电力系统专科试题

郑州大学现代远程教育《电力系统自动装置》(电力系统继续保护与自动化专科)课程试卷

第一部分客观题无

第二部分主观题

一、简答题

1、试述准同期并列过程?

准同期并列是将未投入系统的发电机加上励磁，并调节其电压和频率，在满足并列条件(即电压、频率、相位相同)时，将发电机投入系统，如果在理想情况下，使发电机的出口开关合闸，则在发电机定子回路中的环流将为零，这样不会产生电流和电磁力矩的冲击。

2、机端励磁变压器在自并励励磁系统中的作用?

励磁功率单元向同步发电机转子提供励磁电流;而励磁调节器则根据输入信号和给定的调节准则控制励磁功率单元的输出。励磁系统的自动励磁调节器对提高电力系统并联机组的稳定性具有相当大的作用。

3、换相电抗对晶闸管全控桥的工作有什么影响?

闸管一旦导通，流经晶闸管电流的关断将发生在其自然过零点时刻，这一过程称为电网换相。而TCR是按电网换相方式运行的。电网换相过程的一个特征是一旦阀开始导通，任何触发角的变化只能在下半个周期中起作用，从而导致所谓的晶闸管死区时间。

4、自动低频减载装置的作用是什么?

当电力系统出现有功功率缺额时，能够依频率下降幅度自动地按规定减少系统负荷的自动控制装置。

5、电力系统单位调节功率与哪些因素有关?

负荷的单位调节功率是电网调度部门需要掌握的数据，主要反应负荷消耗随频率变化的改变程度，与负荷特性相关，一般实际中通过经验数据的试验求得。发电机的单位调节功率与发电机的功频静特性有关。

二、简答题(每小题6分，共5小题，30分)

1、准同期并列时，如发电机端电压高于系统电压较多(假设频差和相角差满足合闸要求)，会出现什么现象?

当待并发电机与系统的电压不相同，其间存有电压差，在并列时就会产生一定的冲击电流。一般当电压相差在±10%以内时，冲击电流不太大，对发电机也没有什么危险。如果并列时电压相差较多，特别是大容量电机并列时，如果其电压远低于系统电压，那么在并列时除了产生很大的电流冲击外，还会使系统电压下降，可能使事故扩大。一般在并列时，应使待并发电机的电压稍高于系统电压。如果待并发电机电压与系统电压的相位不同，并列时引起的冲击电流将产生同期力矩，使待并发电机立刻牵入同步。如果相位差在土300以内时，产生的冲击电流和同期力矩不会造成严重影响。如果相位差很大时，冲击电流和同期力

矩将很大，可能达到三相短路电流的2倍，它将使定子线棒和转轴受到一个很大的冲击应力，可能造成定子端部绕组严重变形，联轴器螺栓被剪断等严重后果。为防止非同期并列，有些厂在手动准同期装置中加装了电压差检查装置和相角闭锁装置，以保证在并列时电差、相角差不超过允许值。

2、已知两台发电机并列运行，电压调差系数分别为δ1和δ2，额定无功功率分别为和

，试写出等值电压调差系数的表达式。

假设有两台具有有差特性的发电机并联运行，其有差调节特性分别为图中曲线和曲线。这时，两台发电机分端电压是相同的，例如，每台电机负担的无功功率是很确定的，例如分别为。现在假设需要的无功电流增加了，于是母线电压下降，接着调压器动作，增加发电机的励磁电流，最后母线电压达到新的稳态值，每台机担负的无功电流增加到新的定值。

3、试分别写出三相全控桥和三相半控桥输出电压与交流电源线电压和触发角的关系式。

整流输出电压= K X U X cos触发角

当触发角越小时，则cos触发角值越大，故整流输出电压就大;

当触发角越大时，则cos触发角值越小，故整流输出电压就小。

4、为什么自动低频减负荷装置要设置基本级和后备级?

解答不出来，请老师帮忙

5、试述电力系统的一次调频与二次调频的概念。

一次调频是由众多发电机的调速器动作完成，针对的是非常频繁的较小的负荷波动;二次调频是由调频电厂的调频器动作完成，针对的是变化幅度较大，变化频率较慢的负荷波动。一次调频是有差调节，理论上，二次调频可以做到无差调节。承担调频任务的完成者不同，一个是调速器，另一个是调频器;针对的变化负荷不同，一个是非常频繁的较小的负荷波动，一个是变化幅度较大，变化频率较慢的负荷。

三、(10分)试绘制三相全控桥的电路图(带大电感感性负载)。若交流电源电压线电压为200 V，求其整流电压的平均值，并定性绘制其输出电压波形图。设触发角等于30度。

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