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1、2017年1。月高等教育自學(xué)考試《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置》試題 課程代碼：02304 一、 單項(xiàng)選擇題 1. 電力系統(tǒng)發(fā)生有功功率缺額時(shí)，系統(tǒng)頻率會(huì)（A） A.降低 B.不變 C.升高 D.無法判斷 2. 自動(dòng)重合閘主要用T（D） A.通訊線路 B.直流輸電線路C.電纜線路 D.架空輸電線路 3. 用于大型發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁系統(tǒng)主要是（C） A.交流勵(lì)磁機(jī) B.直流勵(lì)磁機(jī) C.靜止勵(lì)磁 D.旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁 4. 當(dāng)ZZQ-5自動(dòng)準(zhǔn)同步裝置的出口電路發(fā)出加速脈沖時(shí),同時(shí)閉鎖了 （A） A.減速脈沖 B.升壓脈沖 C.降壓脈沖 D.合閘脈沖 5. 準(zhǔn)同步并列條件規(guī)定的允許頻率差為不超過額定頻

2、率的（C） A. 0.1 %?0.5% B. 0.5%?1 % C. 0.2%?0.5% D. 0.5%~1.5% 6. 最簡單的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)方式是（B） A.微分調(diào)節(jié) B.比例調(diào)節(jié) C.比例微分調(diào)節(jié) D.比例積分調(diào)節(jié) 7. AFL裝置附加級的動(dòng)作時(shí)間一般整定為（C） A. 5-1Os B. 10~15s C. I0~20s D. 15~20s 8. AAT裝置自動(dòng)投入到永久性故障時(shí)，可通過閉鎖開關(guān)并加速跳閘的保護(hù)是（D） A.低電壓保護(hù) B,過電壓保護(hù) C.低電流保護(hù) D.過電流保護(hù) 9. 決定AFL裝置動(dòng)作的選擇性是由（B） A.動(dòng)作時(shí)間 B.動(dòng)作頻率 C.動(dòng)作電壓

3、D.動(dòng)作負(fù)荷量 10. 當(dāng)電力系統(tǒng)電壓維持不變時(shí)，若其頻率升高，則其負(fù)荷吸收的有功功率將（C） A.降低 B.維持不變 C.增加 D.有時(shí)增加，有時(shí)降低 11- AAT裝倒的明備用接線方式是指正常情況下（C） A.斷開工作電源 B.工作電源和備用電源均斷開 C.斷開備用電源 D.工作電源和備用電源均合上 12. 自動(dòng)解列重合閘一般適用于（D） A.單電源單回線 B.雙電平行雙回線 C.雙電源單回線 D.系統(tǒng)向小電源側(cè)送電的單回線 13. 由于潛供電流的影響，單相自動(dòng)重合閘的動(dòng)作時(shí)限比三相自動(dòng)重合閘的動(dòng)作時(shí)限（C） A.短一些 B. 一樣長 C.長一些 D.不能確定 14

4、. 發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)解列的目的是（D） A.防止電力系統(tǒng)振蕩 B.解決系統(tǒng)功率缺額 C.防止系統(tǒng)頻率下降 D.保證電廠的安全運(yùn)行 15. 采用綜合重合閘后，在發(fā)生單相接地短路時(shí)，斷路器的動(dòng)作狀態(tài)是（B） A.跳任一相 B.只跳故障相 C.跳三相 D.跳其中兩相 二、 填空題 16. 按提前雖的不同，準(zhǔn)同期并列裝置可分為恒定越前和角和恒定越前時(shí)間° 17. 電力系統(tǒng)中使用的故障錄波裝置可分為機(jī)械一光學(xué)式和微機(jī)一數(shù)字式故障錄波裝置.° 18. 整步電壓分為正弦和線性電壓。 19. 發(fā)電機(jī)在投入或退出 電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),發(fā)電機(jī)的外特性能干穩(wěn)地轉(zhuǎn)移無功負(fù)荷，不致發(fā) 生對系

5、統(tǒng)的沖擊。 20. 發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性是指在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況下，發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速n與所帶有功功率P 的之間的關(guān)系。 三、 名詞解釋題 21. 自動(dòng)解列裝置：是當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生穩(wěn)定破化（如電力系統(tǒng)振蕩）時(shí)，能夠有計(jì)劃地將系統(tǒng)迅速而 合理地解列為功率盡可能平衡而各自保持同步運(yùn)行的兩個(gè)或幾個(gè)部分的裝置，可防止系統(tǒng)長時(shí)間不能拉入 同步或造成系統(tǒng)瓦解擴(kuò)大事故障。 22. 不對稱起動(dòng)：當(dāng)控制開關(guān)在合閘后位置而斷路器實(shí)際在斷開位置是起動(dòng)自動(dòng)重合閘，這種按控制 開關(guān)位置.與斷路器位置.不對應(yīng)起動(dòng)的方式，稱不對稱起動(dòng)。 23. 電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)頻率特性：電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)頻率特性是指當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)功率

6、缺額造成頻率下降 時(shí)，系統(tǒng)頻率隨時(shí)間有額定值變化到穩(wěn)定頻率的過程。由于電力系統(tǒng)是一個(gè)慣性系統(tǒng)，所以頻率隨時(shí)間按 指數(shù)規(guī)律變化。 24. 發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性：理想情況下，發(fā)電機(jī)組一旦出現(xiàn)轉(zhuǎn)速偏差，調(diào)速系統(tǒng)立即動(dòng)作， 機(jī)組功率立即就可以改變，因而發(fā)電機(jī)組調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)特性是一條理想的直線。但實(shí)際上，由于摩擦、 間隙等因素，造成測嵬元件的不靈敏性，調(diào)速系統(tǒng)不能反應(yīng)微小的轉(zhuǎn)速變化，使實(shí)際的靜態(tài)特性是一條線 帶，這種現(xiàn)象稱為調(diào)速系統(tǒng)的遲緩現(xiàn)象，用遲緩率或不靈敏率￡描述。 25. 故障京波裝置：是-種常年投入運(yùn)行、監(jiān)視電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況的自動(dòng)記錄裝置。 四、 簡答題 26. 為什么

7、要求AAT裝置.只能動(dòng)作一次？ 答：當(dāng)工作母線發(fā)生持續(xù)性短路故障或引出線上發(fā)生未被斷路器斷開的持續(xù)性短路故障時(shí)，AAT第一 次投入后，由于故障依然存在，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，又將備用斷開，若再次將備用投入，不怛不會(huì)成功， 還會(huì)擴(kuò)大事故，對系統(tǒng)造成不必要的沖擊。為此，要求控制AAT的合閘脈沖，使它只能動(dòng)作一次。 27. 雙側(cè)電源線路采用自動(dòng)重合閘裝省時(shí)應(yīng)考慮哪些特殊問題?為什么？ 答：雙側(cè)電源線路采用自動(dòng)重合閘裝置時(shí)因考慮兩個(gè)特殊問題，第一，故障點(diǎn)的斷電問題。當(dāng)線路上 發(fā)生故障，兩側(cè)繼電器以不同時(shí)限跳閘時(shí)，只有后跳閘側(cè)的斷路器跳開，故障點(diǎn)才真正斷電。為『使重合 閘動(dòng)作成功，要保證兩側(cè)斷

8、路器確己跳開，并給故障點(diǎn)足夠的熄弧時(shí)間，再進(jìn)行兩側(cè)斷路器的重合。第二， 同步問題。當(dāng)線路故障斷路器跳開時(shí)，系統(tǒng)被分為兩部分時(shí)，后重合一次應(yīng)考慮兩側(cè)電源是否處于同步狀 態(tài)或是否允許非同步合閘問題。 28. 何謂滑差、滑差頻率和滑差周期?它們之間有何關(guān)系？ 答：待并發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)間的角頻率差稱為滑差角頻率，簡稱滑差。待并發(fā)電機(jī)和系統(tǒng) 間的頻率差/、=赤-人、稱為滑差頻率；滑差電壓從0~2兀變化的一個(gè)周期稱為滑差周期7；。的長短反 應(yīng)了待并發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)間的頻差大小。7,短表示頻差大：反之7；長表示頻差小?；钪芷谂c滑差和滑差 頻率?的關(guān)系為：y — _ _1_ FFI 29. 電力系

9、統(tǒng)的調(diào)頻為什么分一次調(diào)頻和二次調(diào)頻?有什么區(qū)別？ 答：電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的頻率調(diào)整可以通過頻率的?次調(diào)頻和二次調(diào)頻實(shí)現(xiàn)。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生保護(hù) 時(shí)，系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)均按自身的靜態(tài)調(diào)打特性，不分先后同時(shí)通過各自的調(diào)速器系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，即一次調(diào) 頻。當(dāng)負(fù)荷變動(dòng)較大時(shí)，一次調(diào)頻結(jié)束時(shí)的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)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(dòng)靜態(tài)調(diào)節(jié)特性，即改變調(diào)速系統(tǒng)的給定值，即通過二次調(diào)頻來實(shí)現(xiàn)。 一次調(diào)頻是通過調(diào)速器調(diào)節(jié)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，其調(diào)節(jié)結(jié)果是發(fā)電機(jī)組的功率一一頻率特性曲線不變，調(diào)整 結(jié)束時(shí)系統(tǒng)的額定頻率值偏差較大，屬丁?有差調(diào)節(jié)：二次調(diào)頻通過調(diào)頻器調(diào)節(jié)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，其調(diào)節(jié)結(jié)果是 發(fā)

10、電機(jī)組的功率一一頻率特性曲線平移，調(diào)整結(jié)束時(shí)系統(tǒng)的額定頻率值偏差很小或趨于零，可實(shí)現(xiàn)無差調(diào) 節(jié)。 30. 什么是恒定越前時(shí)間準(zhǔn)同期并列?并列合閘時(shí)為什么需要一個(gè)恒定越前時(shí)間？ 答：在脈動(dòng)電壓Us到達(dá)兩向量重合（5e-0。）之前的某一恒定tw時(shí)間差時(shí)發(fā)出合閘信息，并列QF合 閘。 U = tC（并列裝置合閘出口繼電器動(dòng)作時(shí)間）+ tQF（斷路器合閘時(shí)間） 由于一■般QF合閘機(jī)構(gòu)（為機(jī)械操作機(jī)構(gòu)），從合閘命令的發(fā)出，到QF主觸頭的閉合，要經(jīng)歷大約0.1? 0.7s,因此要使并列合閘瞬間R=0,合閘脈沖不能在們=0時(shí)發(fā)出，而必須在奐=。之前提前一個(gè)時(shí)間發(fā) 出。這-?時(shí)間叫越前時(shí)間頃。

11、 恒定越前時(shí)間式準(zhǔn)同步并列是在8 = 0°之前提前一個(gè)時(shí)間tad發(fā)出合閘命令，顯然這一提前的時(shí)間， 應(yīng)為從發(fā)合閘脈沖起到斷路器主觸頭閉合止，中間所有元件的動(dòng)作時(shí)間之和，其中主要為斷路器的合閘時(shí) 間。 為保證斷路器主觸頭閉合瞬間J = 0°,越前時(shí)間應(yīng)不隨頻差、壓差而變化，是一個(gè)固定的數(shù)值，所 以有恒定越前時(shí)間之稱。 五、綜合分析題 31. 兩臺具有正調(diào)差系數(shù)的發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，為使無功負(fù)荷按機(jī)組容量分配，調(diào)差系數(shù)應(yīng)有什么要 求?請作圖分析。 答：調(diào)差系數(shù)KMj是指無功電流由零增加到額定值時(shí)發(fā)電機(jī)電壓的相對變化，Kadj用以表示發(fā)電機(jī)外 特性曲線卜?傾的程度。調(diào)差系數(shù)火辿的大

12、小表征了勵(lì)磁控制系統(tǒng)維持發(fā)電機(jī)電壓的能力大小。 兩臺正調(diào)差特性機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行如圖題31所示。設(shè)發(fā)電機(jī)GI的容量大于發(fā)電機(jī)G2的容量，要使無功 負(fù)荷按機(jī)組容量分配，調(diào)差系數(shù)取值應(yīng)與機(jī)組容量值成反比，則G1的調(diào)差系數(shù)為81應(yīng)小于G2的調(diào)差系 數(shù)為 Kidj2，即 Kadjl < KadjZo 正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)端電壓Ugi=Ug2=Us,發(fā)電機(jī)G1所帶的無功電流為Irl,發(fā)電機(jī)G2所帶的無功電 流為lr2o 當(dāng)系統(tǒng)無功負(fù)荷增加時(shí)，系統(tǒng)電壓的發(fā)生變化，電壓偏差為△!；,發(fā)電機(jī)端電壓變化為Ug1=Ug2=USi, 這時(shí)發(fā)電機(jī)G1所帶的無功電流為【十1,其無功電流增量為△L = I'rl-I

13、rl；發(fā)電機(jī)G2所帶的無功電流為I，r2, 其無功電流增筮為△I2=l'r2—Ir2。從圖中分析可知，發(fā)電機(jī)G1所帶的無功電流婿量大于發(fā)電機(jī)G2所 帶的無功電流增量△12,即左l!>AI2o山丁 G1容量大丁-G2容雖，G1應(yīng)比G2多帶一些無功負(fù)荷，使無 功負(fù)荷能按機(jī)組容量分配。 圖題31 由此可見，兩臺正調(diào)差調(diào)節(jié)特性的發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)無功負(fù)荷波動(dòng)時(shí)，其電壓偏差相同，調(diào)差 系數(shù)較小的發(fā)電機(jī)組承擔(dān)較多的無功電流。所以，要使無功負(fù)荷按機(jī)組容量分配，調(diào)差系數(shù)取值應(yīng)與機(jī)組容量值成反比。(或：要求各機(jī)組無功電流變化量的標(biāo)幺值相等，并聯(lián)運(yùn)行的兩臺發(fā)電機(jī)有相同的調(diào)差系數(shù)。 32

14、. —系統(tǒng)在某一運(yùn)行方式時(shí)，運(yùn)行機(jī)組的總額定容量為450MW，此時(shí)系統(tǒng)中負(fù)荷功率為400MW, 負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)K=2。設(shè)此時(shí)發(fā)生事故，突然切除額定功率為120MW的發(fā)電機(jī)組，如果不采取任何措 施，系統(tǒng)的頻率會(huì)降到多少?這樣的系統(tǒng)會(huì)穩(wěn)定運(yùn)行嗎?如果系統(tǒng)不能穩(wěn)定運(yùn)行需要采取什么措施？ 解：當(dāng)時(shí)系統(tǒng)的熱備用為50MW,所以實(shí)際功率缺額為I2OMW-5OM\V=7OM\V,于是有 x =/v(l- —X—)?44.8/7z n 1.5 450 不采取任何措施頻率降到了 44.8Hz,這種頻率不會(huì)穩(wěn)定系統(tǒng)不能穩(wěn)定運(yùn)行。 要使系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行使頻率恢復(fù)到穩(wěn)定運(yùn)行，就要利用低頻減載裝置減掉一部分負(fù)荷。