合肥工业大学电力系统自动装置复习题

电力系统自动装置试题

课程代码：02304

一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15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.单相自动重合闸动作时间应比三相自动重合闸时间（）

A.长

B.短

C.相同

D.取决于合闸断路器的类型

2.同步发电机自同步并列方式中，并列合闸前瞬间，发电机机端电压（）

A.取决于励磁电流的大小

B.接近额定电压

C.接近系统电压

D.接近零

3.自动准同步合闸控制电路不包括（）

A.频差检查单元

B.电压差检查单元

C.导前时间形成单元

D.调差单元

4.AAT装置采用“慢速切换”模式时，厂用电母线失电时间为（）

A.1秒以内

B.1~1.5秒

C.2~2.5秒

D.3秒以上

5.具有正调差特性的发电机，其机端电压随输出无功功率的增加而（）

A.增加

B.降低

C.不变

D.不确定

6.欲平移同步发电机外特性曲线，需要改变（）

A.励磁调节器的基准电压

B.励磁调节器的放大倍数

C.励磁调节器调差系数

D.系统电压

7.三相半控整流桥励磁电路中，整流二极管的个数至少是（）

A.3

B.4

C.5

D.6

8.单机运行的同步发电机，若增加励磁电流则会使（）

A.输出无功功率增大

B.输出有功功率增大

C.机端电压升高

D.发电机频率升高

9.AAT装置应保证只动作一次，是为了防止（）

A.工作电源或设备无法断开

B.备用电源或设备提前投入

C.工作电源或设备多次受故障冲击

D.备用电源或设备多次受故障冲击

10.以高温高压火电厂为主的电力系统的自动低频减载装置的末级动作频率一般为（）

A.45~45.5Hz

B.46~46.5Hz

C.47~47.5Hz

D.48~48.5Hz

11.不满足重合闸动作条件的是（）

A.保护跳闸

B.误碰断路器跳闸

C.用控制开关跳闸

D.控制开关与断路器位置不对应

12.当电力系统出现较小功率缺额时，负荷调节效应（）

A.可以使系统频率恢复到额定值

B.可以使系统频率稳定到高于额定值

C.可以使系统频率稳定到低于额定值

D.不起作用

13.当电力系统出现大量功率缺额时，为了及时有效地阻止系统频率的异常下降，需要

（）

A.大量投入负荷

B.大量切除发电机

C.借助低频减负荷装置切除负荷

D.依赖负荷调节效应稳定频率

14.发电厂厂用电系统与电力系统解列的目的是（）

A.保证电厂的安全运行

B.解决系统功率缺额

C.防止系统频率下降

D.防止电力系统振荡

15.下列电力系统自动装置中属于电力系统安控装置的是（）

A.自动重合闸装置

B.自动准同步装置

C.励磁调节器

D.故障录波装置

二、名词解释题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

16.三机容错系统

17.负荷频率调节效应

18.无压检定和同步检定自动重合闸

19.滑差周期

20.暗备用

三、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）

请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。

21.当备用变压器投入持续性故障时，备用电源断路器上的电流保护应_____________。

22.为适应单相自动重合闸的要求，需要设接地判别元件和_____________元件。

23.目前电力系统中大型汽轮发电机组均采用_____________电液调速器。

24.同步发电机励磁电源要求有足够的调节容量，是指_____________的调节范围要足够大。

25.晶闸管导通之后一般需要在_____________作用下才会截止。

26.当调差系数大于0时，称发电机具有_____________特性。

27.在故障录波器的起动条件中，一般采用负序电压和负序电流反应_____________故障。

28.电力系统自动低频减载装置附加级动作时限一般为_____________秒。

29.只存在电压幅值差时，合闸冲击电流的性质主要是_____________分量。

30.正弦交流信号经零电平检测电路整形成方波信号后，丢失了_____________信息。

四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）

31.什么是电容充电式自动重合闸的复归时间？整定时应考虑哪些因素？

32.简述电力系统频率和有功功率自动调节的必要性。

33.与半波线性整步电压相比，说明全波线性整步电压的优点及其原因。

34.简述微机型励磁调节器的主要性能特点。

五、分析题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

35.什么是同步发电机灭磁？什么情况下发电机需要灭磁？常用灭磁方法有哪些？

36.同一断路器由同一准同期装置控制合闸，每次合闸的合闸误差角是否相同？影响合闸误差角的因素是什么？如何限制合闸误差角？

六、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

37.发电厂两台发电机在额定工况下并列运行，额定电压UN=10.5kV，两台机的额定功率PN1=200MW，PN2=300MW，额定功率因数cosΦN1=cosΦN2=0.8，调差系数Kadj1=Kadj2=0.05，当系统无功功率减少为该电厂额定无功功率的80%时，求电厂母线电压和两机发出的无功功率分别是多少兆乏。

38.已知同步发电机次暂态同步电抗 =2欧姆，系统等值电抗Xx=4欧姆，准同步并列时与系统的允许频率差为0.5%，允许相角差为8°，设发电机电压等于系统电压等于10千伏，系统频率为额定频率，求此条件下发电机并列瞬间：

（1）发电机频率范围（Hz）；（4分）

（2）发电机并列冲击电流周期分量有效值范围。（6分）

电力系统自动装置试题

课程代码：02304

一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15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．故障录波装置的主要作用不包括（）

A．分析评价继电保护及自动装置的性能

B．维持电力系统运行稳定性

C．实测电力系统参数研究系统振荡

D．帮助查找故障点

2．电力系统中实际应用得最普遍的安控装置的结构是（）

A．集中式B．分布和分层式

C．分散和分布式D．综合式

3．微机励磁调节器与模拟型励磁调节器构成的主要环节是（）

A．相似的B．不相似的

C．完全不同的D．完全相同的

4．采用综合重合闸后，在发生单相接地短路时，断路器的动作状态是（）

A．只跳故障相B．跳任一相

C．跳三相D．跳其中两相

5．自动低频减负荷装置的首级动作频率一般为（）

A．47Hz左右B．48Hz左右

C．49Hz左右D．49．8Hz左右

6．自动准同期装置中，合闸脉冲可以就是（）

A．调压脉冲B．调频脉冲

C．恒定零相角脉冲D．恒定导前时间脉冲

7．自动准同步装置输出调压脉冲作用于待并发电机励磁调节器的（）

A．电压测量单元B．电压给定单元

C．无功调差单元D．移相触发单元

8．全控桥逆变灭磁时，逆变角一般可以是（）

A．0°B．5°

C．45°D．90°

9．通常调频厂首选（）

A．高温高压火电厂B．大库容非丰水期水电厂

C．中温中压火电厂D．小库容丰水期水电厂

10．线性整步电压的最小值对应相角差为零或为180°的不相关因素是（）

A．准同步装置的电路B．发电机电压接线的极性

C．系统电压接线的极性D．工作电源的电路

11．对线性整步电压最大值的大小有影响的因素是（）

A．发电机电压B．系统电压

C．发电机与系统的电压差D．工作电源电压

12．当系统频率低于额定频率时，为恢复系统频率到额定值应（）

A．增加发电功率B．减少发电功率

C．增加励磁电流D．减少励磁电流

13．AAT装置动作的动作条件是（）

A．工作电源有压，备用电源无压B．工作电源无压，备用电源无压

C．工作电源有压，备用电源有压D．工作电源无压，备用电源有压

14．检查平行线路有电源的自动重合闸的动作条件是（）

A．本线路跳闸，另一线路有电流B．单回线运行时

C．两回路线路都有较大负荷时D．两线路都有电流

15．只存在电压幅值差且Ug

A．0°B．90°

C．180°D．270°

二、填空题（本大题共10小题，每空1分，共10分）

请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。

16．逆变灭磁只能在________整流电路中才可能实现。

17．发电厂的厂用电系统必须具备________供电条件。

18．并列时，并列断路器两侧电压瞬时值之差称为________。

19．改变自动励磁调节器________，可上下平移发电机的外特性。

20．在故障录波器中，一般采用低电压和过电流反应________。

21．采用灭弧栅灭磁时，励磁绕组储能转变为________。

22．我国220kV系统中广泛采用零序电流和零序电压继电器判断________。

23．AAT装置的动作时间以使负荷停电时间尽可能短为原则，但为保证动作成功，故障点应有一定的________。

24．在励磁系统的三相全控桥式整流电路中要求控制角小于________。

25．在自动并列装置中，可用比较导前时间脉冲和导前相角脉冲的先后次序来判别________。

三、名词解释题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

26．AAT装置的快速切换方式

27．振荡解列装置

28．恒定导前时间

29．自动低频减负荷装置的选择性

30．自复励励磁

四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）

31．什么是重合闸前加速保护方式？其应用范围如何？

32．为什么自并励励磁系统采用三相全控整流电路的灭磁时间要比交流励磁机励磁系统的灭磁时间长？

33．简述同步发电机两种并列操作方法的特点和适用场合。

34．为什么自动低频减负荷装置要有附加级？

五、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

35．某台发电机由三相全控桥电路供给励磁电流，强励时控制角α=15°，强励电压应达到1000伏。求：

(1)励磁电源相电压有效值为多少?(6分)

(2)若在逆变灭磁时逆变角β=30°，其输出电压的平均值为多少?(4分)

(注：sin15°=0.2588，cos15°=0.9659，tg15°=0.2679，ctg15°=3.7321)

36．某电厂由两台机组并列运行，1号机、2号机调速系统的速度变动率δ1=δ2=6％，额定

功率P1N=100MW，P2N=200MW，两机均在额定频率下满载运行。因系统频率上升使电厂输出有功功率减少了60MW，计算两机现各自承担的有功负荷以及系统频率。

六、分析题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

37．说明对AAT装置有哪些基本要求？试分析为实现其中某一基本要求可采取的主要措施。38．通常火电机组都是单元接线，断路器位于升压变压器的高压侧，升压变压器为△／Y—11接线方式，若ZZQ—5自动准同步装置引接发电机电压于发电机机端电压互感器，引接系统电压于高压母线电压互感器，电压互感器均为Y／Y—12接线方式，接线图如题38图所示。问：装置能否正常进行并列操作?为什么?应采取何种措施才能正常工作?请画出正确接线图。

电力系统自动装置试题

课程代码：02304

一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15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.滑差电压是指并列断路器两侧电压的（）

A.最大值之差

B.平均值之差

C.有效值之差

D.瞬时值之差

2.不适合装设故障录波装置的地点是（）

A.200kV变电所

B.直流系统换流站

C.电力系统调度中心

D.火力发电厂

3.强励过程的持续时间，一般不超过（）

A.0.5s

B.5s

C.10s

D.20s

4.全控桥逆变灭磁时，灭磁过程最快的条件是（）

A.他励β=20°

B.他励β=40°

C.自并励β=20°

D.自并励β=40°

5.对自然调差系数没有影响的因素是（）

A.发电机阻抗大小

B.无功负荷大小

C.比例调节放大倍数大小

D.积分调节的有无

6.当电力系统频率下降，低于49.8Hz时，优先采取的措施是（）

A.启动水轮发电机投入系统

B.启动火电机组投入系统

C.让轻载发电机增加出力

D.切除不重要的负荷

7.系统解列一般不会选择（）

A.操作方便的变电站

B.空载或轻载联络线路

C.未解环的高低压电磁环网

D.向系统供电的发电机组

8.单侧电源线路的自动重合闸无需考虑的问题是（）

A.重合闸动作时间

B.与继电保护的配合

C.非同步合闸

D.两次切断短路电流

9.设某发电机强励时，励磁电压线性上升，则其0.5秒的励磁电压响应比与其0.1秒的励磁电压响应比的比值（）

A.等于0.2

B.等于1

C.大于1

D.等于5

10.可以根据线性整步电压波形的斜率大小判别（）

A.频率差

B.电压差

C.相角差

D.导前时间

11.重合闸后加速保护广泛应用于35kV以上的输电线上，其原因在于35kV以上电压等级的输电线路的保护（）

A.第一次切除故障的时间较短

B.第一次切除故障的时间较长

C.第二次切除故障的时间较短

D.第二次切除故障的时间较长

12.恒定导前时间之所谓“恒定”是指（）

A.导前时间不可改变

B.导前时间不受电路参数R的影响

C.导前时间不受电路参数C的影响

D.导前时间不受频差及相角差的影响

13.将自动准同步装置的升压脉冲接到励磁调节器的降压回路中，而降压脉冲接到励磁调节器的升压回路中，调压的结果必将是（）

A.发电机电压越来越高

B.发电机电压越来越低

C.电压差越来越大

D.电压差越来越小

14.某电力系统运行在49.8Hz，不考虑发电机的一次调节作用，此时切除10MW负荷和增加10MW的发电功率相比，哪种情况下的稳态频率要高一点？（）

A.切除负荷

B.增加发电功率

C.一样高

D.不能确定

15.AAT装置的明备用接线方式是指正常情况下有（）

A.断开的工作电源

B.断开的备用电源

C.工作电源和备用电源均断开

D.工作电源和备用电源均闭合

二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）

请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。

16.自动准同步装置输出调频脉冲作用于待并发电机调速器的__________。

17.励磁系统中三相全控桥整流电路在控制角为__________时，输出电压平均值为0。

18.单相重合闸的时间必须考虑潜供电流的影响，否则可能造成__________。

19.具有速度变动率δ>0的调速系统，当单机带负荷运行时，若负荷功率P少量增加，其转速将__________。

20.当导前时间脉冲先于导前相角脉冲到来时，可判定__________。

21.调差系数的大小反映了励磁系统__________的能力。

22.以高温高压发电厂为主的电力系统，自动低频减负荷装置末级动作频率一般不低于__________Hz。

23.三相桥式全控整流桥的移相触发单元由__________组相同的单元电路组成。

24.ZZQ-5自动准同步装置发出__________脉冲时，同时闭锁了调频脉冲和调压脉冲。

25.电力系统自动化包括两个方面的内容，一是电力系统自动装置，二是__________。

三、名词解释题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）

26．同步发电机外特性

27．AAT装置的慢速切换

28．断路器合闸时间

29．发电机调速系统的速度变动率

30．电流选相元件

四、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）

31．AAT装置由哪两部分组成？分别说明各部分的作用。

32．自动解列装置按反应动作原理分为哪些类型？

33．微机励磁调节器的主程序一般包括哪几个模块？

34．画出线性整步电压的典型波形图，写出其数学表达式并标出滑差周期。

五、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

35．设10%额定电压的纯电压幅值差产生的合闸冲击电流为Ich，试计算产生同样合闸冲击电流的纯合闸相角差（电压幅值为额定值）。

（注：arcsin °，arcsin °，arccos °，arccos °）

36．某电力系统的总负荷为20000MW，出现功率缺额3000MW，负荷调节效应系数1.5。（1）如果不采取任何措施，则系统的稳定频率是多少？

（2）如果希望稳定频率为49.0Hz则应切除多少负荷？

六、分析题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

37．ZZQ-5准同步装置为什么要在频率差过小时自动发加速脉冲？不发加速脉冲或发减速脉冲行不行？为什么？

38．画出DM型快速灭磁开关原理示意图并论述其灭磁过程及其特点。

电力系统自动装置试题

课程代码：02304

一、单项选择题(本大题共15小题，每小题1分，共15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．微机励磁调节器便于实现复杂的控制方式，这是由于其（）

A．硬件简单可靠 B.控制功能用软件实现

C．显示直观 D．硬件的标准化设计

2．当发电机转子回路磁通增量Δ越大时，则强励作用（）

A.不变B．可能变弱也可能变强

C.越弱D．越强

3．负荷吸收的有功功率随频率变化的现象，称为（）

A.负荷调节效应

B.负荷的暂态频率特性

C．负荷的频谱D．负荷的动态频率特性

4．当ZZQ-5自动准同步装置的出口电路发出加速脉冲时，同时闭锁了（）

A．减速脉冲 B.升压脉冲

C.降压脉冲D．合闸脉冲

5．在理想灭磁过程中（）

A．励磁电流加速衰减，励磁电压不变

B．励磁电压加速衰减，励磁电流不变

C．励磁电流匀速衰减，励磁电压保持为最大允许值

D．励磁电流和电压都匀速衰减

6．重合闸复归时间一般取（）

A．5~10s B.10~15s

C．15~20s D．20~25s

7．会引起电力系统频率降低的操作是（）

A．切除部分负荷 B．减少发电机有功功率输出