自动装置原理1.同步发电机励磁控制系统的作用是:①电力系统正常运行时,维持发电机或系统某点电压水平;②在并列运行发电机之间,合理分配机组间的无功负荷:③提高发电机稳定极限;④加快系统电压的恢复,改善电动机的自起动条件;⑤发电机故障或发电机一变压器组单元接线的变压器故障时,对发电机实行快速灭磁,以降低故障的损坏程度。
3.对同步发电机励磁自动调节的基本要求:有足够的调整容量;有很快的响应速度和足够大的强励顶值电压;有很高的运行可靠性。
4.同步发电机的励磁方式各有何特点①直流励磁机供电励磁方式的特点:系统简单;运行维护复杂、可靠性低;容量不能过大,不能应用于大型同步发电机组上。
②交流励磁机经静止二极管整流励磁方式的特点:不受电力系统的干扰、可靠性高;响应速度较慢;造价高;需要一定的维护量。
交流励磁机经静止晶闸管整流励磁方式的特点:有较快的励磁响应速度;需要较大的励磁容量;可以实现对发电机的逆变灭磁。
交流励磁机经旋转二极管整流励磁方式的特点:制造、使用和维护简单、工作较可靠:电机绝缘的寿命较长;适用于较恶劣的工作环境。
交流励磁机经旋转晶闸管整流供电励磁方式的特点:励磁响应速度快;具有无刷励磁的特点;存在励磁电流、励磁电压难以检测等问题。
③静止励磁方式的特点:接线简单,无转动部分,维护费用省,可靠性高;不需要同轴励磁机,节省基建投资,维护简单:有很快的励磁电压响应速度;在发电机甩负荷时,机组的过电压相对较低些。
5.何谓起励通常有哪几种起励方式答;①供给发电机初始励磁,使其逐步建立其电压,称为起励。
②起励一般有两种方式:他励起励和残压起励。
6.同步发电机有哪几种励磁调节方式有何根本区别答:①按电压偏差的比例型调节和按定子电流、功率因数的补偿型调节两种。
②两种励磁调节方式的根本区别是:按电压偏差的比例调节是一个负反馈调节,将被调量与给定值比较得到的偏差电压放大后,作用于调节对象,力求使偏差值趋于零,所以是一种“无差”调节方式。
而补偿型励磁调节,输入量并非是被调量,它只补偿定子电流和功率因数引起端电压的变化,仅起到补偿作用,调节的结果是有差的,所以,在运行中还必须采用电压校正器,才能满足要求。
8.在三相半控桥式整流电路中,对晶闸管的触发脉冲有何要求答:任一相晶闸管的触发脉冲应在滞后本相相电压30°相角的180°区间内发出;晶闸管的触发脉冲.应按电源电压的相序,每隔120°的电角度依次发出;触发脉冲应与晶闸管的交流电源电压保持同步。
9.在三相全控桥式整流电路中,对晶闸管的触发脉冲有何要求答:晶闸管触发脉冲应顺序发出,且依次间隔60°的电角度;晶闸管的触发脉冲应采用双脉冲或宽脉冲;触发脉冲应与相应交流侧电压保持同步。
11.何谓三相全控整流桥的逆变实现逆变的条件是什么答:①当三相全控整流桥的控制角α> 90°时,将负载电感L中储存的能且反馈给交流电源,使负载电感L中的磁场能量很快释放掉。
②逆变的条件:负载必须是电感性负载,且原来储存能量,即三相全控桥原来工作在整流工作状态;控制角α应大于90°小于180°,三相全控桥的输出电压平均值为负值;逆变时,交流侧电源不能消失。
12.何谓逆变角逆变角过小时有何现象发生答:①在全控桥中,将β= 180°−α(α为控制角)称为逆变角;②逆变角过小时出现逆变颠覆(或逆变失败)的现象。
13.半导体励磁调节器各单元作用:调差单元的作用:调整发电机外特性的调差系数,以满足发电机运行的需求,保证并联运行机组间无功功率的合理分配;测量比较单元的作用:测量发电机电压并变换为直流电压,再与给定的基准电压相比较,得出发电机电压偏差信号;综合放大单元的作用:将电压偏差信号ΔU和其他辅助信号进行综合放大,提高调节装置的灵敏度,以满足励磁调节的需求;移相触发单元的作用:将控制信号(即综合放大单元的输出电压):按照励磁调节器的要求转换成移相脉冲,使控制角α随UC的大小而变;可控整流单元的作用:通过移相触发单元的触发脉冲触发晶闸管元件,将交流电压变换为可调的直流电压,供给发电机励磁绕组,从而达到调节励磁电流的目的。
14.根据励磁调节器的静态工作特性,分析励磁调节器是如何具有维持机端电压保持不变的能力答:由励磁调节器的静态工作特性可知,在励磁调节器的工作区内,当UG升高,IAER就急剧减小,当UG降低,IAER就急剧增加,使发电机端电压趋近于额定电压.在工作区内发电机电压变化极小,所以励磁调节器有维持机端电压保持不变的能力。
另外,当电力系统发生短路故障时,机端电压极度降低,此时IAER迅速增大,起到强励作用。
15.对励磁调节器静特性调整的基本要求:保证发电机在投入和退出运行时能平稳的改变无功负荷,不致发生无功功率的冲击;保证并联运行的发电机机组间无功功率的合理分配。
16.何谓自然调差系数有何特点答:①对于按电压偏差进行比例调节的励磁调节器,当调差单元退出工作时,发电机外特性的调差系数;②自然调差系数是不可调节的固定值,不能满足发电机的运行要求。
17.励磁调节器静特性调整的内容有哪些如何实现答:①励磁调节器静特性调整包括调差系数的调整和外特性的平移。
②利用励磁调节器中的调差单元进行发电机外特性的调差系数的调整;调整励磁调节器中发电机基准电压值的大小,以平移发电机的外特性。
18.在励磁调节器中为何要设置调差单元答:实现发电机外特性调差系数的调整,以满足并联运行对发电机外特性的要求。
19.平移发电机的外特性作用:保证发电机在投入或退出电网运行时,能平稳地转移无功负荷,不致发生对电网的冲击。
20.励磁调节器引入调差单元后,是不是其维持机端电压水平的能力差了为什么答:不是。
由于发电机加装自动励磁调节器后,自然调差系数一般都小于1%。
近似为无差特性,而这种无差特性不利于发电机组在并列运行时无功负荷的稳定分配,所以也就不利于维持机端电压的水平,因此.当励磁调节器引入调差单元后,可以人为地增大调差系数,稳定并列机组间无功负荷的合理分配,提高机组维持机端电压水平的能力。
21.为何负调差特性的发电机在机端不能直接并联运行而经变压器后允许并联呢答:根据机端直接并联运行的发电机组对外特性的要求可知,负调差特性的发电机不能参与并联运行,正调差特性的发电机可以稳定运行。
但是,负调差特性的发电机经变压器后,补偿变压器阻抗上的压降,所以在并联点仍具有正调差特性,因此,能够稳定运行且提高并联点的电压水平。
1.发电机组调速系统的静态特性:在稳态运行情况下,发电机组转速n 与所带有功功率P 之间的关系称为发电机调速系统的静态特性。
2.频率的一次调整:通过发电机调速系统实现,反映机组转速变化而相应调整原动力门开度,完成调节系统频率。
频率的二次调整:通过调频器实现,反映系统频率变化而相应调整原动力阀门开度,完成调节系统频率。
3.调频厂:承担系统频率二次调整的发电厂;调频机组:承担系统频率二次调整的发电机组。
4.积差调频法:积差法是按照频率偏差对时间的积分值,控制调频器对机组有功功率进行调整的方法。
5.微增率:指输入耗量微增量与输出功率微增量的比值。
6.等微增率法则:运行的发电机组按微增率相等的原则分配负荷,这样可使系统总的燃料消耗或费用为最小,从而达到最经济。
7.电力系统经济运行:在满足频率质量的前提,按发电成本最小的原则在发电厂和发电厂机组之间分配有功负荷。
8.自动低频减负荷装置(AFL):按照频率下降的不同程度自动断开相应的非重要负荷,阻止频率下降,以便使频率迅速恢复的一种安全自动装置。
9.负荷的功率⎯频率特性:系统频率变化,整个系统的有功负荷也要随着改变,这种有功负荷随频率而改变的特性。
10.负荷调节效应:系统频率发生变化时,总负荷吸收的有功功率也随之变化的现象。
即当频率下降时,总负荷吸收的有功功率随之下降;当频率上升时,总负荷吸收的有功功率随之上升。
负荷调节效应系数:负荷调节效应系数描述总负荷吸收的有功功率随系统频率变化的程度。
11.电力系统的动态频率特性:当电力系统出现功率缺额造成系统频率下降时,系统频率随时间由额定值变化到稳定频率的过程。
1.电力系统频率和有功功率自动调节的目的,是A.在系统正常运行状态时维持频率在额定水平;2.实际的发电机组调速系统,测量元件存在不灵敏性,使静态特性是一条线带,用( )描述。
C.迟缓率或失灵度;3.调频器改变发电机组调速系统的给定值,即改变机组的空载运行频率时,使静态特性。
B.上下平移;4.衡量电能质量的重要指标是 C.电压、频率和波形;5.频率的二次调整是由 C.发电机组的调频器完成的;6.频率的一次调整是由A.发电机组的调速器完成的;7.运行的电力系统,当( )时,将出现频率下降 B.所有发电机发出的有功功率不满足电力系统总有功负荷的需要;8.AFL 的作用是保证电力系统的安全稳定运行 D.保证重要负荷用电。
9.当电力系统出现较小功率缺额时,负荷调节效应 C.可以使系统频率稳定到低于额定值;10.当电力系统出现大量功率缺额时,( A )能够有效阻止系统频率异常下降。
A.自动低频减负荷装置的动作;11.当电力系统出现功率缺额时,如果只靠负荷调节效应进行补偿,系统的稳定频率为47Hz,此时若通过AFL 动作切除一部分负荷,系统的稳定频率。
C.将高于47Hz;12.AFL 应该分级动作,确定被切除负荷时,应。
D.首先切除次要负荷,必要时切除重要负荷。
13.级差不强调选择性,要求减小级差,AFL 前一级动作后。
B.允许后一级或两级无选择性动作;14.通过(A),保证基本级动作后频率确实没有回升到恢复频率之上时附加级才动作。
A.附加级带有10~20s延时;15.一般AFL 的基本级动作带有~ 的延时,目的是。
B.防让AFL 的基本级误动作;1.在电力系统正常运行状态下,负荷变化将引起(有功功率)不平衡,导致(频率)偏离额定值,因此需要对(电力系统频率和有功功率)进行调节。
2.反应机组转速变化而相应调整原动力阀门开度的调节是通过(调速系统)实现的,称为(频率的一次调整)。
4.频率的二次调整是通过调频器自动操作发电机组调速系统的(整定机构),改变调速系统的(给定值),即改变机组的空载运行频率。
5.积差法实现电力系统有功功率调节时,由于(调频机组的功率改变滞后于频率偏差),造成调频过程缓慢。
6.(自动调频)解决正常情况下负荷变化引起的系统频率波动;(自动低频减负荷装置)用于阻止事故情况下的系统频率异常下降。
7.AFL 是按照频率下降的不同程度自动断开相应的(非重要负荷),阻止频率下降,以便使(频率迅速恢复)的一种安全自动装置。
8.负荷的静态频率特性是指电力系统的(总有功负荷)与(电力系统频率)的关系。