自动装置习题

1、请分析和比较自同期与准同期的特点、适用条件：自同期并列的特点：优点：并列过程不需调整发电机电压、频率，操作时间短，操作简单，档系统电压和频率降较低时，仍有可能把发电机并入系统，容易实现自动化；缺点：待并发电机未加励磁，并列时会从系统吸收无功，造成系统电压下降，产生很大的冲击电流，在合闸后与加励磁前时间内，系统电压对发电机短路，对机组可能产生不良影响。自同期并列的适用条件：在一定的控制技术水平下，发生电力系统事故、频率波动较大的情况，曾一度应用于水轮发电机组，作为处理系统事故的重要措施之一。准同期并列的特点：优点：并列时冲击电流小，不会导致系统电压降；缺点：并列过程中需要对发电机电压、频率进行调整，并列时间较长，操作较复杂。自同期并列的适用条件：在电力系统正常运行下，是电力系统运行的主要并列方式。2、请归纳和总结同步发电机并列的基本准则、理想条件，以及这些条件不能满足时分别可能发生什么情况？基本准则：（1）并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能的小，其瞬时最大值一般不超过１～２倍的额定电流。（2）发电机组并入电网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的扰动。理想条件：理想条件为UG和Ux的三个状态量全部相等,即(1)fG=fX，即频率相等；(2)UG=UX，即电压幅值相等；(3)δe=0，即相角差为零。这时，并列合闸时产生的冲击电流为零，且并列后发电机与电网立即进入同步运行，不会发生任何扰动。当电压不等时,冲击电动力对发电机定子绕组端部机械产生危害;当相角差较小时,冲击电流主要为有功分量,即合闸后发电机与电网间立刻交换有功功率,是机组联轴受到突然冲击;若两者频率不等，则会产生有功冲击电流，其结果使发电机转速增加或减小，导致发电机轴产生振动。频率相差较大，将导致转子磁极和定子磁极间的相对速度过大，容易失步。3、请分析自动准同期装置各环节的工作原理；（1）频差控制单元。任务是检测?uG与UX间的滑差角速度ws，且调节发电机转速，使发电机电压的频率接近于系统频率。（2）电压控制单元。它的功能是检测uG与UX间的电压差，且调节发电机电压uG使它与UX间的电压差值小于规定允许值，促使并列条件的形成。（3）合闸信号控制单元。检查并列条件，当待并机组的频率和电压都满足并列条件，合闸控制单元就选择合适的时机，即在相角差等于零的时刻，提前一个“恒定越前时间”发出合闸信号。4、在同期信号检测中为什么要从脉动电压中进一步提取整步电压，并分析半波和全波线性整步电压的工作原理；提取整步电压：经过滤波降压等处理，是最后得到的电压幅值差、频率差，反映合闸相角差δe的变化规律，使信息更便于检测分析。线性整步电压的周期是滑差周期，能够反映频率的大小，线性整步电压随时间变化过程对应相位差的变化过程，所以利用其周期可以检测是否满足频率差的调节，利用电压随时间变化过程确定合闸时刻使相位差满足条件。全波线性整步电压较半波多了一倍矩形脉冲，因而可适当减小滤波器时间常数，使其性能有所改善。5、请根据自动化程度分析不同发电厂同期装置的基本配置，并简述理由；（1）半自动准同期并列装置没有频差调节和电压调节功能，只有合闸信号控制单元；待并发电机的频率和电压由运行人员监视和调整；当频率和电压都满足并列条件时，并列装置就会在合适的时刻发出合闸信号。（2）自动准同期并列装置设置了频率控制单元、电压控制单元和合闸信号控制单元；待并发电机的频率或电压都由并列装置自动调节；当满足并列条件时，自动选择合适时机发出合闸信号。6、请根据自动准同期原理画出微机型自动准同期装置软件系统的详细框图。主程序及并列条件检测程序李乐0943031494