电力系统继电保护与自动化专业知识
一、填空题：
1、小接地电流系统中，消弧线圈的三种补偿方式为欠补偿、全补偿、过补偿。小接地电流系统一般以过补偿为补偿方式。
2、发电机的不对称运行一般是在电力系统的不对称运行时发生的。不对称运行对发电机的影响主要是负序电流导致发电机转子发热和
振荡，其次是发电机定子绕组可能一相或两相过载。
3、发电机进相运行是指发电机发出有功而吸收无功的稳定运行状态，其定子电流相位超前定子电压相位。
4、发电机的调相运行是指发电机不发有功，主要向电网输送感性无功。
5、负荷的频率静态特性是指负荷随频率的变化而变化的特性。
6、电力系统的负荷是不断变化的，按周期长短和幅度大小，可将负荷分解成三种成分，即微小变动分量、脉动分量、持续分量。
7、电力系统的频率静态特性取决于负荷的频率静态特性和发电机的频率静态特性。
8、电力系统的频率调整需要分工和分级调整，即将所有电厂分为主调频厂、辅助调频厂、非调频厂三类。主调频厂负责全系统的频率调
整工作，辅助调频厂负责只有当频率超出某一规定值后才参加频率调整工作，非调频厂在正常时带固定负荷。
9、自动发电控制系统（AGC）的功能与电力系统的频率调整密切相关，它包含了频率的一、二、三次调整。自动发电控制系统具有三个基本功能：频率的一次调整、负荷频率控制、经济调度控制。
10、电网备用容量包括负荷备用容量、事故备用容量、检修备用容量，总备用容量不宜低于最大发电负荷的20%。
11、表示电力系统负荷的曲线有日负荷曲线、周负荷曲线、年负荷曲线、年持续负荷曲线。
12、周负荷曲线表示一周内每天最大负荷的变化状况，它常用于可靠性计算和电源优化计算。
13、年负荷曲线表示一年内各月最大负荷的变化状况。其特性指标有月不平衡负荷率、季不平衡负荷率和年最大负荷利用小时数。
14、年持续负荷曲线：全年负荷按大小排队，并作出对应的累计持续运行小时数，从最小负荷开始，依次将各点负荷连成曲线。
15、电力系统的调峰是指为满足电力系统日负荷曲线的需要，对发电机组出力所进行的调整。
16、电网频率的标准为50Hz，频率不得超过±0.2Hz，在 AGC投运情况下，电网频率按50±
0.1Hz控制。电网频率超出50±0.2Hz为异常频率。
17、电压监测点是指作为监测电力系统电压值和考核电压质量的接点。电压中枢点是指电力系统重要的电压支撑点。
18、电压调整方式一般分为逆调压、恒调压、顺调压。
19、并联电容器补偿调压是通过提高负荷的功率因数，以便减少通过输电线路的无功功率来达到调压目的的。
20、并联电容器增加了系统的无功功率，其容量与电压平方成正比，其调压效果随电压上升显著增大，随电压下降显著下降。
21、系统无功功率的平衡应本着分层、分区和就地平衡的原则。
22、电力系统过电压的类型分为：大气过电压、工频过电压、操作过电压、谐振过电压。
23、避雷线和避雷针的作用：防止直击雷。避雷器的作用：防护大气过电压和操作过电压。
24、不接地系统发生单相接地时，接地时间要求不能超过 2 小时。
25、电力系统中性点接地方式有：中性点直接接地、中心点经消弧线圈接地、中性点不接地。
26、谐振过电压分为线性谐振过电压、铁磁谐振过电压、参数谐振过电压。
27、发电厂按使用能源划分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂、风力发电厂和其他如地热、太阳能发电厂等。
28、同步发电机的振荡包括同步振荡和异步振荡。
29、自藕变压器一、二次绕组之间既有磁的联系，又有电的联系。为防止因高压侧单相接地故障而引起低压侧的电压升高，自藕变压器的中性点必须可靠的直接接地。
30、变压器一、二次绕组的连接方式连同一、二次线电压的相位关系总称为变压器的连接组别。
31、变压器的调压方式有有载调压和无载调压。
32、避免变压器过励磁运行的方法：防止电压过高运行和加装过励磁保护。
33、电压互感器主要用于测量电压用，其二次侧可开路，但不能短路。
34、电流互感器主要用于测量电流用，其二次侧可短路，但不能开路。
35.变压器励磁涌流中含有直流分量和高次谐波分量，其随时间而衰减，大容量变压器一般经5—10s而衰减完。
36、电网是电力系统的俗称，电网按功能分为输电网和配电网，输电网由输电线、电网联络线、大型发电厂和变电站组成。
37、电力网的可靠性评价主要包括两个方面：充足性和安全性。
38、电力网可靠性指标主要有三类，即事件的频率、事件的持续时间、事件的严重程度。
39、合理的电网结构，是保证电力系统安全稳定运行的客观物质基础，其基本内容是执行电网分层和分区的原则。
40、电源接入电网的原则：分层、分区、分散。
41、电网调度机构具有一定的行政管理权、电网发供电的生产指挥权、发用电的监督权和控制权、电力电量考核权。
42、电网主接线方式大致可分为有备用接线和无备用接线两大类。
43、电网无功补偿的原则是分层、分区和就地平衡的原则。
44、影响系统电压的因素是负荷变化、无功补偿容量的变化及系统运行方式的改变引起功率分布和网络阻抗变化。
45、电力系统综合负荷模型是反映实际电力系统负荷的频率、电压、时间特性的负荷模型。其具有区域性、时间性和不唯一性。
46、在我国，110kV及以上的系统中性点采用直接接地方式，60kV及以下系统中性点采用不直接接地方式。
47、小接地电流系统发供电可靠性高，对绝缘的水平要求也高。
48、电力系统稳定运行从广义角度可分为发电机同步运行的稳定性问题、电力系统无功功率不足引起的电压稳定性问题、电力系统有功功率不足引起的频率稳定性问题。
49、提高电力系统静态稳定性的根本措施缩短“电气距离”。
50、采用快速励磁系统是提高电力系统暂态稳定性的具体措施之一。
51、线路采用单相重合闸可提高电力系统的暂态稳定性。
52、电力系统中的设备一般处于运行、热备用、冷备用、检修四种状态。
53、调度指令的形式：即时指令、逐相指令、综合指令。处理紧急事故或进行单一的操作，可采用即时指令。
54、用母联开关对备用母线或检修后的母线充电时，现场应投入母联开关的保护，必要时将母联开关保护整定时间调整到零。
55、母线倒换操作时，现场应断开母联开关操作电源。
56、纵联保护的信号有：闭锁信号、允许信号、跳闸信号。
57、大短路电流接地系统中，输电线路接地保护方式主要有：
纵联保护、零序电流保护和接地距离保护等。
58、零序电流的回路构成为：线路、变压器中性点、大地、接地点。
59、按重合闸作用于断路器的方式，可以分为三相、单相和
综合重合闸三种。
60、微机保护有三种工作状态，即：调试状态、运行状态和不对应状态。
61、为更可靠地切除被充电母线上的故障，在母联断路器或母线分段断路器上设置相电流或零序电流保护，作为母线充电保护。
62、母线充电保护只在母线充电时投入，当充电良好后，应及时停用。
63、重瓦斯继电器由挡板、弹簧、干簧触点等组成。
64、断路器断路器失灵保护是当系统故障，故障元件的保护动作而其断路器操作失灵拒绝跳闸时，通过故障元件的保护作用于变电站相邻断路器跳闸，有条件的通过通道，致使远端有关断路器同时跳闸的接线。
65、断路器失灵保护所需动作延时，必须让故障线路或设备的保护装置先可靠动作跳闸，以较短时间断开母联或分段断路器，再经一时限动作于连在同一母线上的所有有源电源支路的断路器。
66、在电压互感器二次回路的出口，应装设保险。
67、中央信号装置由事故信号和预告组成。
68、直流正极接地有造成保护误动的可能，直流负极接地有造成保护拒动的可能。
69、变压器并联运行的条件是：变比相等、短路电压相等、绕组接线组别相同。
70、电力系统的设备状态一般划分为运行、热备用、冷备用和检修四种状态。
71、线路有重合闸重合不成，根据调度命令再强送一次，强送不成，不再强送。
72、调度命令分逐项命令、综合命令和即时命令。
73、处理紧急事故或进行一项单一的操作，可采用即时命令。
74、并列运行的变压器，倒换中性点接地刀闸时，应先合上要投入的中性点接地刀闸，然后再拉开要停用的中性点接地刀闸。
75、投入保护装置的顺序为：先投入直流电源，后投入出口压板；停用保护装置的顺序与之相反。
76、运行中的变压器瓦斯保护与差动保护不得同时停用。
77、停用一条母线上的电压互感器时，应解除相应的电压闭锁压板，投入电压闭锁联络压板，母差保护的运行方式不变。
78、电力系统对继电保护的基本要求是可靠性、选择性、快速性、灵敏性。
79 、新安装的或一、二次回路有过变动的方向保护及差动保护，必须在负荷状态下进行相位测定
80、联络线两侧不得同时投入检查线路无压重合闸。使用检查线路无压重合闸的一侧同时使用检查同期重合闸，并启动重合闸后加速装置。
81、当母线故障发生在电流互感器与断路器之间时，母线保护虽然正确动作，但故障点依然存在，依靠母线出口动作停止该线路高频保护发信，让对侧断路器跳闸切除故障。
82、规程规定强油循环风吹变压器冷却介质最高温度为 40℃，最高上层油温度为85℃。
83、操作中发生疑问时，应立即停止操作并向值班调度员或值班负责人报告，弄请问题后，再进行操作。不准擅自更改操作票，不准随意解除闭锁装置。
二、选择题：
1、电力系统发生振荡时，各点电压和电流（ A ）。
A、均作往复性摆动；
B、均会发生突变；C变化速度较快；D、电压作往复性摆动。
2、距离保护各段的时限由（ C ）建立。
A、测量部分；
B、逻辑部分；
C、启动部分；
D、极化回路。
3、关于备用电源自动投入装置下列叙述错误的是（ D ）。
A、自动投入装置应保证只动作一次；
B、应保证在工作电源或设备断开后，才投入备用电源或设备；
C、工作电源或设备上的电压，不论因任何原因消失时，自动投入装置均应动作；
D、无论工作电源或设备断开与否，均可投入备用电源或设备。
4、电容式重合闸只能重合（ B ）。
A、两次；
B、一次；
C、三次；
D、视线路的情况而定。
5、当线路保护采用近后备方式，对于220KV分相操作的断路器单相拒动的情况，应装设（ B ）保护。
A、非全相运行；
B、失灵；
C、零序电流；
D、方向高频。
6、高频保护通道中耦合电容器的作用是（ A ）。
A、对工频电流具有很大的阻抗，可防止工频高压侵入高频收发讯机；
B、对工频电流具有很小的阻抗，可防止工频高压侵入高频收发讯机。
C、对高频电流阻抗很大，高频电流不能通过。
7、对带有母联断路器和分段断路器的母线要求断路器失灵保护动作后应（ B ）。
A、只断开母联断路器或分段断路器；
B、首先断开母联断路器或分段断路器，然后动作于断开与拒动断路器连接在同一母线的所有电源支路的短路器；
C、断开母联断路器或分段断路器及所有与母线连接的开关。
8、在母线倒闸操作程中，母联断路器的操作电源应（ A ）。
A、拉开；
B、合上；
C、根据实际情况而定。
9、变压器在短路试验时，因所加的电压而产生短路的短路电流为额定电流时，这个所加电压叫做（ A ）。
A、短路电压；
B、额定电压；
C、试验电压。
10、高压侧有电源的三相绕组降压变压器一般都在高、中压侧装有分接开关。若改变中压侧分接开关的位置（ B ）。
A、改变高、低压侧电压；
B、改变低压侧电压；
C、改变中、低压侧电压。
11、当变比不同的两台变压器并列运行时，在两台变压器内产生环流，使得两台变压器空载的输出电压（ C ）。
A、上升；
B、降低；
C、变比大的升，小的降；
D、变比小的升，大的降
12、在小接地系统中，某处发生单相接地时，母线电压互感器开口三角的电压为（ C ）。
A、故障点距母线越近电压越高；
B、故障点距母线越近，电压越低；
C、不管距离远近，基本上电压一样高
13、铝合金制的设备接头过热后，其颜色会（ C ）。
A、呈灰色；
B、呈黑色；
C、呈灰白色；
D、呈银白色。
14、高频保护的保护范围（ A ）。
A、本线路全长；
B、相邻一部分；
C、本线路全长及下一段线路的一部分；
D、相邻线路。
15、断路器失灵保护在（ A ）动作。
A、断路器拒动时；
B、保护拒动时；
C、断路器重合于永久性故障时；
D、距离保护失压时。
16、变压器发生内部故障时的主保护是（ A ）保护。
A、瓦斯；
B、差动；
C、过流；
D、过电压。
17、保护用的电流互感器的不完全星形接线，在运行中（ A ）故障。
A、不能反映所有的接地；
B、能反映各种类型的接地；
C、仅反映单相接地；
D、不能反映三相短路。
18、零序电流的分布，主要取决于（ B ）。
A、发电机是否接地；
B、变压器中性点接地的数目；
C、用电设备的外壳是否接地；
D、故障电流。
19、主变中性点接地开关合上后其（ A ）投入。
A、中性点零序过流;
B、间隙过流;
C、间隙过压;
D、主变复合电压过流保护。
20、距离保护一段的保护范围是（ C ）。
A、被保护线路线路的一半；
B、被保护线路的全长；
C、被保护线路全长的80%—85% ；
D、被保护线路全长的20%—50%。
21、距离保护二段的保护范围是（ B ）。
A、被保护线路全长的95%；
B、被保护线路全长并延伸至下一段线路一部分；
B、未被距离一段保护到的线路剩余部分。
22、接入距离保护的阻抗继电器的测量阻抗与（ C ）。
A、与电网运行方式无关；
B、短路形式无关；
C、保护安装处至故障点的距离成正比；
D、与短路点短路容量成正比。
23、零序保护动作时限的整定（ B ）。
A、应考虑小接地电流系统有关保护的动作时限；
B、不考虑小接地电流系统有关保护的动作时限；
C、应与距离、高频保护相配合。
24、对变压器差动保护进行相量图（六角图）分析时，变压器应（ C ）。
A、空载
B、停电
C、带一定负荷
25、发生三相对称短路时，短路电流中包含有（ A ）。
A、正序分量；
B、负序分量；
C、零序分量。
26、SFPSZ型变压器冷却方式为（ C ）。
A. 自然冷却；B、风吹冷却；C、强迫油循环风冷。
27、下列关于变压器的叙述正确的是（ D ）。
A、110kV以上的变压器在停送电前，中性点必须接地。
B、变压器可以在正常过负荷和事故过负荷情况下运行，正常过负荷和事故过负荷可经常使用。
C、变压器瓦斯或差动保护掉闸可以试送一次。
D、变压器在空载损耗等于短路损耗时运行效率最高。
28、有一空载运行线路，首端电压和末端电压分别为U1和U2，下面正确的是（ C ）。
A、U1>U2；
B、U1=U2 ；
C、U1
29、任何情况下，频率超过50±0、2Hz的持续时间不得超过（ B ）；频率超过50±0、5Hz的持续时间不得超过（ A ）。
A、15min ;
B、30 min;
C、45 min;
D、1h。
30、任何情况下，监视控制点电压低于规定电压95%、高于规定电压105%的持续时间不得超过（D）；低于规定电压90%、高于规定电压110%的持续时间不得超过（ C ）。
A、15 min；
B、30 min；
C、1 h；
D、2h。
31、两变压器容量、短路阻抗相同，当差30度角并列时，其环流为变压器出口三相短路电流的（1/4）倍。
A、1/2
B、1/3
C、1/4
D、1/5
32、我国电力系统中性点接地方式有三种，分别是（ C ）。
A、直接接地方式、经消弧线圈接地方式和经大电抗器接地方式。
B、不接地方式、经消弧线圈接地方式和经大电抗器接地方式。
C、直接接地方式、不接地方式、经消弧线圈接地方式。
33、在6kV—10kV、20kV—60kV小电流接地系统中，接地电流分别（ A ）时，需要装设消弧线圈，以避免烧毁设备，造成相间短路及间歇过电压。
A、大于30A，大于10A；
B、大于10A，大于30A；
C、均大于10A
34、母线电流差动保护采用电压闭锁元件主要是为了防止（ C ）。
A、区外发生故障时母线电流差动保护误动。
B、系统发生振荡时母线电流差动保护误动。
C、由于误碰出口中间继电器而造成母线电流差动保护误动。
35、零序电流保护只有在系统发生（ B ）故障时，此保护才能动。
A、相间故障引起三相弧光短路；
B、系统接地或非全相；
C、两相非对称性短路。
36、大电流接地系统中，任何一点发生接地时，零序电流等于通过故障点电流的（ A ）。
A、1/3倍；
B、2倍；
C、2.5倍；
D、1.5倍。
37、电流互感器极性对（ C ）无影响。
A、距离保护；
B、方向保护；
C、电流速段保护；
D、差动保护。
38、在发生非全相运行时（ C ）保护不闭锁。
A、距离一段；
B、零序二段；
C、高频保护。
39、在直流RC串联电路中，电阻R上的电压等于（ A ）。
A、0；
B、全电压；
C、2倍电压；
D、R/（R+XC）。
40、在变压器电源电压高于额定值时，铁芯中的损耗会（ C ）。
A、减少；
B、不变；
C、增大；
D、无规律变化。
41、Y，d11接线的变压器二次侧线电压超前一次侧线电压（ B ）。
A、30°;
B、30°;
C、300°;
D、60°。
42、零序电流过滤器和零序电流互感器只有在（ C ）时，才有零序电流输出。
A、三相短路；
B、两相短路；
C、单相短路；
D、三相短路接地。
43、电力系统发生震荡时，（ C ）可能会发生误动。
A、电流差动保护；
B、零序电流速断保护；
C、电流速断保护；
D、非电气量保护。
44、RLC串联电路的复阻抗Z=（ C ）欧姆。
A、 R+ωL+1/ωc；
B、 R+L+1/C；
C、 R+jωL+ 1/jωc；
D、 R+j（ωL+ 1/ωc ）。
45、分析和计算复杂电路的基本依据是（ C ）。
A、欧姆定律；
B、克希荷夫定律；
C、克希荷夫定律和欧姆定律；
D、节点电压法。
46、运行中的电流互感器，当一次电流在未超过额定值1.2倍时，电流增大，误差（ C ）。
A、不变;
B、增大;
C、变化不明显;
D、减少。
47、变电站的母线装设避雷器是为了（ C ）。
A、防止直击雷 ;
B、防止反击过电压;
C、防止雷电行波。
48、发生两相短路时，断路电流中含有（ C ）分量。
A、正序；
B、负序；
C、正序和负序；
D、正序和零序。
49、为防止电压互感器断线造成保护误动，距离保护（ B ）。
A、不取电压值；
B、加装了断线闭锁装置；
C、取多个电压互感器的值；
D、二次侧不装熔断器。
50、过流保护加装复合电压闭锁可以( C )。
A、便于上下级配合；
B、提高保护可靠性；
C、提高保护的灵敏度；
D、具有选择性。
51、电网频率的标准是50赫兹，频率偏差不得超过( A )赫兹。
A、±0.2 ;
B、±0.1 ;
C、±0.3 ;
D、±0.5。
52、双母线的电流差动保护，当故障发生在母联断路器与母联TA之间时出现动作死区，此时应该（ B ）。
A、启动远方跳闸；
B、启动母联失灵保护。
C、启动失灵保护及远方跳闸；
D、不动作。
53、双母线运行倒闸操作过程中会出现两个隔离开关同时闭合的情况，如果此时一条母发生故障，母线保护应（ A ）。
A、切除双母线；
B、切除故障母线；
C、启动失灵保护及远方跳闸；
D、不动作，由远后备保护切除故障。
54、电流互感器是（ A ）。
A、电流源，内阻视为无穷大；
B、电流源，内阻视为零；
C、电压源，内阻视为无穷大；
D、电压源，内阻视为零。
55、快速切除线路任意一点故障的主保护是（ C ）。
A、距离保护；
B、零序电流保护；
C、纵联保护。
56、主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护是（ A ）。
A、后备保护；
B、辅助保护；
C、大电流联切装置。
57、为防止变压器后备阻抗保护在电压断线时误动作必须（ C ）。
电力系统继电保护 董双桥 2005年9月
第一部分电力系统继电保护的基本知识 电力系统：由发电电厂中的电气部分，变电站，输配电线路，用电设备等组成的统一体：它包括发电机、变压器、线路、用电设备以及相应的通信，安全自动装置，继电保护，调调自动化设备等。 电力系统运行有如下特点： 1、电能的生产，输送和使用必须同时进行。 2、与生产及人们的生活密切相关。 3、暂态进程非常短，一个正常运行的系统可能在几分钟，甚致几秒钟内瓦解。 电力系统继电保护的作用。 电力系统在运行中，可能由于以下原因，发生故障或不正常工作状态。 1、外部原因：雷击，大风，地震造成的倒杆，绝缘子污秽造成污闪，线路覆冰造成冰闪。 2、内部原因：设备绝缘损坏，老化。 3、系统中运行人员误操作。 电力系统故障的类型： 1、单相接地故障D（1） 2、两相接地故障D（1.1） 3、两相短路故障D（2） 4、三相短路故障D（3） 5 线路断线故障 以上故障单独发生为简单故障。在不同地点同时发生两个或以上称为复故障。 电力系统短路故障的后果： 1、短路电流在短路点引起电弧烧坏电气设备。 2、造成部分地区电压下降。 3、使系统电气设备，通过短路电流造成热效应和电动力。 4、电力系统稳定性被破坏，可能引起振荡，甚至鲜列。 不正常工作状态有：电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏，但未发展成故障。 不正常工作状态有： 1）电力设备过负荷，如：发电机，变压器线路过负荷。 2）电力系统过电压。 3）电力系统振荡。
4）电力系统低频，低压。 电力系统事故：电力系统中，故障和不正常工作状态均可能引起系统事故，即系统全部或部分设备正常运行遭到破坏，对用户非计划停电、少送电、电能质量达不到标准（频率，电压，波形）、设备损坏等。 继电保护的作用，就检测电力系统中各电气设备的故障和不正常工作状态的信息，并作相应处理。 继电保护的基本任务： 1）将故障设备从运行系统中切除，保证系统中非故障设备正常运行。 2）发生告警信号通知运行值班人员，系统不正常工作状态已发生或自动调整使系统恢复正常工作状态。 电力系统对继电保护的基本要求（四性） 1）选择性：电力系统故障时，使停电范围最小的切除故障的方式 2）快速性：电力系统故障对设备、人身、系统稳定的影响与故障的持续时间密切相关，故障持续时间越长，设备损坏越严重；对系统影响也越大。因此，要求继电保护快速的切除故障。 电力系统对继电保护快速性的要求与电网的电压等级有关。 35kV及以下保护动作时间工段60-80ms 110kV 工段40-60ms 220kV 高频保护20-40ms 500kV 20-40ms 快速切除故障，可提高重合闸成功率，提高线路的输送容量。 3）灵敏性：继电保护装置在它的保护范围内发生故障和不正常工作状态的反应能力（各种运行方式，最大运行方式，最小运行方式），故障时通人保护装置的故障量与保护装置的整定值之比，称为保护装置的灵敏度。 4）可靠性： ①保护范围内发生故障时，保护装置可靠动作切除故障,不拒动。 ②保护范围外发生故障和正常运行时，保护可靠闭锁,不误动。 在保护四性中：重要的是可靠性，关键是选择性，灵敏性按规程要求,快速性按系统要求。
电力系统自动化技术专业介绍 电力系统自动化是电力系统一直以来力求的发展方向，它包括：发电控制的自动化（AGC已经实现，尚需发展），电力调度的自动化（具有在线潮流监视，故障模拟的综合程序以及SCADA系统实现了配电网的自动化，现今最热门的变电站综合自动化即建设综自站，实现更好的无人值班，DTS即调度员培训仿真系统为调度员学习提供了方便），配电自动化(DAS已经实现，尚待发展)。 电力系统自动化automation of power systems 对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护，网络信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压），保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。 发展过程20世纪50年代以前，电力系统容量在几百万千瓦左右，单机容量不超过10万千瓦，电力系统自动化多限于单项自动装置，且以安全保护和过程自动调节为主。例如：电网和发电机的各种继电保护、汽轮机的危急保安器、锅炉的安全阀、汽轮机转速和发电机电压的自动调节、并网的自动同期装置等。50～60年代，电力系统规模发展到上千万千瓦，单机容量超过20万千瓦，并形成区域联网，在系统稳定、经济调度和综合自动化方面提出了新的要求。厂内自动化方面开始采用机、炉、电单元式集中控制。系统开始装设模拟式调频装置和以离线计算为基础的经济功率分配装置，并广泛采用远动通信技术。各种新型自动装置如晶体管保护装置、可控硅励磁调节器、电气液压式调速器等得到推广使用。70～80年代，以计算机为主体配有功能齐全的整套软硬件的电网实时监控系统(SCADA)开始出现。20万千瓦以上大型火力发电机组开始采用实时安全监控和闭环自动起停全过程控制。水力发电站的水库调度、大坝监测和电厂综合自动化的计算机监控开始得到推广。各种自动调节装置和继电保护装置中广泛采用微型计算机。
第一、二章 1、准同期并列与自同期并列方法有何不同？对它们的共同要求是什么？两种方法各有何特点？两种方法适用场合有何差别？、准同期并列的理想条件是什么？ （1）准同期：发电机在并列合闸前已励磁，当发电机频率、电压相角、电压大小分别和并列点处系统侧的频率、电压相角、电压大小满足并列条件时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。 自同期：将未励磁、接近同步转速的发电机投入系统，并同时给发电机加上励磁，在原动机力矩、同步力矩等作用下把发电机拖入同步，完成并列操作。 （2）冲击电流小，拉入同步快 （3）准同期：优点：冲击电流小，进入同步快。 缺点：操作复杂、并列时间稍长。 自同期：优点：操作简单、并列迅速、易于实现自动化。 缺点：冲击电流大、对电力系统扰动大，不仅会引起频率振荡，而且会在自同期并列的机组附近造成电压瞬时下降。 （4）准同期：系统并列和发电机并列 自同期：电力系统事故，频率降低时发电机组的快速启动 准同期并列的理想条件是： ?待并发电机频率与系统频率相等，即频率差为零，Δf = 0 ?待并发电机电压和系统电压幅值相等，即电压差为零，ΔU = 0 ?待并发电机电压与系统电压在主触头闭合瞬间的相角差为零，Δδ= 0 2. 准同期并列的理想条件有哪些？如果不满足这些条件，会有什么后果？ ①发电机的频率和电网频率相同；②发电机和电网的的电压波形相同；③发电机的电网的电压大小、相位相同；④发电机和电网的相序相同，相角差为零。 如果ΔU很大，则定子电流过大时，将会引起发电机定子绕组发热，或定子绕组端部在电动力的作用下受损。因此，一般要求电压差不应超过额定电压的5%~10%；如果δ很大，定子电流很大，其有功分量电流在发电机轴上产生冲击力矩，严重时损坏发电机，通常准同步并列操作允许的合闸相位差不应超过去5°；发电机在频差较大的情况下并入系统，立即带上较多正的（或负的）有功功率，对转子产生制动（或加速）的力矩，使发电机产生振动，严重时导致发电机失步，造成并列不成功。一般准同步并列时的允许频率差范围为额定频率的0.2%~0.5%。对工频额定频率50Hz，允许频率差为0.1~0.25Hz。 3. 为什么要在δ=0之前提前发合闸脉冲？ 在压差、频差满足要求的情况下，并列断路器主触头闭合时，应使δ等于0°。由于断路器的合闸过程有一定的时间，作为自动准同步装置，必须在δ=0°导前一个时间t发出合闸脉冲。 4. 自动准同步装置的任务是什么？ （1）频差控制单元。检测与间的滑差角速度，调节转速，使发电机电压的频率接近于系统频率。 （2）电压控制单元。检测与间的电压差，且调节电压使它与的差值小于允许值，促使并列条件的形成。 （3）合闸信号控制单元。检查并列条件，当频率和电压都满足并列条件，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。 5．如何利用线性整步电压来实现对频差大小的检查？并说明其工作原理。 线性整部电压与时间具有线性关系，自动准同期装置中采用的线性整步电压通常为三角波整步电压，含有相差和频率差信息。利用比较恒定越前时间电平检测器和恒定越前相角电平检
华南理工大学网络教育学院《电力系统继电保护原理》课程作业答案171801 20170910 作业答题注意事项： 1）本作业共含客观题48题（单选20题，判断28题），主观题5题。所有题目答案务必填写在答题页面的答题表格中，填写在 题目中间或下面空白处的答案以0分计。单项选择题填写字 母ABCD之一，判断题大写V字表示正确，大写X表示错误。 其它填写方法将不能正确判别；主观题答案写在答题纸页面内 各题的表格方框内，其内容框大小可自行调节； 2）不要把答案拍摄成图片再贴入本文档，不要修改本文件中答题表格格式，务必将答题文件命名为“[学生姓名][答案].doc”, 用word2003格式存储并上传到网页，谢谢！ 3）提交作业答案文件时请删除所有题目，答案文件应仅含个人信息表、客观题答案表和主观题答题表，不含题目； 4）不标注本人姓名的文件名无效，仅将答案拷贝到网页编辑框而没有上传答案word附件的作业，可能会造成批阅速度、格式 正确性上的较大困难，请同学们理解。 作业题目 一、单项选择题（20题） 1、电力系统继电保护的四个基本要求，不包括（）。 （A）选择性；（B）速动性；（C）灵敏性；（D）针对性。 2、使用调试最方便的保护是（）。 (A)电磁式保护；（B）分立晶体管保护；（C）集成电路保护；（D）微机保护。
3、电力系统中发生概率最大故障是（）。 （A）三相短路；（B）两相短路；（C）单相接地故障；（D）两相接地故障。 4、（）不属于影响距离保护工作的因素。 （A）短路点过渡电阻；（B）电力系统振荡； （C）电压回路断线；（D）并联电容补偿。 5、目前，（）还不能作为纵联保护的通信通道。 （A）公用无线网络通道（wireless network）； （B）输电线路载波或高频通道(power line carrier)； （C）微波通道(microwave)； （D）光纤通道(optical fiber)。 6、可以作为相邻线路的后备保护的纵联差动保护是（）。 (A)分相电流纵联差动保护；(B)电流相位比较式纵联保护； (C)方向比较式纵联保护； (D)距离纵联保护； 7、（）是后加速保护的优点之一。 (A)能够快速地切除各段线路上发生的瞬时性故障； (B)可能使瞬时性故障米不及发展成为永久性故障，从而提高重合闸的成功率； (C)使用设备少，只需装设一套重合闸装置，简单、经济； (D)第一次是有选择性地切除故障，不会扩大停电范围，特别是在重要的高压电网中一般不允许保护无选择性的动作而后以重合闸来纠正（前加速的方式）。 8、下列方式不属于综合重合闸（简称综重）工作方式的是（）。 (A)两相重合闸方式； (B)三相重合闸方式； (C)单相重合闸方式； (D)停用重合闸方式。 9、双侧电源线路的过电流保护加方向元件是为了（）。 （A）保证选择性；(B)提高灵敏性；(C)加强可靠性；(D)提高速动性。 10、发电机定子绕组单相接地时，中性点对地电压（）。 （A）为零；（B）上升为线电压；（C）上升为相电压；（D）上升为线电压α倍（α表示由中性点到故障点的匝数占全部绕组匝数的百分数）。 11、互感器二次侧应有安全可靠的接地,其作用是（）。 A 便于测量时形成回路； B 以防互感器一、二次绕组绝缘破坏时,高电压对二次设备及人身的危害； C 有助于泄放雷电流； D 提高保护设备抗电磁干扰能力。 12、瞬时电流速断保护的动作电流应大于（）。
与发电机型式和冷却方式有关的A参数，随着发电机机组容量的增大而： A. 成周期性变化； B. 恒定不变； C. 逐步减小； D. 逐步增大； 回答错误!正确答案：C 正常、过激运行的发电机失磁后，机端测量阻抗的变化轨迹应该是 A. 从第Ⅰ象限到第Ⅳ象限 B. 从第Ⅰ象限到第Ⅲ象限 C. 从第Ⅰ象限到第Ⅱ象限 D. 从第Ⅳ象限到第Ⅱ象限 回答错误!正确答案：A 闭锁式方向纵联保护中，闭锁信号是： A. 由短路功率为正的一侧发出的 B. 由短路功率为负的一侧发出的
C. 只在负半周发信 D. 只在正半周发信 回答错误!正确答案：B 对自动重合闸前加速而言，下列叙述哪个是不正确的： A. 保护第一次切除故障可能有选择性 B. 保护第一次动作可能有延时 C. 保护第二次切除故障一定有选择性 D. 保护第二次动作可能有延时 回答错误!正确答案：B 距离Ⅲ段的灵敏度校验中应采用。 A. 最大分支系数 B. 过激分支系数 C. 最小分支系数 D. 正常分支系数 回答错误!正确答案：A
在不需要动作时保护不误动，保护范围内发生应该动作的故障时不拒动的特性是指保护的。 A. 可靠性 B. 速动性 C. 灵敏性 D. 选择性 回答错误!正确答案：A 汽轮发电机失磁后是否继续运行主要取决于下列哪个因素？ A. 系统的运行方式； B. 发电机自身的状态； C. 系统的无功储备； D. 负荷需求； 回答错误!正确答案：C 自动重合闸后加速一般适用于下列哪种情况？ A. 110kV及以上电压等级线路； B. 35kV及以下电压等级线路；
C. 系统发生永久性故障； D. 系统发生瞬时性故障； 回答错误!正确答案：A 纵联电流相差动保护中，保护装置本身的最大角度误差是多少度？ A. 0.06 B. 22 C. 15 D. 7 回答错误!正确答案：C 故障切除时间等于： A. 保护装置和断路器动作时间的总和 B. 保护的固有动作时间 C. 保护的整定时间 D. 断路器的动作时间 回答错误!正确答案：A
[摘要]现代社会对电能供应的“安全、可靠、经济、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体发展,本文对此进行了详细的阐述。 [关键词]电力系统自动化发展应用 一、电力系统自动化总的发展趋势 1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于: (1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 (2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 (3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 (4)在控制手段上日益增多了微机、电力电子器件和远程通信的应用。 (5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 2.整个电力系统自动化的发展则趋向于: (1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到AGC(自动发电控制)。 (2)由高电压等级向低电压扩展,例如从EMS(能量管理系统)到DMS(配电管理系统)。 (3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如SCADA(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。 (4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。 (5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。 (6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。 (7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如MIS(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着计算机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(Computer)、控制(Control)、通信(Communication)和电力装备及电力电子(Power System Equiqments and Power Electronics)的统一体,简称为“CCCP”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 二、具有变革性重要影响的三项新技术 1.电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的ASVG(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.FACTS和DFACTS (1)FACTS概念的提出
《电力系统自动化》课程考试复习内容-答案 整理：史跃鹏2011.7.17 2011学年第二学期 说明：电气工程专业课为：《电力电子技术》《自动控制技术》《电力系统分析》，要求平均分大于75分才能获得学位。1．请简述电力系统的主要特点和运行的基本要求。 参考书：第1章“电力系统特点和基本要求” 答：特点： 1、与国民经济、人民日常生活联系紧密。 2、系统结构庞大复杂 3、各种暂态过程非常短促 4、电能不能大量储存 基本要求： 1、保证供电的可靠性 2、保证良好的电能质量 3、保证系统运行的经济性。 2．请简述电力系统自动化的主要研究内容。 参考书：第1章“电力系统自动化主要内容” 答：1、电力系统调度自动化 2、电厂动力机械自动化 3、变电站自动化 4、电力系统自动装置 3．准同期并列的三要素是什么？ 参考书：第2章第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列的理想条件” 答： 1．并列开关两侧的电压相等， 2．并列开关两侧电源的频率相同， 3．并列开关两侧电压的相位角相同。
4．并列操作瞬间如果存在相位差，请分析准同期并列操作对系统的影响。 参考书：第2章 第1节“二、准同期并列”中的“同期并列误差对并列的影响”的“合闸相角差对并列的影响” 答：出现因相位不等的电压差，相位差180度时，电压差最大，冲击电流可以达到额定电流的20倍，可能损坏定子绕组端部，相位差在0-180度之间时，冲剂电流既有有功分量，也有无功分量，在发电机轴上产生冲击力矩。 5．并列操作瞬间如果存在频率差，请分析准同期并列操作对系统的影响。 参考书：第2章 第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列误差对并列的影响”的“合闸频率差对并列的影响” 答：因为频率不等产生电压差，这个电压差是变化的，变化值在0-2Um 之间。这种瞬时值的幅值有规律地时大时小变化的电压成为拍振电压。它产生的拍振电流也时大时小变化，有功分量和转子电流作用产生的力矩也时大时小变化，使发电机振动。频率差大时，无法拉入同步。 6．并列操作瞬间如果存在电压幅值差，请分析准同期并列操作对系统的影响。 参考书：第2章 第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列误差对并列的影响”的“合闸电压幅值差对并列的影响” 答：合闸时产生冲击电流，为无功性质，对发电机定子绕组产生作用力。 7．已知发电机准同期并列允许压差为额定电压的5%，允许频差为额定频率的0.2%，当图1所示Ts 分别为9s 和11s 时，请分析正弦整步电压波形是否满足并列操作的压差和频差条件。 参考书：第2章 第2节“一、脉动电压” 答案：当Ts ＝9s 时，压差条件满足，频差条件不满足； 当Ts ＝11s 时，压差和频差条件均满足。 8．图2所示两种频差情况的U t.ad （恒定越前时间脉冲）与U δ.ad （恒定越前相角脉冲）关系波形图，通过比较U t.ad 与U δ.ad 顺序检查频差大小，请问哪种频差情 U 图1 正弦整步电压波形
1 绪论 1.1电力系统如果没有配备完善的继电保护系统，想象一下会出现什么情景？ 答：现代的电力系统离开完善的继电保护系统是不能运行的。当电力系统发生故障时，电源至故障点之间的电力设备中将流过很大的短路电流，若没有完善的继电保护系统将故障快速切除，则会引起故障元件和流过故障电流的其他电气设备的损坏；当电力系统发生故障时，发电机端电压降低造成发电机的输入机械功率和输出电磁功率的不平衡，可能引起电力系统稳定性的破坏，甚至引起电网的崩溃、造成人身伤亡。如果电力系统没有配备完善的继电保护系统，则当电力系统出现不正常运行时，不能及时地发出信号通知值班人员进行合理的处理。 1.2继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么? 答:继电保护装置就是指能反应电力系统中设备发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置.它的作用包括:1.电力系统正常运行时不动作;2.电力系统部正常运行时发报警信号,通知值班人员处理,使电力系统尽快恢复正常运行;3.电力系统故障时,甄别出发生故障的电力设备,并向故障点与电源点之间、最靠近故障点断路器发出跳闸指令,将故障部分与电网的其他部分隔离。 1.3继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,各环节的作用是什么? 答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断和执行输出三个部分完成预定的保护功能。测量比较环节是册来那个被保护电器元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判别保护装置是否应该启动。逻辑判断环节是根据测量环节输出的逻辑信号，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该使断路器跳闸。执行输出环节是根据逻辑部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。 1.4 依据电力元件正常工作、不正常工作和短路状态下的电气量复制差异，已经构成哪些原理的保护，这些保护单靠保护整定值能求出保护范围内任意点的故障吗？ 答：利用流过被保护元件电流幅值的增大，构成了过电流保护;利用短路时电压幅值的降低，构成了低电压保护；利用电压幅值的异常升高，构成了过电压保护；利用测量阻抗的降低和阻抗角的变大，构成了低阻抗保护。单靠保护增大值不能切除保护范围内任意点的故障，因为当故障发生在本线路末端与下级线路的首端出口时，本线路首端的电气量差别不大。所以，为了保证本线路短路时能快速切除而下级线路短路时不动作，这种单靠整定值得保护只能保护线路的一部分。 1.5依据电力元件两端电气量在正常工作和短路状态下的差异，可以构成哪些原理的保护？ 答：利用电力元件两端电流的差别，可以构成电流差动保护；利用电力元件两端电流相位的差别可以构成电流相位差动保护；利两侧功率方向的差别，可以构成纵联方向比较式保护；利用两侧测量阻抗的大小和方向的差别，可以构成纵联距离保护。 1.6 如图1-1所示，线路上装设两组电流互感器，线路保护和母线保护应各接哪组互感器？ 答：线路保护应接TA1，母线保护应接TA2。因为母线保护和线路保护的保护区必须重叠，使得任意点的故障都处于保护区内。 母线 线路 TA1TA2 图1-1 电流互感器选用示意图 1.7 结合电力系统分析课程的知识，说明加快继电保护的动作时间，为什么可以提高电力系统的稳定性？ 答：由电力系统分析知识可知，故障发生时发电机输出的电磁功率减小二机械功率基本不变，从而使发电机产生加速的不平衡功率。继电保护的动作时间越快，发电机加速时间越短，功率角摆开幅度就越小，月有利于系统的稳定。 由分析暂态稳定性的等面积理论可知，继电保护的动作速度越快，故障持续的时间就越短，发电机的加速面积就约小，减速面积就越大，发电机失去稳定性的可能性就越小，即稳定性得到了提高。 1.8后备保护的作用是什么？阐述远后备保护和近后备保护的优缺点。 答：后备保护的作用是在主保护因保护装置拒动、保护回路中的其他环节损坏、断路器拒动等原因不能快速切除故障的情况下，迅速启动来切除故障。 远后备保护的优点是：保护范围覆盖所有下级电力元件的主保护范围，它能解决远后备保护范围内所有故障元件由任何原因造成的不能切除问题。 远后备保护的缺点是：（1）当多个电源向该电力元件供电时，需要在所有的电源侧的上级元件处配置远后备保护；（2）动作将切除所有上级电源测的断路器，造成事故扩大；（3）在高压电网中难以满足灵敏度的要求。近后备保护的优点是：（1）与主保护安装在同一断路器处，在主保护拒动时近后备保护动作；（2）动作时只能切除主保护要跳开的断路器，不造成事故的扩大；（3）在高压电网中能满足灵敏度的要求。 近后备保护的缺点是：变电所直流系统故障时可能与主保护同时失去作用，无法起到“后备”的作用；断路器失灵时无法切除故障，不能起到保护作用。 - 1 -
浅谈电力系统自动化技术的现状及发展趋势 【摘要】随着科学技术和经济的迅速发展，电力系统自动化技术发挥的作用越来越重要。电力系统自动化技术作为一种新技术实现了电力技术和电子信息技术的融合，对国民经济的发展发挥了巨大的促进作用，为输变电系统的发展产生了深远的影响。目前电力系统自动化技术已经深入到电力系统的各个方面，并取得了显著的效果。本文对电力系统自动化技术的发展现状进行了介绍，并对其发展趋势进行了展望。 【关键词】电力系统自动化技术现状发展趋势 一、概述 电力系统的智能化控制是我国电力系统发展的重要方向，电力系统智能控制的实现是电力系统完整控制的重要标志。电力系统的发展壮大离不开自动化技术的支持，电力系统自动化技术在电力系统运行控制中发挥着不可替代的作用。 二、电力系统自动化技术发展的现状 我国的电力系统自动化技术在建国之初就有了初步的发展，并保持了快速的发展趋势，互联网技术和计算机计技术的迅猛发展为电力系统自动化技术的发展提供了巨大的
技术支持。 2.1自动化技术在电网调度中的应用 电网调度的现代化自动控制系统以计算机技术为核心，计算机技术对电力系统的实时运行信息进行监测、收集和分析，并完成系统操作的高效进行。电网的调度自动化操作，通过自动控制技术的应用，实现电网运行状态的实时监测，确保了电网运行的质量和可靠性，实现了电能的充分供应，使人们的需求得到满足。[1]自动化技术应用的同时，将能源损耗达到最低，确保了供电的经济性和环保性，实现了电能的节约。 2.2自动化技术在配电网络中的应用 计算机技术在配电网络的自动化控制中发挥着重要作用，随着电网技术的不断发展，配电系统的现代化和网络化程度越来越高，实现了配电网主站、子站和光线终端组成的三层结构，配电系统网络化的发展，使通信传输的速度得到保障，自动化系统的性能得到提高。系统的继电保护控制得到加强，大面积停电现象减少，电力供应得到保障，电力系统的可靠性和安全性得到提高，电网事故快速排除机制得到优化，科学的事故紧急应对机制得以建立，故障停电时间明显缩短；电力企业对电力系统的掌控能力加强，对电力系统运行状态的了解更加便利；常规的值班方式被打破，无人职守电站得以出现，工作人员的效率大大提高。[2]
1、同步发电机的并列方法可分为准同期并列和自同期并列两种。 2、脉动电压含有同期合闸所需的所有信息:电压幅值差、频率差和合闸相角差。 对同步发电机的励磁进行控制，是对发电机的运行实行控制的重要内容之一。 3、同步发电机励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成。 4、整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元、发电机构成的一个反馈控制系统。 5，发电机发出的有功功率只受调速器控制，与励磁电流的大小无关。 6,与无限大容量母线并联运行的机组，调节它的励磁电流可以改变发电机无—功功率的数值。 7,同步发电机的励磁自动控制系统还负担着并联运行机组间无功功率合理分配的任务。 8，电力系统的稳定分为静态稳定和暂态稳定两类。 9,发电机励磁电流的变化只是改变了机组的无功功率和功率角3值的大小。交流主励磁机的频率机，其频率都大于50H乙一般主励磁机为100H乙有实验用300Hz以上。 10,他励交流励磁机系统的主副励磁机的频率都大于50Hz ,只励磁机的频率为 100Hz，副励磁机的频率一般为500Hz ,以组成快速的励磁系统。其励磁绕组由本机电压经晶闸管整流后供电。 11,静止励磁系统，由机端励磁变压器供电给整流器电源，经三相全控整流桥直接控制发电机的励磁。 12,交流励磁系统中，如果采用了晶闸管整流桥向转子供应励磁电流时，就可以考虑用晶闸管的有源逆变特性来进行转子回路的快速灭磁。 13.交流励磁系统中，要保证逆变过程不致“颠覆”，逆变角B—般取为40^, 即a取140 ?，并有使B不小于30 ?的限制元件。
14.励磁调节器基本的控制由测量比较，综合放大，移相触发单元组成。 15.综合放大单元是沟通测量比较单元与移相触发单元的一个中间单元。 16.输入控制信号按性质分为：被调量控制量（基本控制量），反馈控制量（为改善控制系统动态性能的辅助控制）,限制控制量（按发电机运行工况要求的特殊限制量）。 17.发电机的调节特性是发电机转子电流I EF与无功负荷电流I Q的关系。 18.采用电力系统稳定器（PSS的作用是产生正阻尼以抵消励磁控制系统引起的负阻尼转矩，有效的抑制低频率震荡。 19.K L*为负荷的频率调节效应系数，一般a = 1-3。 20.电力系统主要是由发电机组，输电网络及负荷组成 21.电力系统中所有并列运行的发电机组都装有调速器。电力系统中所有发电厂分为调频厂和非调频厂。调频承担电力系统频率的二次调节任务，而非调频厂只参加频率的一次调节任务。 22.启动频率：一般的一轮动作频率整定在49HZ末轮启动频率：自动减负荷装置最后一轮的动作频率最好不低于46--46.5HZ。 23.电力系统中的有功功率电源是集中在各类发电厂中的发电机。无功功率电源除发电机外还有调相机，电容器和静止补偿器。 24.电力系统在结构与分布上的特点,一直盛行分级调度的制度。分为三级调度：中心调度、省级调度、地区调度。 25.“口”为中心调度，“O”为省级调度中心，“ ?”为地区调度所或供电局。 26.远动技术主要内容是四遥为：遥测（YO,遥信（YX）遥控（YK）,遥调 (YT) 27.在网络拓
华南理工网络-《电力系统继电保护》课堂作业答案
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《系统工程导论》 作业题 一．判断题（正确的写“对”，错误的写“错”） 1．一般系统理论重申亚里士多德的一个观点：系统的功能可以等于系统全部要素功能的总和。 【错】 2．典型故障曲线（浴盆曲线）告诉我们：系统的故障在早期故障期和偶然故障期，其故障率都很小，到损耗故障期，故障率会逐渐升高。 【对】 3．“什么也不干”，维持现状，也是一种方案，称为零方案。 【对】 4．香农把信息定义为两次不确定性之和，即： 信息(量) = 通信前的不确定性＋通信后尚存的不确定性。 【错】 5．系统模型，是对于系统的描述、模仿或抽象。它反映系统的物理本质与主要特征。 【对】 6．系统分析一般有七个步骤，根据具体情况，有些步骤可以并行进行，但不能改变顺序。 【错】 二．单项选择题（请将你选择的字母填写在括号内） 1．80年代末，钱学森提出处理开放的复杂巨系统的方法论 是从定性到定量综合集成方法，结合系统学理论和人工智能技术的发 展，又于己于1992年提出了建设从定性到定量综合集成研讨厅体系，进一步发
展了开放的复杂巨系统的系统方法。 2．系统的所谓相关性，包含两重意思：一是系统内部各元素之间存在 着这样那样的联系；二是系统与其环境之间也存在着这样那样的联系。 “联系”又称“关系”，常常是错综复杂的。 3．指标评分法主要有：（1）排队打分法；（2）_专家打分法_；（3）两两 比较法；（4）_体操计分法_：（5）_连环比率法_；（6）_逻辑判断评分法__。 4．对模型进行修正与简化的方法通常有：（1）去除一些变量；（2）合并 一些变量；（3）改变变量的性质；（4）改变变量之间的函数关系；（5）改 变约束。 5．任何一个系统都存在于一定的环境之中，在系统与环境之间 具有物质、能量和信息的交换。 6．系统分析的原则有那些？（1）内部因素与外部因素相结合； （2）微观效果与宏观效果相结合；（3）当前效果与长远效果相结合； （4）定量分析与定性分析相结合。 7．管理对于信息的要求是：（1）准确、（2）及时、（3）适用、（4）经济。 三简答题 1．按钱学森提出的系统新的分类方法，系统如何分类？对每一类系统举一例。 答：1）按照系统规模分为小系统、大系统、巨系统； 2）按照系统结构的复杂程度分为简单系统和复杂系统。 举例：小系统：一个家庭 大系统：一个地级市 巨系统：一个国家。 简单：一个局域网 复杂：因特网。 2．简述系统与环境的关系 答：新系统产生于环境；新系统的约束条件决定于环境；决策的依据来自于环境，试制所需资源来自于环境；最后，系统的品质也只能放在环境中进行评价。
第一章、绪论 1、电力系统运行状态概念及对应三种状态： 正常（电力系统以足够的电功率满足符合对电能的需求等）不正常（正常工作遭到破坏但还未形成故障，可继续运行一段时间的情况）故障(电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路，断线等故障) 2、电力系统运行控制目的： 通过自动和人工的控制，使电力系统尽快摆脱不正常运行状态和故障状态，能够长时间的在正常状态下运行。 3、电力系统继电保护： 泛指继电保护技术和由各种继电保护装置组成的继电保护系统。 4、事故： 指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户停电或少送电或电能质量变坏到不能允许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备损坏的事件。 5、故障： 电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、误操作、设计制造缺陷等原因会发生如短路，断线等。 6、继电保护装置： 指能反应电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态，并动作与断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。 7、保护基本任务： 自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使元件免于继续遭到损坏，保障其它非故障部分迅速恢复正常运行；反应电气设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。 8、保护装置构成及作用： 测量比较元件（用于测量通过被保护电力元件的物理参量，并与其给定的值进行比较根据比较结果，给出“是”“非”“0”“1”性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应启动）、逻辑判断元件（根据测量比较元件输出逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否该使断路器跳闸、发出信号或不动作，并将对应的指令传给执行输出部分）、执行输出元件（根据逻辑判断部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作） 9、对电力系统继电保护基本要求： 可靠性（包括安全性和信赖性；最根本要求；不拒动，不误动）；选择性；速动性；灵敏性 10、保护区件重叠： 为了保证任意处的故障都置于保护区内。区域越小越好，因为在重叠区内发生短路时，会造成两个保护区内所有的断路器跳闸，扩大停电范围。 11、故障切除时间等于保护装置（0.06-0.12s，最快0.01-0.04s）和断路器动作时间（0.06-0.15，最快0.02-0.6）之和。 12、①110kv及以下电网，主要实现“远后备”-一般下级电力元件的后备保护安装在上级（近电源侧）元件的断路器处；②220kv及以上电网，主要实现“近后备”-，“加强主保护，简化后备保护” 13、电力系统二次设备： 对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备。
学习中心/函授站_ 姓名学号 西安电子科技大学网络与继续教育学院 2017学年下学期 《电力系统自动化技术》期末考试试题 （综合大作业） 考试说明： 1、大作业于2017年10月19日下发，2017年11月4日交回； 2、考试必须独立完成，如发现抄袭、雷同均按零分计； 3、答案须手写完成，要求字迹工整、卷面干净。 一、选择题（每小题2分，共20分） 1．当导前时间脉冲后于导前相角脉冲到来时，可判定（）。 A．频差过大B．频差满足条件 C．发电机频率高于系统频率D．发电机频率低于系统频率 2．线性整步电压的周期与发电机和系统之间的频率差（）。 A.无关 B.有时无关 C.成正比关系 D.成反比关系 3．机端直接并列运行的发电机的外特性一定不是（）。 A.负调差特性 B.正调差特性 C.无差特性 D.正调差特性和无差特性 4.可控硅励磁装置，当控制电压越大时，可控硅的控制角 ( )，输出励磁电流（）。 A.越大越大 B.越大越小 C.越小越大 D.越小越小 5. 构成调差单元不需要的元器件是（）。 A．测量变压器B．电流互感器 C．电阻器D．电容器 6．通常要求调差单元能灵敏反应（）。 A．发电机电压B．励磁电流 C．有功电流D．无功电流 7．电力系统有功负荷的静态频率特性曲线是（）。
A．单调上升的B．单调下降的 C．没有单调性的D．水平直线 8．自动低频减负荷装置的动作延时一般为（）。 A．0.1~0.2秒B．0.2~0.3秒 C．0.5~1.0秒D．1.0~1.5秒 9．并联运行的机组，欲保持稳定运行状态，各机组的频率需要（）。 A．相同B．各不相同 C．一部分相同，一部分不同D．稳定 10．造成系统频率下降的原因是（）。 A．无功功率过剩B．无功功率不足 C．有功功率过剩D．有功功率不足 二、名词解释（每小题5分，共25分） 1.远方终端 2.低频减负荷装置 3.整步电压 4.准同期 5.AGC 三、填空题（每空1分，共15分） 1.低频减负荷装置的___________应由系统所允许的最低频率下限确定。 2. 在励磁调节器中，设置____________进行发电机外特性的调差系数的调整，实际中发电机一般采用____________。 3.滑差周期的大小反映发电机与系统之间的大小，滑差周期大表示。 4.线性整步电压与时间具有关系，自动准同步装置中采用的线性整步电压通常为。 5.微机应用于发电机自动准同步并列，可以通过直接比较鉴别频差方向。 6.与同步发电机励磁回路电压建立、及必要时是其电压的有关设备和电路总称为励磁系统。 7.直流励磁机共电的励磁方式可分为和两种励磁方式。 8.可能造成AFL误动作的原因有“系统短路故障时造成频率下降，突然切成机组或、供电电源中断时。 9.积差法实现电力系统有功功率调节时，由于，造成调频过程缓慢。 四、简答题（每小题5分，共15分） 1.断路器合闸脉冲的导前时间应怎么考虑？为什么是恒定导前时间？ 2.电压时间型分段器有哪两种功能？ 3. 自动按频率减负荷装置为什么要分级动作？ 五、综合分析题（每小题10分，共10分） 用向量图分析发电机并列不满足理想准同步条件时冲击电流的性质和产生的后果？六、计算题（共15分） 某电厂有两台发电机在公共母线上并联运行，1#机组的额定功率为30MW，2#机组的额定功率为60MW。两台机组的额定功率因数都是0.8，调差系数均为0.04。若系统无功负荷波动，使得电厂的无功增量是总无功容量的20%，试问母线上的电压波动是多少？各机组承担的无功负荷增量是多少？
1.电压幅值差和相角差产生的冲击电流各为什么分量？有功还是无功？危害？ 幅值差：冲击电流的无功分量，电动力对发电机绕组产生影响，由于定子绕组端部的机械强度最弱，须注意对它的危害。相角差：冲击电流为无功分量，机组联轴受到突然冲击 2.什么是自同期并列？操作过程与准同期有何区别？自同期的优缺点？ 自同期并列就是将一台未加励磁电流的发电机组升速到接近电网频率，滑差角频率不超过允许值，在机组加速度小于某一给定值的条件下，首先合上并列断路器，接着立刻合上励磁开关，给转子加上励磁电流，在发电机电动势逐渐增加的过程中，由电力系统将并列发电机拉入同步状态。 区别：自同期：先合断路器，而后给发电机组加励磁电流，由电力系统将并列发电机拉入同步。准同期：先合发电机组加励磁电流，再合并列断路器，以近于同步运行条件进行并列操作。自同期优点：操作简单，不需要选择合闸时刻，系统故障时，应用自同期并列可迅速把备用水轮机投入电网。缺点：不能用于两个系统；会出现较大的冲击电流；发电机母线电压瞬时下降，对其他用电设备的正常工作产生影响，自同期并列方法受限制。 3.采用怎样的方法获得恒定越前时间？ 它采用的提前量与恒定时间信号，即在脉冲电压Us到达电压相量U G、U X重合之前t XJ发出合闸信号，一般取t XJ等于并列装置合闸出口继电器动作时间t C和断路器合闸时间t QF之和 4.什么是整步电压？分几种？什么是线性整步电压？ 整步电压指自动并列装置检测并列条件的电压。分为线性整步电压和正弦型。线性整步电压只反映U G和U X之间的相角差特性，而与它们的电压幅值无关，从而使越前时间信号和频率差的检测不受电压幅值的影响，提高了控制性。 5.励磁电流是通过调节什么来维持电压给定的？励磁电流 6.励磁静态稳定的影响？ 从单机向无限大母线送电为例，发电机输出功率公式 a.无励磁调节时，Eq为定值，δ=90°处于稳定极限公式。 b.有励磁调节器U G=C，功角特性为外功角特性B，稳定极限δ’>90°。提高了静态稳定能力。 c.按电压偏差比例调节的励磁系统，E’=常数，功角特性为曲线C，稳定极限δ’>90°。提高静态稳定能力。 7.励磁对静态稳定的影响 设正常运行情况下，发电机的输出功率为P G0在a点运行，当突然受到某种扰动后，运行点变为b。由于动力输入部分存在惯性，输入功率仍为P G0，转子加速。运行点向F运动，过F点后转子减速。仅当加速面积≤减速面积时，系统才能稳定，发电机加强励，受扰动后运行点移动至Ⅲ上，减小了加速面积，增大了减速面积，改善了暂态稳定性。 8.励磁稳定快速响应条件？ 缩小励磁系统时间常数；尽可能提高强行励磁倍数 9.什么是发电机的强励作用？ 当系统发生短路性故障时，发电机的端电压将下降，这时励磁系统应强行励磁，向发电机的转子回路输送较正常额定值多的励磁电流。以利于系统安全运行，称为强励作用。 10.励磁系统如何改善运行条件？ a．改善异步电动机的自启动条件。b。为发电机异步运行创造条件。c。提高继电保护装置工作的正常性11.对励磁功率的要求 1.要求励磁功率单元有足够的可靠性具有一定的调节容量 2.具有足够的励磁顶值电压和电压上升速度。 12.励磁系统分几种，各自特点，如何实现无刷励磁，无刷励磁系统的特点 励磁系统分为直流励磁系统、交流励磁系统和静止励磁系统、发电机自并励系统，直流励磁系统分为自励和他励，交流励磁系统又分为他励和无刷。 如何实现无刷：首先它的副励磁机是永磁式发电机，磁极旋转电枢静止。然后主励磁机的电枢硅整流元