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《电力系统自动化》3参考答案

电力系统自动化(c 参考答案
一.填空
1.发电机准同期并列的实际条件为(1) 相角差在5o 以内,(2)压差在5%~10%(3) 频差在0.2~0.5%内 。

如果发电机并列时满足理想准同期条件,即合闸瞬间,发电机电压和系统电压
幅值相等 、
频率相等 、
相角差为零 ,则不会产生冲击电流。

2.自动准同期装置主要由 合闸单元 、
调频单元 、
调压单元 和电源组成。

3.并联运行机组间无功负荷的合理分配取决于 发电机外特性 。

可以利用自动调压器的

差 接线达到这一目的。

4.理想灭磁过程要求发电机转子电压 保持最大值不变 ,放电电流 直线下降 。

5.自励式励磁机比他励式励磁机时间常数 大 。

二、同步发电机并列操作可以采用哪两种方法?并简述其特点和适用场合。

答:同步发电机并列操作方法:准同期并列操作、自同期并列操作。

自动准同期并列特点:并列时冲击电流小,不会引起系统电压大幅降低;并列过程中需要对发电机电压、频率进行调整,并列时间较长且操作复杂。

适用场合:适用于正常情况下发电机并列。

特点:自同期并列过程中不存在调整发电机电压、频率问题,并列时间短且操作简单,在系统频率和电压降低的情况下,仍有可能实现发电机并列;容易实现自动化;冲击电流大。

适用于在电力系统故障情况下的某些发电机的紧急并列。

三、画出自动准同期并列装置组成框图。

四、画出他励交流励磁机励磁系统原理接线图。

增速减速降压合闸
升压
五、综述电力系统电压控制的意义。

答:(1)维持一定电压,是电力系统功率传输的必要条件; (2)维持电压在一定范围内,是电能质量的重要指标; (3)设备只有在额定电压下运行才能取得最佳的工作效率;
(4)当电压偏离额定值较大时,会对威胁到用电设备正常运行,影响产品的质量和产量;甚至引起电力系统电压崩溃,造成大面积停电。

六、基于公式分析无功不能远距离大容量传输的原因。

(cos sin )ˆs r r r r r
U j U S U I U jX δδ--=⨯=⨯-
受端接收到的无功功率为:
(cos )
r s r r U U U Q X δ-=
上式表明,如果给受端传输无功功率,必须cos 0
s r U U δ->。

在电力系统运行中,远距离大容量传
输功率会导致线路两侧相角差变大,相角差大到一定程度会导致cos 0
s r U U δ-<,也即无法传输无
功。

例如在最有利于无功传输时:
1.05,0.95
s r U U ==(正常运行时通常要求母线电压在
0.95~1.05p.u.之间),此时如果受端能够接收到无功,要求1.05cos 0.950δ⨯->,也即
U ∠s U δ∠s
S r
δ<=︒,所以无功不能远距离大容量传输。

arccos(0.95/1.05)25.2
也可从无功传输导致电压损耗、过大的电压损耗无法保持电压在安全范围内的角度进行相关论述。

七、综合分析各种电压控制措施和特点。

答:(1)措施:控制和调节发电机励磁电流,以改变发电机端电压。

特点:不需附加投资,调节迅速,可连续调节,能发出、也能吸收无功功率。

(2)措施:控制变压器变比调压。

特点:并不产生无功,只是改变无功的分布,适用于无功充足时调压。

(3)措施:利用并联无功补偿设备在负荷侧配置无功源,改变输送功率的分布P jQ
+(主要是Q),从而使电压损耗减小。

特点:在电压降低时,所起作用往往也会明显降低。

(4)措施:利用串联电容器,改变电力系统网络中的参数R jX
+(主要是X),减小输电线路电压的损耗,进行调压。

特点:调压效果随无功功率负荷变化而改变,负荷大时效果更好,与调压需求一致。

八、综述配电系统与输电系统的不同。

答:1、输电:为多环网结构;配电:为辐射型或少环网结构;
2、输电:开关、刀闸、电容器等设备多集中在变电站;配电:设备沿线分散配置;
3、输电:远程终端数量少但数据采集量大,总体小;配电:远程终端数量大但数据采集量小,总体大;
4、输电:设备多为远程操作;配电:野外设备多为人工操作;
5、输电:非预想接线方式少;配电:网络结构复杂,非预想接线方式多。

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