2023年电力系统自动装置总结新编.docx

电力系统自动装置总结 第一章 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：①提高供电的可靠性，节省建设投资②简化继电保护③限制短路电流、提高母线剩余电压。 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装置的根本要求：①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，甚至扩大事故，加重设备损坏程度）②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局部，并设有备用电源电压监视继电器。）③aat装置应保证只动作一次。原因：屡次投入对系统造成不必要的再次冲击。④aat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。⑤低压启动局部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：低电压启动局部采用两个低电压继电器，其触点串联。⑥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：低电压启动局部（工作电源失去电压时，断开断路器）；自动合闸局部（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：①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。②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。③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的断路器误跳闸。④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.自动重合闸装置的根本要求：①arc应动作迅速。原因：尽量减少对用户停电造成的损失。②手动跳闸时不应重合。原因：手动属于正常运行操作。③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。④arc动作次数应符合预先的规定⑤arc动作后，应能自动复归，准备好下一次再动作。⑥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。⑦~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0.8～1s较为适宜。重合闸复归时间一般取15～25s。 5.双侧电源线路三相自动重合闸两个特殊问题：①时间配合②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：①重合闸方式：单相重合闸、三相重合闸方式、综合重合闸、停用。②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。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：①发电机并列和②系统并列两种。并列的方法：准同期并列和自同期并列 2.对并列的根本要求是。①冲击电流不超过允许值，应尽可能小，不超过（1～2）in;②并列后应能迅速进入同步运行。 3.准同期并联的理想条件：①ωg=ωs，待并发电机频率与系统频率相等②ug=us，电压与母线电压大小相等③δ=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：ωd。~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局部以及相关的测量仪表、辅助设备等。 2.~作用（或任务）：①控制电压②合理分配并联运行发电机间的无功功率③提高同步发电机并联运行的稳定性⑤改善电力系统的运行条件⑤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：①具有足够的调节容量②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。①接线和设备简单，无转动局部，维护费低，可靠性高②不需同轴励磁机，可缩短主轴长度，减少投资③直接晶闸管控制电压，那么励磁电压响应速度很快④有发电机机端直接取得励磁能量。 6.励磁调节装置原理： 7.半导体励磁调节器根本框图 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、 2023.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80％~85％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.灭磁的根本要求。①时间尽可能短；②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，保证平安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：①为正确分析事故原因，及时处理事故提供依据②为查找故障点提供依据③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④为检修工作提供依据⑤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⑥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列运行，1号机的额定功率为20230mw，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，假设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=pn1tanφ1=20230tan（arccos0.85）=61.97mvar2号机的额定无功功率为：qn2=pn2tanφ2=200tan（arccos0.85）=123.95mvar， 母线电压变化值 Δux=－δΣ·ΔqΣx=0.04×0.2=－0.020239各机组无功增量 Δq1x=－Δux/δ1=0.020239/0.04=0.22Δq1=Δq1x·qn1=27.54mvar【例】 某系统的负荷总功率为pln＝5000mw，设想系统最大的功率缺额Δpl.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。