1、第三章復習思考題1.何謂并列？發電機并列操作應遵循哪原則？答：電力系統并列操作一般是指兩個交流電源在滿足一定條件下的互聯操作，也叫同步操作、同期操作或并網。并列的原則是： (1)并列瞬間，發電機的沖擊電流不應超過規定的允許值； (2)并列后，發電機應能迅速進入同步運行。2. 并列的方法有哪兩種？各有何特點？答：并列的方法有準同步并列和自同步并列兩種。準同步并列的優點是并列時產生的沖擊電流較小，不會使系統電壓降低，并列后容易拉入同步。自同步并列的優點是操作簡單、并列速度快，在系統發生故障、頻率波動較大時，發電機組仍能并列操作并迅速投入電網運行，可避免故障擴大，有利于處理系統事故。3. 準同期自動

2、并列的三個條件是什么？并列時如果不滿足這些條件會有何后果？答：并列條件應為：(1)發電機電壓和系統電壓的幅值相同；(3)發電機電壓和系統電壓的相位相同，即相角差為0； (2)發電機電壓和系統電壓的頻率相同。不滿足條件 (1) 時，會產生無功分量的沖擊電流。沖擊電流的電動力會對發電機繞組產生影響，當電動力較大時，有可能引起發電機繞組的端部變形；不滿足條件(2)時，產生有功分量的沖擊電流，合閘后發電機與電網間立刻交換有功功率，使機組轉軸受到突然沖擊，這對機組和電網運行都是不利的；不滿足條件(3) 時，斷路器兩側出現脈動電壓，如果發出合閘命令的時刻不恰當，就有可能在相角差較大時合閘，從而引起較大的沖

3、擊電流。此外，如果在頻率差較大時并列，頻率較高的一方在合閘瞬間會將多余的動能傳遞給頻率低的一方，即使合閘時的相角差不大，當傳遞能量過大時，待并發電機需經歷一個暫態過程才能拉人同步運行，嚴重時甚至導致失步。4.準同期自動并列的實際條件是什么？答： (1)待并發電機電壓幅值與系統電壓幅值應接近相等，誤差不應超過±(5 l0 )的額定電壓； (2)待并發電機頻率與系統頻率應接近相等，誤差不應超過±(0.2 0.5 )的額定頻率； (3) 并列斷路器觸頭應在發電機電壓與系統電壓相位差接近零度時剛好接通。合閘瞬間相位差一般不應超過± 10°。5. 何謂滑差？何謂滑

4、差頻率？何謂滑差周期？它們之間有何關系？答：待并發電機和系統間的角頻率差dGS 稱為滑差角頻率，簡稱滑差。待并發電機和系統間的頻率差fd fG fS 稱為滑差頻率； 滑差電壓從 02變化的一個周期稱為滑差周期 Td 。Td 的長短反應了待并發電機和系統間的頻差大小。Td 短表示頻差大； 反之 Td長表示頻差小。滑差周期與滑差和滑差頻率的關系為：21Tdfdd6. 什么叫同步點？答：電力系統中把可以進行并列操作的斷路器稱為同步點。7. 同頻并網和差頻并網的特征是什么？答：同頻并網的特征是：并列前同步點斷路器兩側電源已存在電氣聯系，電壓可能不同，但頻率相同，且存在一個固定的相角差。差頻并網的特征是

5、：在并網之前，同步點斷路器兩側是沒有電氣聯系的兩個獨立的系統，它們在并列前往往不是同步的，存在頻率差、電壓差。8. 自動準同期裝置主要由哪三大部分組成？各部分的主要作用是什么？答：自動準同步并列裝置主要由合閘信號控制單元、頻率差控制單元、電壓差控制單元三大部分組成。合閘信號控制單元的作用是檢查并列條件是否滿足，當待并機組的頻率和電壓都滿足并列條件時，合閘控制單元就選擇合適的時間發出合閘信號，使并列斷路器的主觸頭接通時相角差接近于零或控制在允許范圍以內。只要這三個同步條件中有一個不滿足要求，就閉鎖合閘。頻差控制單元的作用是當頻率條件不滿足要求時，進行頻率的調整。當發電機頻率高于系統頻率時，發減速

6、命令；當發電機頻率低于系統頻率時，發增速命令。電壓差控制單元的作用是當電壓條件不滿足要求時，進行電壓的調整。當發電機電壓高于系統電壓時，發降壓命令；當發電機電壓低于系統電壓時，發增壓命令。9. 什么叫整步電壓？整步電壓有何特點？答：將脈動電壓中頻率較高的部分濾掉，得到脈動電壓的包絡線，并經整流后，得到脈動電壓的包絡線的下半部分，這是一個包含同步信息量的電壓，稱之為整步電壓。整步電壓的特點是：(1)整步電壓隨相角差 周期變化； (2) 整步電壓隨時間t 周期變化，當 從 0°360°變化一個周期時，脈動電壓也變化一個周期，也是整步電壓的周期； (3)整步電壓的最低點反映了電壓

7、差的大小。10. 何謂恒定越前時間？何謂恒定越前相角？答：在恒定越前時間式準同步并列裝置中，并列裝置在壓差而變化的時間發出合閘命令，該越前時間稱為恒定越前時間。在恒定越前相角式準同步并列裝置中，并列裝置在相角差發合閘命令，該越前相角稱為恒定越前相角。=0°之前提前一個不隨頻差、=0°之前一個固定的相角下11. 并列操作時，如斷路器的主觸頭不在= 0 時刻閉合會出現什么情況？準同期并列裝置是如何保證斷路器的主觸頭在= 0 的時刻閉合？答：并列操作時，如斷路器的主觸頭不在= 0 時刻閉合會產生的沖擊電流。并列時相角差 越大 (0 °180°范圍內 )，產生的

8、沖擊電流也越大，=180°時，沖擊電流最大。通過合閘信號控制單元檢查并列條件是否滿足，若并列條件滿足時，在=0 之前以恒定越前時間提前發出合閘命令，使并列斷路器的主觸頭接通時的相角差=0。12. 并列斷路器合閘脈沖的越前時間應怎樣考慮？答：越前時間應包括從發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，即tYJ =tc+tQF ，這樣可保證斷路器主觸頭閉合瞬間=0°。由于tQF>>tc ，越前時間通常也可取斷路器的動作時間作為整定值，越前時間一經整定就不再改變。13. 簡述微機自動并列裝置同步條件檢定的原理。答：（詳細見課本P65 的 2.頻差、相

9、角差鑒別電路和3.壓差鑒別電路兩部分）14. ZZQ 5 型自動準同步裝置由哪些部分組成？各部分的的作用是什么？答：由合閘、調頻、調壓和電源幾部分組成。合閘部分的作用是自動檢測待并發電機和系統間頻率差、電壓差是否滿足并列要求；調頻部分的作用是鑒別頻率方向，發出調速脈沖；調壓部分的作用是鑒別壓差大小和方向；電源部分作用是從系統側獲取電源，提供各種穩定的直流電壓。15. ZZQ 5 型自動準同步裝置的頻差單元是如何判斷并列時的頻差是否符合要求的？答：是利用比較越前時間脈沖和越前相角脈沖發出的先后次序來進行頻差大小是否在規定范圍內的。第四章復習思考題1 何謂勵磁系統？答：供給同步發電機勵磁電流的電源

10、及其附屬設備統稱為勵磁系統。它一般由勵磁功率單元和勵磁調節器兩個主要部分組成。2 同步發電機自動調節勵磁系統的主要任務是什么？答：（ 1）系統正常運行條件下，維持發電機端或系統某點電壓在給定水平；（ 2）實現并聯運行發電機組無功功率的合理分配； （ 3）提高同步發電機并聯運行的穩定性； （ 4）改善電力系統的運行條件； （ 5）對水輪發電機組在必要時強行減磁。3 對同步發電機的自動調節勵磁系統的基本要求是什么？答：勵磁系統應具有足夠的調節容量、勵磁頂值電壓、電壓上升速度、強勵持續時間、電壓調節精度與電壓調節范圍，應在工作范圍內無失靈區，應有快速動作的滅磁性能。4 對勵磁調節器靜態特性調整的基本

11、要求是什么？答： (1)保證并聯運行發電機組間實現無功功率合理分配； (2)保證發電機在投入和退出運行時，平穩地轉移無功負荷，而不發生無功功率沖擊。5 何謂調差系數？兩臺并聯運行的發電機，為使無功負荷按機組容量分配，調差系數應有什么要求？答：調差系數是指無功電流由零增加到額定值時發電機電壓的相對變化，用以表示發電機外特性曲線下傾的程度。調差系數的大小表征了勵磁控制系統維持發電機電壓的能力大小。由于兩臺正調差特性機組并聯運行時，無功負荷分配與調差系數成反比。因此，兩臺并聯運行的發電機， 為使無功負荷按機組容量分配， 容量大的機組， 其調差系數取小些 （即發電機外特性曲線平坦一些） ；容量小的機組

12、，其調差系數取大些（即發電機外特性曲線下傾大些）。（或：要求各機組無功電流變化量的標幺值相等，并聯運行的兩臺發電機有相同的調差系數。）【分析】可用P122 圖 4-54 兩臺正調差特性機組并聯運行來分析說明。設發電機 G1 的容量大于發電機G2 的容量，要使無功負荷按機組容量分配，調差系數取值應與機組容量值成反比，則 G1的調差系數為 1 應小于 G2的調差系數為2，即 1 2。正常運行時， 發電機端電壓 U G1=U G2=U S, 發電機 G1所帶的無功電流為Ir1, 發電機 G2所帶的無功電流為 Ir2 。當系統無功負荷增加時，系統電壓的發生變化，電壓偏差為U，發電機端電壓變化為UG1=

13、U G2=U S1，這時發電機G1所帶的無功電流為 I r1 ，其無功電流增量為I 1 = I r1 Ir1 ；發電機 G2所帶的無功電流為I r2 ，其無功電流增量為 I 2 =I r2 Ir2 。從圖中分析可知，發電機 G1所帶的無功電流增量 I1 大于發電機 G2所帶的無功電流增量I2 ，即 I 1 I2 。由于 G1容量大于G2 容量， G1 應比 G2 多帶一些無功負荷，使無功負荷能按機組容量分配。由此可見，兩臺正調差調節特性的發電機并聯運行，當系統無功負荷波動時，其電壓偏差相同，調差系數較小的發電機組承擔較多的無功電流。所以，要使無功負荷按機組容量分配，調差系數取值應與機組容量值成

14、反比。6 調整調差特性平移的主要目的是什么？如何使調差特性平移？答：調整調差特性平移的主要目的是：使發電機平穩投入或退出運行，在運行中平穩轉移無功負荷，不引起對電網的沖擊。調整測量比較環節中的電位器 RP 可以實現外特性的平移。調整電位器阻值增大時，外特性的平行上移，即發電機投入運行，所帶負荷逐漸增加；電位器阻值減小時，外特性的平行下移，即發電機退出運行，所帶負荷逐漸減小。【分析】可用課本P120 圖 4-50 外特性平移與機組無功關系的特性圖來分析。7 什么叫強勵？什么叫繼電強行勵磁？答：強勵是指發電機電壓出現大幅度下降時，把發電機轉子的勵磁電流迅速增大到最大允許值。把發電機勵磁回路中的磁場

15、調節電阻R C 兩端用繼電器接點短接，使發電機勵磁電流增大，對發電機實行強勵的方法稱為繼電強行勵磁。第五章復習思考題1 電力系統自動調頻的任務是什么？對調頻系統有哪些要求？答：電力系統自動調頻的任務主要是對系統的頻率進行監視，及時調整發電機的出力，使系統的有功功率達到新的平衡，保證系統頻率在規定范圍內。此外，在滿足頻率質量的前提下，還要考慮如何使發電成本最小，即按經濟原則在電廠和機組間分配有功負荷，以達到電力系統的經濟運行。調頻系統應有足夠的調整容量、調整精度和調整速度。2 電力系統為什么分一次調頻和二次調頻？有什么區別？答：電力系統穩態運行時的頻率調整可以通過頻率的一次調頻和二次調頻實現。當

16、系統負荷發生保護時，系統中各發電機均按自身的靜態調節特性，不分先后同時通過各自的調速器系統進行調節，即一次調頻。當負荷變動較大時，一次調頻結束時的系統穩態頻率可能偏離額定較大。如要使頻率回到額定值附近，必須移動靜態調節特性，即改變調速系統的給定值，即通過二次調頻來實現。一次調頻是通過調速器調節系統來實現，其調節結果是發電機組的功率頻率特性曲線不變，調整結束時系統的額定頻率值偏差較大，屬于有差調節；二次調頻通過調頻器調節系統來實現，其調節結果是發電機組的功率頻率特性曲線平移，調整結束時系統的額定頻率值偏差很小或趨于零，可實現無差調節。3 電力系統調頻廠的主要任務是什么？對調頻廠的選擇有什么要求？

17、答：調頻電廠的主要任務是實現頻率的二次調整。調頻廠一般是帶系統計劃外的負荷。對調頻電廠的選擇要求是：應有足夠的調整容量，并且有足夠快的調整速度。一般來說系統中有水電廠時應選水電廠作調頻電廠，沒有水電廠或水電廠不宜作調頻電廠時（如洪水期），則選中溫中壓火電廠作調頻電廠。在一個系統中如果一個調頻電廠的調整容量不夠時，則可選擇幾個調頻電廠，并規定它們的調整頻率范圍和順序。4 什么是電力系統集中式聯合調頻？集中式聯合調頻有何優點？答：集中式聯合調頻是從全系統的角度確定各調頻機組的調節量，其主要過程是：將系統中各發電機組的實發功率、系統各線路潮流、各節點電壓等由各廠站端的遠動裝置送到調度中心，形成實時數

18、據庫，調度中心計算機的相關軟件按預定的數學模型和調節準則確定各調頻電廠或調頻機組的調節量，并通過遠動通道把調節指令發送到各廠站調頻機組的控制器，使各調頻機組按指令執行有功功率的調節。其優點是：維持系統頻率為額定值，保證電能質量，易于實現綜合優化控制，使系統的潮流分布符合經濟、安全等原則。5 何謂電力系統負荷的靜態頻率特性？答：當頻率變化時，系統負荷消耗的有功功率也將隨著改變。這種有功負荷隨頻率而變化的特性稱為負荷的靜態頻率特性。6 何謂負荷頻率的調節效應？答：當系統中有功功率失去平衡而引起頻率變化時，系統負荷也參與對頻率的調節，有助于系統中有功功率在新的頻率值下重新獲得平衡，這種現象稱為負荷的頻率調節效應。7 發電機機組間的有功功率分配與其調差系數有何關系？答：有功功率的增量與調差系數成反比，調差系數小的承擔較大的有功功率增量，調差系數大的承擔較小的有功功率增量。8 調速器通常分為哪些類型？它們各有什么特點？答：調速器通常分為機械液壓調速器和電氣液壓調速器兩類。機械液壓調速器只按轉速（頻率）偏差產生控制作用，原理簡單，易于理解；電氣液壓調速器具有的優點主要有：（ 1）靈敏度高，調節速度快，調節精度高，機組甩負荷時轉速的過調量小； （ 2）容易實現各種信號的綜合調節有利于綜合自