水轮机自动化(刘忠源主编)复习

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1、第一章1、什么叫水电站自动化？实现水电站自动化的目的是什么？答：水电站自动化是指：应用先进的控制技术，计算机技术，通讯技术和优化技术等，使水电站生产过程的操作、控制和监视能够在无人和少人参与的情况下，按照预定计划或程序自动的进行。水电站自动化的目的：1、提高水电站运行的可靠性;2、保证电能质量;3、提高水电站运行的经济性;4、提高劳动生产率。2、水电站自动化的内容包括哪些方面？答：1、自动控制水电机组的运行方式，实现开、停机和并网、发电转调相或调相转发电等过程的自动化。2、实现水电机组的安全经济运行。3、实现对包括主变、母线和线路等主要电气设备的控制、监视和保护。4、完成对水工建筑物运行工况

2、的监视和控制。第二章1、水轮发电机的并列方式，准同步并列，自同步并列，手动准同步，自动自同步，各自的适用情况？答：并列运行：正常情况时，在电力系统中并列运行的同步发电机是以相同的电角速度，出口折算电压相等的情况运行，称为并列（或同步）运行。水轮发电机有准同步和自同步两种并列方式，并且又分为手动操作和自动操作。准同步并列适用情况：准同步并列是将未投入系统的发电机加上励磁，并调节其电压和频率，在满足并列条件时将发电机投入系统。自同步并列适用情况：自同步是将未励磁而转速接近同步转速的发电机投入系统，并立即加上励磁。自同步是针对系统发生故障时，系统电压和频率降低并且不断发生变化，使准同步并列困难时，

3、而采用的同步方式。手动准同步适用情况：一般只作为机组备用的并列方式。自动自同步适用情况：为了机组的安全，自同步方式在水电站的应用，主要是作为故障情况下的并列方式，而且一般均采用自动自同步这种方式。2、同步发电机并列的条件？同步电压的取得？答：同步发电机并列的条件：发电机与电力系统的相序，频率，电压，相位相同。同步电压的取得：将待并发电机和系统的电压通过电压互感器引入同步装置，进行比较判断。由于机组的升压变压器通常采用Ｙ，d11接线，导致变压器两侧相间电压存在３０°的相位差。在中性点接地系统中，为了校正引自ＰＴ电压的相位，可从变压器高压侧ＰＴ接成开口三角形的绕组取得电压，使同步点两侧电压的相位

4、相符。3、自同步并列的优点和缺点？答：优点：1、不需要调整电压，相位和精确调整转速，操作简单。2、由于并列操作时未投励，消除了非同步并列的可能。3、与准同步相比，大大缩短了并列的时间。缺点：1、出现短时间的电流冲击，并使系统电压下降。2、冲击电流引起的点动力可能对定子绕组绝缘和定子绕组端部造成不良影响。3、冲击电磁力矩将使机组大轴产生扭矩，并引起振动。4、自动准同步装置应具有哪些功能？自动准同步装置的导前时间？答：功能：1、自动检查准同步的三个条件，在条件满足时自动提前发出合闸脉冲，使断路器在j=0时接通。2、当频率差不满足要求时，自动向调速器发出调整信号，以消除频率差。3、当电压差不满足要

5、求时，自动向励磁调节器发出调整信号，以消除电压差。导前时间：从装置发出合闸脉冲到相位差为0的这一段时间称为导前时间tD，显然，导前时间tD应等于合闸机构所有元件的固有动作时间之和。与频率差无关。5、手动准同步操作所需要的仪表，如何进行手动准同步并列操作？答：手动准同步概念：由运行人员借助仪表对发电机的电压和频率进行调节，在满足准同步并列的三个条件时，运行人员手动操作同步点断路器合闸，将发电机并入系统。所需仪表：指示机组电压和系统电压的两只电压表；只是机组频率和系统频率的两只频率表；指示机组和系统频率误差与相位差的一只同步表。手动准同步并列时的操作：1、当发电机电压低于或高于系统电压时，调节发

6、电机的励磁电流。2、当发电机的频率低于或高于系统频率时，调节水轮机的导叶开度，以改变机组的转速。3、通过同步表观察频率和相位差，以便于选择合适的时机发出合闸，使断路器合闸瞬间的相位差很小。第三章1、调节励磁电流的作用？答：同步发电机为了实现能量的转换，需要有一个直流磁场，而产生这个磁场的直流电流，称为发电机的励磁电流。调节励磁电流是为了实现电压和无功功率的调节。2、励磁方式：所谓励磁方式，是指发电机获得励磁电流的方式（即励磁电源的供给方式）。凡是从其他电源获得励磁电流的发电机，称为他励发电机；从发电机本身获得励磁电流的，称为自励发电机。3、自励式静止励磁：这种励磁方式没有专门的励磁机，而是从

7、发电机本身获取励磁电流，经整流后再供发电机励磁，可分为自并励和自复励两种方式。4、强行励磁：在发电机或系统发生短路时，由于电压的大幅下降或消失，为保持系统稳定运行和加快切除故障后的电压恢复，应使发电机的励磁电流迅速加大到顶值，即实行强行励磁。5、衡量强励作用的两个重要指标：强励时励磁电压的上升速度快和强励倍数大。6、静态稳定：指电力系统遭受微小扰动后，运行参数离开正常平衡工作状态后，能够自动恢复到原来运行状态