《《电力系统自动装置》总结》.docx

1、电力系统自动装置总结电力系统自动装置总结1.备有电源自动投入装置（aat）：当工作电源或工作设备因故障被断开以后，能自动而迅速地将备用电源或备用设备投人工作，使用户不停电的一种自动装置。作用：提高供电的可靠性，节省建设投资简化继电保护限制短路电流、提高母线残余电压。2.明备用：在正常情况下有明显断开的备用电源或备用设备，装设有专用的备用电源或备用设备。暗备用：在正常情况下没有明显断开的备用电源或备用设备，而分段母线间利用分段断路器取得相互备用。3.对aat装置的基本要求：保证在工作电源确实断开后aat装置才动作。（原因：防止将备用电源或备用设备投入到故障元件上，造成aat装置动作失败，甚至扩大

2、事故，加重设备损坏程度）无论因何种原因工作母线上的电压消失时，aat装置均应动作。（解决措施：aat装置在工作母线上应设有独立的低电压启动部分，并设有备用电源电压监视继电器。）aat装置应保证只动作一次。原因：多次投入对系统造成不必要的再次冲击。aat装置的动作时间，应使用户的停电时间尽可能短为宜。原因：当工作母线上装有高压大容量电动机时，工作母线停电后因电动机反送电，使工作母线残压较高，投入备用电源时，如果备用电源电压和电动机残压之间的相角差又较大，将会产生很大的冲击电流而造成电动机的损坏。低压启动部分电压互感器二次侧熔断器熔断时，aat装置不应动作。防止其误动作措施是：低电压启动部分采用两

3、个低电压继电器，其触点串联。应校验aat装置动作时备用电源的过负荷情况及电动机自启动情况。4.备用变压器自动投入装置原理图5.aat装置的构成及作用：低电压启动部分（工作电源失去电压时，断开断路器）；自动合闸部分（断路器断开后，又能自动合闸）。第二章1.自动重合闸装置（arc）：定义：将非正常操作而跳开的断路器重新自动投入的一种自动装置。作用：提高供电的可靠性，减少因瞬时性故障停电造成的损失，对单侧电源的单回线的作用尤为显著。对于双端供电的高压输电线路，可提高系统并列运行的稳定性，因而，自动重合闸技术被列为提高电力系统暂态稳定的重要措施之一。可以纠正由于断路器本身机构不良或继电保护误动作而引起

4、的断路器误跳闸。自动重合闸与继电保护相配合，在很多情况下可以加速切除故障。2.输电线路故障按其性质。瞬时性故障、永久性故障。3.自动重合闸装置的基本要求：arc应动作迅速。原因：尽量减少对用户停电造成的损失。手动跳闸时不应重合。原因：手动属于正常运行操作。手动合闸于故障线路时，继电保护动作使断路器跳闸后，不应重合。arc动作次数应符合预先的规定arc动作后，应能自动复归，准备好下一次再动作。应能在重合闸动作后或重合闸动作前，加速继电保护的动作。应能自动闭锁4.三相一次重合闸方式：指无论在输电线路上发生相间短路还是单相接地短路，继电保护装置动作将三相断路器一起断开，然后重合闸装置动作，将三相断路

5、器一起合上的重合闸方式。构成：由重合闸启动回路、重合闸时间元件、一次合闸脉冲元件及执行元件。参数整定：单电源线路的三相重合闸动作时间取0.81s较为合适。重合闸复归时间一般取1525s。5.双侧电源线路三相自动重合闸两个特殊问题：时间配合同期6.自动重合闸与继电保护的配合：作用：提高供电的可靠性，加速故障的切除。方式：自动重合闸前加速保护、自动重合闸后加速保护。7.综合重合闸：重合闸方式：单相重合闸、三相重合闸方式、综合重合闸、停用。特殊问题：需要设置故障选项元件、类型判别元件、潜供电流对单项重合闸的影响8.重合闸前加速：自动重合闸前加速。优点：快速切除瞬时故障，设备简单，接线简单，易于实现。

6、缺点：切除永久新故障时间长，动作次数多，且一旦拒动，将停电范围扩大9.重合闸后加速。当重合于永久性故障时，保护加速动作，无延时跳开故障线路断路器。第三章1.并列操作：将同步发电机投入电力系统并列运行的操作（也称为同步操作、同期操作、并网）。并列分为：发电机并列和系统并列两种。并列的方法：准同期并列和自同期并列2.对并列的基本要求是。冲击电流不超过允许值，应尽可能小，不超过（12）in;并列后应能迅速进入同步运行。3.准同期并联的理想条件：g=s，待并发电机频率与系统频率相等ug=us，电压与母线电压大小相等=0，相位差为零ug与us两电压向量重合4.为什么合闸脉冲提前发出：因为考虑到断路器操作

7、机构和合闸回路控制电器的固有动作时间，必须在两向量重合之前发出信号，即去提前量。5.准同期并列装置原理。待机组并列前，转子先加励磁电流，并调整到是发电机电压与系统电压相等，同时调整发电机转速，使频率与系统频率相等。6.同期点：发电场中每一个有可能进行并列操作的断路器。自动装置准同期装置：由频率、电压差、合闸信号控制单元构成。7.自同步并列。将一台未加励磁电流，接近同步转速的发电机直接投入系统，随后再给发电机加上励磁电流，在原动机转矩，同步力矩的作用下将发电机拖入同步，完成操作。8.滑差：两电压向量间的相对旋转电角速度，即：d。频率：在并联过程中，两者的频率差。第四章1.同步发电机励磁系统：指为

8、发电机提供可调节励磁电流的装置的全部组合。包括：产生可调节励磁电流的励磁功率单元（如励磁机）、控制功率单元的励磁调节器两个主要组成部分以及相关的测量仪表、辅助设备等。2.作用（或任务）：控制电压合理分配并联运行发电机间的无功功率提高同步发电机并联运行的稳定性改善电力系统的运行条件满足水轮发电机组强减励磁要求3.对励磁功率单元的要求：具有足够的调节容量具有足够的励磁顶置电压和电压上升速度4.同步发电机励磁的三大系统。直流、交流、静止励磁系统。5.静止励磁系统主要优点。接线和设备简单，无转动部分，维护费低，可靠性高不需同轴励磁机，可缩短主轴长度，减少投资直接晶闸管控制电压，则励磁电压响应速度很快有

9、发电机机端直接取得励磁能量。6.励磁调节装置原理：7.半导体励磁调节器基本框图8.具有avr装置的发电机外特性。发电机转子电流ief与无功负荷电流iq的关系，有发电机励磁形成的一种静态特性。9.励磁调节器静态特性的调整特性：调差、平移发电机电压调节特性、10.发电机调节特性平移的作用。调节励磁调节器的电压给定值，防止系统解列给系统带来冲击。11.强行励磁：当端电压降到8085额定值时，应迅速将励磁增加到顶值。衡量指标：倍数、电压响应比。12.灭磁。把发电机励磁绕组的磁场尽快地减弱到最低程度。13.灭磁的基本要求。时间尽可能短；灭磁过程中励磁绕组的电压不应超过允许值。14.灭磁方法。利用放电电阻

10、灭磁、利用灭弧栅灭磁、利用可控整流桥逆变灭磁、发电机的静止灭磁。第六章1.电力系统中为什么广泛使用按频率自动减负装置（afl）：因为当频率降低时，afl可根据系统频率下降的不同程度自动断开相应的负荷，阻止频率降低并恢复，保证安全运行重要用户不间断供电。2.电能的质量指标。电压、频率。第七章1.故障录波装置的作用：为正确分析事故原因，及时处理事故提供依据为查找故障点提供依据帮助正确评价继电保护、自动装置、高压断路器的工作情况，及时发现这些设备的缺陷，以便消除事故隐患为检修工作提供依据可核对系统参数的准确性，改进计算工作或修正系统使用参数统计分析系统振荡时有关参数例某电厂有两台发电机在公共母线上并

11、列运行，1号机的额定功率为100mw，发电机的调差系数为0.04;2号机的额定功率为200mw，发电机的调差系数为0.05;两台机组的额定功率因数都是0.85，若系统无功负荷波动使无功增加量为它们总无功容量的20%，问各机组承担的无功负荷增量是多少。母线电压波动是多少。解：1号机的额定无功功率为：qn1=pn1tan1=100tan（arccos0.85）=61.97mvar2号机的额定无功功率为：qn2=pn2tan2=200tan（arccos0.85）=123.95mvar，母线电压变化值ux=qx=0.040.2=0.0089各机组无功增量q1x=ux/1=0.0089/0.04=0.

12、22q1=q1xqn1=27.54mvar【例】某系统的负荷总功率为pln5000mw，设想系统最大的功率缺额pl.max为1200mw，设负荷调节效应系数为klx=2，afl装置动作后，希望系统恢复频率为fr=48hz，求接入afl装置的功率总数pcut.max。解希望恢复频率偏差的标么值为：由上述公式得：（mw）接入afl装置的功率总数为870mw，这样，即使发生如设想那样的严重事故，仍然能使系统频率恢复值不低于48hz。第二篇：电力系统自动装置总结电力系统自动装置1.备自投组成：（启动部分）和（合闸部分）。2.备自投启动方式。保护起动方式、位置不对应起动方式、独立低电压起动。3.备用电源

13、备用方式分为（明备用）和（暗备用）。明备用是备用方式是装设有专用的备用电源或设备。暗备用是备用方式是不装设专用的备用电源或设备，而是工作电源或设备之间的互为备用4.采用aat装置后的优点：1）提高供电的可靠性；2）简化继电保护；3）限制短路电流、提高母线残余电压。5.对aat装置的基本要求。（前三条都要问为什么看书第3页）1）保证在工作电源或设备确实断开后，才投入备用电源或设备。2）不论因任何原因工作电源或设备上的电压消失时，aat装置均应动作。3）aat装置应保证只动作一次。4）当别用电源自动投入装置动作时，如别用电源或设备投于永久故障，应使其保护加速动作。6.微机型备用电源自投装置可以通过

14、逻辑判断来实现（只动作一次）的要求，但为了便于理解，在阐述备用电源自投装置逻辑程序时广泛采用电容器“充放电”来模拟这种功能。备用电源自投装置满足启动的逻辑条件，应理解为“充电”条件满足。7.厂用电源的切换方式。按运行状态、断路器的动作顺序、切换的速度进行区分。按运行的状态分为。正常切换和事故切换。按断路器的动作顺序区分分为：并联切换、断电切换、同时切换。按切换速度区分为：快速切换、慢速切换。8.输电线路的故障有（瞬时性故障）和（永久性故障）两种。输电线路的自动重合闸按功能和结构等分类常可分为。三相重合闸、单相重合闸、以及综合重合闸，一次动作的重合闸和二次动作的重合闸，单侧电源重合闸和双侧电源重

15、合闸。9.无论采用何种方式，实现三相自动重合闸时都应满足下列基本要求。1）自动重合闸可按控制开关位置与断路器位置不对应起动方式起动。对综合重合闸宜实现同时由保护起动重合闸。2）用控制开关或通过遥控装置将断路器断开，或将断路器投入故障线路上而岁即由保护装置将其断开时，均不应动作重合。3）在任何情况下（包括装置本身的元件损坏以及继电器触点粘住等情况），重合闸的动作次数应符合预先的规定。（如一次重合闸只应动作一次）4）重合闸动作动作应自动复归。5）应能在重合闸后加速继电保护动作，必要时可在重合闸前加速保护动作。6）应具有接收外来闭锁信号的功能。10.重合闸的动作时限是指从断路器主触头断开故障到断路器

16、收到合闸脉冲的时间。重合闸复归时间就是从一次重合结束到下一次允许重合之间所需的最短间隔时间。（3234页书仔细看看）11.无电压检定和同步检定的三相自动重合闸，就是当线路两侧断路器跳闸后，先重合侧检定线路无电压而重合，后重合侧检定同步后在进行重合，前者常被称为无压侧，后者常被称为同步侧。同步侧同步检定投入，无电压检定退出，无电压侧则将同步检定和无压检定同时投入。12.重合闸前加速保护是当线路上发生故障时，靠近电源侧的保护首先无选择性瞬时动作跳闸，而后借助自动重合闸来纠正这种非选择性动作。重合闸后加速保护是当线路上发生故障时，保护首先按有选择性的方式动作，跳开故障线路的断路器，然后重合断路器，如

17、果是永久性故障，则利用重合闸的动作信号启动加速该线路的保护，瞬时切除故障。13.输电线路综合重合闸有四运行方式，分别说明之。综合重合闸装置一般可以实现以下四种重合闸方式。（1）综合重合闸方式。线路上发生单相故障时，实行单相自动重合闸，当重合到永久性单相故障时，若不允许长期非全相运行，则应断开三相并不再进行自动重合。线路上发生相间故障时，实行三相自动重合闸，当重合到永久性相间故障时，断开三相并不再进行自动重合。（2）单相重合闸方式。线路上发生单相故障时，实行单相自动重合闸，当重合到永久性单相故障时，一般也是断开三相并不再进行重合。线路上发生相间故障时，则断开三相不再进行自动重合。（3）三相重合闸

18、方式。线路上发生任何形式的故障时，均实行三相自动重合闸。当重合到永久性故障时，断开三相并不再进行自动重合。（4）停用方式。线路上发生任何形式的故障时，均断开三相不进行重合。14.电力系统并列操作一般是指两个交流电源在满足一定条件行啊的互联操纵，也叫同步操作、同期操作或并网。15.准同步并列操作的基本要求是什么。准同步并列操作的基本要求为：（1）并列瞬间，发电机的冲击电流不应超过规定的允许值。（2）并列后，发电机应能迅速进入同步运行。16.准同步并列是先发电机励磁，后并列；自同步并列是先并列后励磁。17.准同步并列的条件：1）发电机电压与系统的电压相序必须相同；2）发电机电压与系统电压的幅值相同

19、；3）发电机电压与系统电压的频率相同；4）发电机电压与系统电压相位相同。18.电力系统中把可以进行并列操作的断路器称为同步点。按并列的特征不同分为：差频并网和同频并网两类。差频并网的特征是：在并网之前，同步点断路器两侧是没有电气联系的两个独立系统，它们在并列前往往是不同步的，存在频率差、电压差。同频并网的特征是：并列前同步点断路器两侧电源已存在电气联系，电压可能不同，但是频率相同，且存在一个固定的相角差。19.准同期装置由那几部分组成。1）合闸信号控制单元。其作用是检查并列条件是否满足，当待并机组的频率和电压都满足并列条件时，合闸控制单元就选择合适的时间发出合闸信号，使并列断路器qf的主触头接

20、通时，相角差 接近于零或控制在允许范围以内。2）频差控制单元：其作用是当频率条件不满足要求时，进行频率的调整。3）电压差控制单元：其作用是当电压条件不满足要求时，进行电压的调整。4）电源部分：为装置提供电源。20.准同步并列装置可分为。恒定越前时间式准同步并列装置和恒定越前相角式准同步并列装置。21.发电机自动励磁调节系统的任务是什么。1）系统正常运行条件下维持发电机端或系统某点电压在给定水平。2）实现并联运行发电机组的无功功率的合理分配。3）提高同步发电机并联运行的稳定性。4）励磁系统能改善电力系统的运行条件。22.对发电机励磁系统的基本要求：1）励磁电压响应比，2）励磁电压强励倍数，3）应

21、有足够的强励持续时间4）应有足够的电压调节精度与电压调节范围。5）励磁系统应在工作范围内无失灵区6）励磁系统应有快速动作的灭磁性能。强励倍数是在强励期间励磁功率单元可能提供的最高输出电压与发电机额定励磁电压之比；励磁电压响应比是反映发电机转子磁场建立速度的参数，通常将励磁电压在最初0.5秒内上升的平均速度定义为励磁电压响应比。23.同步发电机励磁系统类型。直流励磁机系统，交流励磁机系统，发电机自并励系统。24.励磁调节器的组成。调差环节，测量，综合放大，移相触发，可控整流。25.发电机外特性指的是发电机无功电流ir与端电压ug的关系曲线。发电机的调节特性是指发电机励磁电流ie与无功负荷电流ir

22、的关系。26.调节系数是发电机励磁控制系统运行特性的一个重要参数。调差系数也可用百分数表示。调差系数表示了无功电流由零增加到额定值时，发电机电压的相对变化，调差系数越小，则电压变化越小。所以调差系数大小表征了励磁控制系统维持发电机电压的能力大小。27.励磁调节控制器的辅助控制与调节器正常情况下的自动控制的区别是，辅助控制不参与正常情况下的自动控制，仅在发生非正常运行工况、需要励磁调节器具有某些特有的限制功能时，通过信号综合放大器中的竞比电路，闭锁正常的电压控制，使相应的限制器起控制作用。28.最小励磁限制（也成为欠励磁限制）。同步发电机欠励磁运行时，由滞后功率因数变为超前功率因数，发电机从系统

23、吸收无功功率，这种运行方式称为进相运行。吸收的无功功率随励磁电流的减小而增加。发电机进相运行受静态稳定极限限制。瞬时电流限制。由于电力系统稳定的要求，大容量机组的励磁系数必须具有高起始响应的性能。当励磁机电压达到发电机允许的励磁顶值电压倍数时，应立即对励磁机的励磁电流加以限制，以防止危及发电机的安全运行。最大励磁限制是为了防止发电机转子绕组长时间过励磁而采取的安全措施。28.调差特性。0称为正调差系数，其外特性下倾，即发电机的端电压随无功电流增加而下降，=0称无差特性，端电压不受无功电流的影响，电压恒定。0称负调差系数，特性上翘，发电机端电压随无功电流的增大反而上升。29.分析两台机组并联运行

24、的情况1）一台无差特性与一台有差特性机组并联运行，2）两台无差特性的机组并联运行，3）三台正调差特性机组并联运行。30.当发电机在公共母线上并联运行时，若系统无功负荷波动，机组的无功电流增加与电压偏差成正比，与该机组的调差系数成反比，要使并联机组的无功电流增量按机组容量分配，则要求各机组具有相同的调差系数，即两机的外特性相同。如果不相同，则调差系数小的机组承担的无功电流量的增大，为了使无功电流分配稳定，调差系数不宜过小。31.发电机电压出现大幅度下降时增大转子励磁电流到最大允许值，称为对发电机进行强励。32.一般发电机配置的自动励磁调节器都具有强励功能。33.灭磁的含义。发电机灭磁，就是把转子

25、励磁绕组中的磁场储能通过某种方式尽快地减弱到可能小的程度。34.对自动灭磁装置的基本要求。1）灭磁时间尽可能短；2）当灭磁开关断开励磁绕组时，励磁绕组两端产生的过电压应不超过允许值um。3）灭磁装置动作后，要求发电机定子剩余电动势不足以维持电弧。4）灭磁装置的电路和结构应简单可靠装置应有足够大的容量，能把发电机磁场储能全部或大部分泄放给灭磁装置，而装置不应过热，更不应烧坏。35.灭磁的方法。1）线性放电电阻灭磁；2）非线性电阻灭磁；3）采用灭弧栅灭弧；4）利用全控桥逆变灭磁。36.在实施系统的频率调整时，通常采用调速器和调频器（或称同步器）两种调节器。37.当频率变化时，系统负荷消耗的有功功率

26、也将随着改变，这种有功负荷随频率而变化的特性称为负荷的静态频率特性。当系统中有功功率失去平衡而引起频率变化时，系统负荷也参与对频率的调节。38.限制频率下降的措施：1）动用系统中的旋转备用容量。2）应迅速启动备用机组。3）按频率自动减去负荷。39.电力系统由于有功功率平衡遭到破坏引起系统频率发生变化，频率从正常状态过渡到另一个稳定值所经历的（时间过程），称为电力系统的（动态频率特性。）40.接于自动按频率减负荷装置的总功率是按系统最严重事故的情况来考虑的。41.在电力系统发生故障或振荡时，故障录波器能自动记录电力系统中有关电气参数变化过程，以便于分析和研究。正常情况下，故障录波器只进行数据采集

27、，一般不启动录波，只有当发生故障或振荡时才进行录波。第三篇：电力系统安全自动装置考试题电力系统安全自动装置考试题及参考文献要求：请根据自己对该课程的学习体会，结合以下几个方面，写出不少于2万字的读书报告，并于开学第一周内交来。一、简述电力系统安全自动装置的基本概念、保护对象和分类。二、简述电力系统同步稳定性及提高稳定性的紧急控制措施。三、以单机无穷大母线系统为例，说明等面积定则、李雅普诺夫直接法和轨迹凹凸性方法判别暂态不稳定性的原理，并比较其优、缺点。四、举例说明输电断面安全性保护的作用、原理和关键技术。五、陈述多机电力系统中失步解列所要解决的问题及主要步骤。参考书目：1、作者袁季修编书号：t

28、m712/6题名电力系统安全稳定控制/袁季修编出版发行中国电力出版社2、作者袁季修编著书号：书名防御大停电的广域保护和紧急控制出版发行水利电力出版社xx年3月3、作者王梅义编书号：tm71/1题名大电网系统技术/王梅义、吴竟昌、蒙定中编出版发行水利电力出版社4、作者刘笙编书号：tm712/5题名电力系统暂态稳定的能量函数分析/刘笙、汪静编出版发行上海交通大学出版社5、作者韩祯祥编书号：tm76/4题名电力系统自动控制/韩祯祥编出版发行水利电力出版社6、作者王梅义编著书名大电网事故分析与技术应用出版发行中国电力出版社xx.3参考文献：见课题组的文献集。第四篇：电力系统自动装置原理复习概要题型：a

29、、b卷，都是：简答和计算题，共计10题x10分；共计100分考试时间：18周的周一或周二下午，每个班级一个教室，共计4个考场，按照学号座复习概要：（主要内容）1、同步发电机自动并列的类型；2、同步发电机自动并列的三个条件和影响机理3、同步发电机并列的暂态过度过程的原理；4、线性整步电压的原理5、励磁控制系统的2大任务及其原理；6、他励交流静止整流器、旋转整流器；自幷励方式的原理及其优缺点7、无功分配的计算8、功率圆和无功进相运行的原理9、同步发电机、电力负荷、电力系统的功率频率特性10、系统负荷增大时，实际的频率、负荷功率和发电机功率的变化及其机理11、电力系统调频、经济调度的原理12、低频自

30、动减载的原理。13、把5、6章统一复习完。某学校的考研面试试题，供有兴趣的同学参考。一、简答1、同步发电机并列时应遵循的原则是什么。什么是准同期并列。准同期并列的理想条件和实际条件各是什么。2、同步发电机自动励磁调节系统的主要作用是什么。画出自并励静止励磁系统原理接线框图。3、在远距离输电并联系薄弱的电力系统中，励磁自动调节系统对电力系统稳定产生什么影响。应采取何种措施改善电力系统的稳定性。4、解释发电机组的静态频率特性、负荷的静态频率特性及电力系统的静态频率特性的定义。5、给出改进积差调频方法的调节准则，并说明当调节结束后，系统频率和各调频机组承担的功率变化量。二、第四章第三节励磁自动控制系

31、统的稳定性的计算三、第三章第三节励磁系统中的整流电路（三相桥式全控整流电路）画图四、第五章类似于146页例题五、简述调压和调频方法的异同。无功功率和有功功率分配的异同，及与调差系数的关六、自动减载最大功率缺额的确定第五篇：川大电力系统自动装置实验报告同步发电机并车实验一、实验目的1、加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件；2、熟悉同步发电机准同期并列过程；3、观察、分析有关波形。二、原理与说明将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。根据并列操作的自动化程度不同，又分为手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。它能反映两个待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。它能反映两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因