第二章 《同步发电机的自动并列》练习参考答案
一、名词解释 1．并列操作
答：将发电机并入电力系统参加并列运行的操作。 2．准同步并列
答：发电机在并列合闸前已加励磁，当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。 3．自同步并列
答：将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，随后给发电机加上励磁，在原动转矩、同步力矩作用下将发电机拉人同步，完成并列操作。 4．同步点
答：可以进行并列操作的断路器。 5．滑差、滑差频率、滑差周期
答：滑差：并列断路器两侧发电机电压电角速度与系统电压电角速度之差，用?S表示，即?s??G??X； 滑差频率：并列断路器两侧发电机电压频率与系统电压频率之差，用fs表示，即fs?fG?fX；
滑差周期：并列断路器两侧发电机电压与系统电压之间相角差变化3600所用的时间。
6．越前时间、恒定越前时间、恒定越前时间自动准同步装置 答：越前时间：相对于??0?提前(越前)的时间；
恒定越前时间：相对于??0?提前(越前)的时间，且这一时间不随频差(或滑差)、压差变化；
恒定越前时间自动准同步装置：由恒定越前时间脉冲发出合闸脉冲命令的自动准同步装置。
7．越前相角、恒定越前相角、恒定越前相角式自动准同步装置 答：越前相角：相对于??0?提前(越前)的相角；
恒定越前相角：相对于??0?提前(越前)的相角，且这一相角不随频差(或滑差)、压差变化；
恒定越前相角自动准同步装置：由恒定越前相角脉冲发出合闸脉冲命令的自动准同步装置。
8．整步电压、正弦整步电压、线性整步电压 答：整步电压：包含同步条件信息的电压；
正弦整步电压：与时间具有正弦函数关系的整步电压，表达式
uzb?2Umsin?st2
线性整步电压：与时间具有线性函数关系的整步电压，表达式
uzb?2uzb,maxTst 0?t??2?Ts ???Tst??2u??1??t?TS??zb,max?2?Ts?? 二、单项选择题
1．准同步并列的方法是，发电机并列合闸前( C )，当( )时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。
A．未加励磁，发电机电压与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等； B．未加励磁，发电机转速接近同步转速；
C．已加励磁，发电机电压与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等； D．巳加励磁，发电机转速接近同步转速。 2．自同步并列操作的合闸条件是( B )。 A．发电机已加励磁、接近同步转速； B．发电机未加励磁、接近同步转速； C．发电机已加励磁、任意转速； D．发电机未加励磁、任意转速。 3．滑差是( B )之差。
A．发电机电压频率与系统电压频率； B．发电机电压角频率与系统电压角频率； C．发电机电压周期与系统电压周期； D．发电机转速与系统等值转速。
4．发电机并列合闸时，如果测到滑差周期是10s，说明此时( D )。 A．发电机与系统之间的滑差是10rad； B．发电机与系统之间的频差是10Hz； C．发电机与系统之间的滑差是； D．发电机与系统之间的频差是。
5．发电机准同步并列后立即带上了无功负荷（向系统发出无功功率)，说明合闸瞬间发电机与系统之间存在( A )。
A．电压幅值差，且发电机电压高于系统电压； B．电压幅值差，且发电机电压低于系统电压； C．电压相位差．且发电机电压超前系统电压； D．电压相位差，且发电机电压滞后系统电压。
6．发电机并列后立即从系统吸收有功功率，说明合闸瞬间发电机与系统之间存在( D )。
A．电压幅值差，且发电机电压高于系统电压； B．电压幅值差，且发电机电压低于系统电压； C．电压相位差，且发电机电压超前系统电压； D．电压相位差，且发电机电压滞后系统电压。
7．发电机准同步并列后，经过了一定时间的振荡后才进入同步状态运行，这是由于合闸瞬间( B )造成的。
A．发电机与系统之间存在电压幅值差； B．发电机与系统之间存在频率差； C．发电机与系统之间存在电压相位差；
D．发电机的冲击电流超过了允许值。 8．正弦整步电压( D )。
A．含有频率差和相位差信息，但不含有电压差信息； B．含有电压差和频率差信息，但不含有相位差信息； C．合有电压差和相位差信息，但不含有频率差信息 D．含有电压差和频率差信息，且含有相位差信息。 9．线性整步电压( A )。
A．含有频率差和相位差信息，但不含有电压差信息； B．含有电压差和频率差信息，但不含有相位差信息； C．含有电压差和相位差信息，但不含有频率差信息； D．含有电压差和频率差信息，且含有相位差信息。
10．线性整步电压的斜率与发电机和系统之间的频率差( C ) A．无关； B．有时无关： C．成正比关系； D．成反比关系。
11．线性整步电压的周期与发电机和系统之间的频率差( D ) A．无关； B．有时无关； C．成正比关系； D．成反比关系。
12．线性整步电压的最大值对应发电机电压与系统电压的相位差（ D ） A．为0； B．为180； C．为360；
D．由接入的发电机电压和系统电压的极性决定。 13．线性整步电压的最大值由( D )决定。
A．线性整步电压产生电路的输入发电机电压幅值； B．线性整步电压产生电路的输人系统电压幅值；
C．线性整步电压产生电路的输入发电机电压和系统电压幅值差； D．线性整步电压产生电路的电源。
14．因为线性整步电压( A )，所以，可以通过直接比较发电机电压和系统侧电压( )
A．不含有电压差的信息；幅值完成压差检查； B．含有电压差的信息；幅值完成压差检查；
C．不含有频率差的信息；频率完成频率差检查； D．含有频率差的信息；频率完成频率差检查。 三、填空题
1．将发电机并入电力系统参加并列运行的操作称为并列操作”
2．实现发电机并列操作的方法通常有准同步并列操作(也称准同期并列操作)和自同步并列操作(也称自同期并列操作)。
3．准同步并列方法，发电机在并列合闸前已加励磁，当发电机电压的 幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。
4．自同步并列方法，将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，随后给发电机加上励磁，在原动转矩、同步力矩的作用下将发电机拉入同步，完成并列操作。
5．滑差是发电机电压角频率与系统电压角频率之差；滑差频率是发电机电压频率与系统电压频率之差。
6．滑差周期的大小反映发电机与系统之间频率差(或滑差)的大小，滑差周期大表示频率差(或滑差)小；滑差周期小表示频率差(或滑差)大。
7．发电机并列操作应遵循的原则：并列瞬间，发电机的冲击电流应尽可能小，不超过允许值；并列后，发电机应能迅速进入同步运行，暂态过程要短。
8．如果发电机并列时满足理想并列条件，即合闸瞬间，发电机电压和系统电压幅值相等；频率相等；相位相同；则不会产生冲击电流。
9．自动准同步装置主要由合闸部分、调频部分、调压部分和电源部分组成。 10．自动准同步装置的合闸部分，当待并发电机与系统之间的电压差和频率差都满足准同步条件时，在恒定导前时间发出合闸脉冲；当待并发电机与系统之间的电压差或频率差不满足准同步条件时，闭锁合闸。
11．为实现合闸部分的功能，合闸部分包括导前时间脉冲形成、频差检查、压差检查和合闸逻辑等部分。 12．为实现调频部分的功能，调频部分包括频差方向鉴别和调速脉冲形成等部分。 13．调压部分包括压差方向鉴别和调压脉冲形成等部分。
14．正弦整步电压与时间具有正弦函数，含有准同步需要检查的电压差信息、频率差信息和相位差关系信息。 15．线性整步电压与时间具有线性关系，自动准同步装置中采用的线性整步电压通常为三角形，含有准同步需要检查的频率差信息和相位差信息。 16．线性整步电压可以通过半波线性整步电压获得电路得到，也可以通过全波线性整步电压获得电路得到。
17．线性整步电压的周期即为滑差周期；线性整步电压的斜率与频率差成正比。 18．恒定导前时间是导前?＝00的时间，此时间与压差和频率差大小无关。 19．通过检测线性整步电压的斜率可以检查频差是否满足要求。
20．一般的自动准同步装置，压差检查结果可以由调压部分直接给出。 21．微机应用于发电机自动准同步并列，可以通过直接比较发电机电压和系统电压的周期鉴别频差方向。 四、问答题
1．电力系统中，同步发电机并列操作应满足什么要求？为什么？
答：并列操作要求：
(1)并列瞬间，发电机的冲击电流应尽可能小，不应超过允许值； (2)并列后，发电机应能迅速进入同步运行，暂态过程要短。 原因：
(1)并列瞬间，如果发电机的冲击电流大，甚至超过允许值，所产生的电动力可能损坏发电机，并且，冲击电流通过其他电气设备，还合使其他电气设备受损；
(2)并列后，当发电机在非同步的暂态过程时，发电机处于振荡状态，遭受振荡冲击，如果发电机长时间不能进入同步运行，可能导致失步，并列不成功。
2．电力系统中，同步发电机并列操作可以采用什么方法?
答：同步发电机并列操作方法：准同步并列操作(也称准同期并列操作)、自同步并列操作(也称自同期并列操作)。
3．什么是同步发电机自动准同步并列？有什么特点？适用什么场合？为什么？
答：准同步并列：发电机在并列合闸前已加励磁，当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时，将发电机断路器合闸，完成并列操作。
特点：并列时冲击电流小，不会引起系统电压降低；但并列操作过程中需要对发电机电压、频率进行调整，并列时间较长且操作复杂。
适用场合：由于准同步并列冲击电流小，不会引起系统电压降低，所以适用于正常情况下发电机的并列，是发电机的主要并列方式，但因为并列时间较长且操作复杂，故不适用紧急情况的发电机并列。 4．为什么准同步并列产生的冲击电流小?
答：准同步并列需要满足一定条件，在合闸瞬间，待并发电机与系统电压幅值接近相等、频率接近相等、相位接近相等，即待并发电机与系统电压相量
接近相等，因此由公式Iim?.UG?UX可见，冲击电流很小。 ??jXd..5．什么是同步发电机自同步并列？有什么特点？适用什么场合？为什么？
答：自同步并列：将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统，随后给发电机加上励磁，在原动转矩、同步力矩作用下将发电机拉入同步，完成并列操作。
特点：并列过程中不存在调整发电机电压、频率问题，并列时间短且操作简单，在系统频率和电压降低的情况下，仍有可能实现发电机的并列；容易实现自动化；但并列发电机未经励磁，并列时会从系统吸收无功，造成系统电压下降，同时产生很大的冲击电流。
适用场合：由于自同步并列的并列时间短且操作简单，在系统频率和电压降低的情况下，仍有可能实现发电机的并列，并容易实现自动化，所以适用于在电力系统故障情况下，有些发电机的紧急并列。 6．为什么自同步产生很大的冲击电流？
答：自同步并列，在发电机断路器合闸前，发电机未加励磁，因此合闸瞬间相当于系统电压经发电机次暂态电抗短路，必然产生很大的冲击电流，此冲击电流随着发电机加上励磁，在发电机电压建立以后消失。 7．在发电厂，哪些断路器可以作为同步点？
答：发电机断路器、母线联络断路器、绕组变压器的三侧断路器。 8．滑差、滑差频率、滑差周期有什么关系?
答：TS?2π?S?1 fs9．同步发电机准同步并列的理想条件是什么？实际条件是什么？
答：理想条件：并列断路器两侧的发电机电压与系统侧电压幅值相等、频率相等、相位相同。
实际条件：①待并发电机与系统电压接近相等，电压差不应超过额定电压的5％~10％；②待并发电机电压与系统电压的频率接近相等，频率差不应超过额定频率的％~％；③在断路器合闸瞬间，待并发电机电压与系统电压的相
《同步发电机的自动并列》练习参考答案
