《电力系统自动装置》试卷B答案

《电力系统自动装置》课程考试试卷参

(B卷)

一、单项选择题（本大题共 10 小题，每小题 2 分，共 20 分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1、交流采样的电量计算不包括 【 A 】

A、电阻、电抗计算 B、电压、电流量计算

C、有功功率、无功功率计算 D、功角的计算

2、准同步并列条件规定的允许相角差为不超过 【 C 】

A、1 B、5 C、 10 D、15

装 3、滑差角频率s小于某一值，相当于 【 B 】

A 脉动电压周期Ts小于某一值 B、频率差fs小于某一值 C、 频率差fs大于某一值 D、频率差fs等于某一值

订 线

4、按提前量的不同，准同期并列装置可分为恒定越前时间和 【 D 】

A、恒定越前功率 B、恒定越前频率 C、恒定越前电压 D、恒定越前相角

5、励磁顶值电压是励磁功率单元在强励时可能提供的最高电压，该值与额定励磁电压之比称为强励倍数，其值一般为

【 B 】

A、1—1.5 B、1.5—2 C、2—2.5 D、2.6—3

6、在励磁调节器中，综合放大单元的输出电压Uc所控制的是 【 C 】

A、调差单元 B、测量比较单元 C、移相触发单元 D、检测单元

7、只能在10万千瓦以下小容量机组中采用的励磁系统是 【 B 】

A、静止励磁机系统 B、直流励磁机系统 C、交流励磁机系统 D、发电机自并励系统

8、调速器通常分为机械液压调速器和 【 C 】

A、电子液压调速器 B、电机液压调速器 C、电气液压调速器 D、电瓶液压调速器

9、负荷的变化必将导致电力系统频率的变化，由于电力系统本身是一个惯性系统，所以对频率的变化没有影响的是负荷变动的 【 A 】

A、第一种分量 B、第二种分量 C、第三种分量 D、第四种分量

10、防止自动低频减载装置误动作的措施有 【 D 】 A、采用自动重合闸 B、引入电压过低闭锁

C、引入频率急剧变化率闭锁 D、以上全部

二、填空题（本大题共10小题，每小题 2 分，共 20 分）请在每小题的空白处写出正确答案。

1、 采样定理 是采样过程中所遵循的基本定律。

2、整个A/D转化过程包括采样、量化和 编码 。

3、自动并列装置中频率差控制任务由 频率差测量 和调节量控制两部分组成。

4、双绕组变压器常用 低压侧断路器 作为同期点。

5、当同步发电机突然零起升压时，自动电压调节器应保证其端电压超调量不得超过额 定电压定值的 15% ，调节时间不应大于10 s，电压摆动次数不超过3次。

6、励磁电压上升速度定义为：在强行励磁时，从开始至 0.5s 内励磁电压的平均上升速度。

7、当发电机内部故障，在继电保护动作使发电机跳闸的同时，应快速 灭磁 。

8、现代电力系统中，调度中心应用 SCADA 系统实现联合自动调频。

9、自动低频减载装置一般应根据最不利的运行方式下发生事故时，实际可能发生的 最大功率缺额 来考虑。

10、微机远动系统由 远方终端 、主站端及通道三部分组成。

三、问答题（本大题共5 小题，每小题 6 分，共30 分）

1、A/D采样过程为何要求有采样/保持器？

答：A/D转换需要一定的时间，在此时间内，应保持被转换的模拟信号为不变值（3分），以确保模拟量转换的数字量为单值对应关系。采样/保持器电路能达到这一要求（3分）。

2、什么是滑差角频率、滑差频率、滑差周期？它们之间有什么关系？ 答：滑差角频率是并列断路器两侧发电机电压角频率与系统电压角频率之差，用滑差频率是并列断路器两侧发电机电压频率与系统电压频率之差，用

fss表示（1分）；

表示（1分）；

Ts滑差周期是并列断路器两侧发电机电压与系统电压之间相角差变化360°所用的时间，用表示（2分）。

关系：s2fs （1分） Ts1fs2s（1分）

3、同步发电机与无穷大系统并联运行，且保持输出有功恒定，当改变励磁电流时，对发电机输出无功功率的影响是什么？其依据（方程、表达式）是什么？

答：由于发电机发出的有功功率只受调速器的控制，与励磁电流大小无关，故无论励磁电流如何变化，发电机的有功功率P均为常数（2分），即 P=UGIGcosφ=常数（1分）

PEGUGsin＝常数（1分） Xd由于UG =常数,故IGcosφ=常数， EGsinδ=常数（1分）

所以励磁电流改变时，改变了发电机发出的无功功率和功率角δ的大小（1分）。

4、对励磁调节器静态特性调整的基本要求是什么？

答：⑴ 保证并联运行的发电机组间无功功率的合理分配（3分）；⑵ 保证发电机在投入和退出运行时，能平稳地转移无功负荷，而不致发生无功功率的冲击（3分）。

5、什么是电力系统集中式联合调频？集中式联合调频有何优点？

答：集中式联合调频是从全系统的角度确定各调频机组的调节量，其主要过程是：将系统中各发电机组的实发功率、系统各线路潮流、各节点电压等由各厂站端的远动装置送到调度中心，形成实时数据库，调度中心计算机的相关软件按预定的数学模型和调节准则确定各调频电厂或调频机组的调节量，并通过远动通道把调节指令发送到各厂站调频机组的控制器，使各调频机组按指令执行有功功率的调节（4分）。其优点是：维持系统频率为额定值，保证电能质量，易于实现综合优化控制，使系统的潮流分布符合经济、安全等原则（2分）。

四、计算分析题（本大题共 2 小题，每1小题 15 分，共 30 分）

1、某电力系统中，一半机组已带满负荷，其余25%为火电厂，有10%备用容量，其机组调速器的调差系数为0.05；25%为水电厂，有20%的备用容量，其调速器的调差系数为0.04。系统有功负荷的频率调节系数KL*1.5，求 （1）功率缺额为5%时的稳定频率；

（2）当火电厂的旋转备用用量已全部利用，水电厂的备用容量已由20%降至10%时，求功率缺额为10%的稳定频率 （3）并对计算结果进行分析。 解：（1）求功率缺额为5%时的稳定频率

P等值调差系数：Pininin10.250.250.050.040.0（1分）

系统机组总备用容量：P0.250.10.250.27.5%（1分）

Pn1P17.5%容量备用系数：1.075（1分）

PLn11备用容量7.5%>功率缺额5%

系统静态频率特性为：PPPLPLnf*(KL*)（1分）

P0.05 f*0.00368（1分）

1.075PLn(KL*)1(1.5)0.0则稳定频率 f500.003685049.816（Hz)（1分）

（2）当火电厂的旋转备用用量已全部利用，水电厂的备用容量已由20%降至10%时，求功率缺额为10%的稳定频率

1P10.500.2500.250.11.025（1分） 精确计算 11 PPininin10.16（1分） 0.250.04备用容量抵偿2.5%的功率缺额

f*PPLn(KL*)0.0250.00316（1分）

1.0251(1.5)0.16 f1500.003165049.84(Hz)（1分） 剩余7.5%功率缺额引起的频率下降，由ffnP（1分） KL*PLnfnP（1分） KL*PLn f2fn因为此时系统频率不是从fn开始下降，则频率实际变化量应为 ff1f2f1(fnfnP500.075)49.84502.34(Hz)（1分） KL*PLn1.51故最后稳定频率为f502.3447.66（Hz)

（3）分析

当备用容量大于功率缺额时（也就是问题（1）的情况），系统频率略有下降（由调差特性造成），当备用容量小于功率缺额时（也就是问题（2）的情况），频率下降较大（2分）。

2、某电力系统总负荷PLN12500MW，出现功率缺额P V.max2400MW，负荷调节效应系数KL1.5。求下列情况下的结果：(1)如果不采取任何措施，求系统的稳定频率？

(2)如果希望系统的稳定频率为48.5Hz，求应切除多少负荷？ (3)并对计算结果加以分析。 解：（1）ffNPL2400（4分） 506.4 （Hz）

KL*PL.N1.512500

系统的稳定频率为：f506.443.6 （Hz）（2分） （2）f*5048.50.03（2分）

Ps.max50PKL*PL.Nf*24001.5125000.03（4分） V.max1924 （MW）

1KL*f*11.50.03接入自动按频率减负荷装置功率总数为1924MW。

（3）当功率缺额较大时（功率缺额2400MW,相当于19.2%的功率缺额），如果不采取任何措施，系统的稳定频率下降得较大（约为43.6Hz）；如果希望系统的稳定频率得到提高（48.5Hz），可采用按频率减负荷（AFL)装置切除相对不太重要的负荷(切除的负荷为1924MW),使系统频率恢复到安全运行的水平内。（3分）。