合延時打開的常開觸點延時打開，2QF 的常閉輔助觸點 3-3 閉合，經 KT 常開觸點和 3QF 的常閉輔助觸點使 YC3 帶電，3QF 合閘。3QF 合閘后， KT 瞬時閉合延時打開的常開觸點打開，閉鎖繼電器 KT 已失磁，其觸點不再閉合，因此，備自投只動作一次。7.備用電源和備用設備自動投入裝置一般由哪兩個部分組成，各自的作用是什么？為什么應