电力系统自动装置原理bukz.docx

电力系系统自动动装置原原理课程学习习指导资资料编写：肖肖先勇适用专业业：电力力系统及及其自动动化适用层次次：专科科四川大学学网络教教育学院院二00三三年111月电力系系统自动动装置原原理课课程学习习指导资资料编写：肖肖先勇审稿（签签字）：审批（主主管教学学负责人人签字）：本课程学学习指导导资料根根据该课课程教学学大纲的的要求，参参照现行行教材电电力系统统自动装装置原理理（第第二版）（上上海交通通大学 杨冠冠诚 主编，中中国电力力出版社社，19995年年11月月）以及及课程学学习光盘盘，并结结合实际际电力系系统对自自动装置置的要求求和远程程网络教教育的教教学特点点和教学学规律进进行编写写，适用用于电气气工程及及其自动动化（含含电力系系统及其其自动化化）专业业专科学学生。第一部分分 课程程的学习习目的及及总体要要求一、课程程的学习习目的电力系统统自动装装置是高高等教育育电力系系统及其其自动化化（电气气工程及及其自动动化）专专业教学学计划中中的一门门重要课课程，是是为满足足培养电电力系统统、电气气工程专专业人才才的需要要而设置置的课程程。通过本课课程的学学习，使使同学们们了解电电力系统统自动化化、电力力系统自自动装置置的重要要意义，掌掌握电力力系统中中常用自自动装置置的作用用、构成成、工作作原理、性性能、运运行特性性以及有有关参数数的整定定计算，了了解电力力系统中中常用的的自动装装置的发发展现状状及趋势势。同时时通过掌掌握电力力系统自自动装置置的分析析方法、基基本原理理与特点点，深化化对装置置的理解解，培养养一定的的分析问问题和解解决问题题的能力力，为从从事电力力系统自自动化及及自动装装置的调调试、管管理、开开发与研研究等工工作打下下必要的的基础。二、课程程的总体体要求本课程主主要介绍绍在发电电厂和电电力网中中使用的的常规自自动装置置，包括括备用电电源与备备用设备备的自动动投入、自自动重合合闸、同同步发电电机自动动同期（并并列）、同同步发电电机励磁磁系统及及其自动动调节、自自动低频频减载以以及其它它安全自自动装置置等。通通过学习习，应该该达到以以下要求求：（1） 掌握电力力系统中中常规自自动装置置的作用用、基本本概念和和基本理理论及其其分析方方法。（2） 掌握常规规自动装装置的电电路构成成、工作作原理、电电路分析析方法及及其输入入输出特特性等。（3） 掌握常规规自动装装置的总总体结构构、工作作原理、性性能及其其运行特特点等。（4） 能够进行行一般的的参数整整定计算算。（5） 具有一定定的理论论联系实实际、独独立分析析问题和和解决问问题的能能力。学习本科科的先修修课程有有：电路路原理、电电机学、电电子技术术、电力力系统分分析、发发电厂电电气部分分、电力力系统继继电保护护等。这这些课程程是本课课程的基基础，如如果基础础打不好好，会增增加本课课程学习习的难度度。例如如：对于于晶闸管管的开关关特性掌掌握不好好，就会会影响对对发电机机现代励励磁系统统、自动动同期装装置等的的学习。本专业的的另一门门主要课课程继电保保护也属属于安全全自动装装置的范范畴，虽虽然已经经独立成成为一门门课程，但但与本课课程之间间存在联联系。并并且，这这两门课课程在有有些章节节考虑问问题和分分析问题题的方法法是相似似的，如如：继电电保护整整定计算算的方法法和思路路同样适适用自动动装置等等。所以以，在学学习本课课程时，应应该具备备必须的的继电保保护知识识，并且且两门课课程的学学习不应应脱节。第二部分分 课课程学习习的基本本要求及及重点难难点内容容分析第一章 同步步发电机机的自动动并列1、 本章学习习要求（1） 应熟悉的的内容概念：并列操操作、自自同期、准准同期、滑滑差角频频率、滑滑差周期期、恒定定越前时时间、恒恒定越前前相位角角、整步步电压、线线性整步步电压等等；同步发发电机励励磁调节节的作用用和基本本要求；同步发发电机的的励磁方方式、励励磁调节节方式；励磁系系统中的的整流电电路的工工作原理理与特点点，包括括不可控控、半可可控和可可控整流流电路；自动励励磁控制制系统的的静态、动动态特性性的分析析；并联发发电机组组之间无无功功率率如何进进行合理理分配；微机型型励磁控控制系统统设计。（2） 应该掌握握的内容容发电机机励磁方方式的分分类，理理解同步步发电机机励磁调调节方式式；自动励励磁控制制系统中中的可控控整流电电路的原原理、控控制特性性的分析析；现代励励磁控制制系统的的总体结结构，各各部分电电路的工工作原理理及其工工作特性性，掌握握分析的的方法；掌握对对静态特特性调整整的基本本要求，理理解有、无无自动励励磁调节节器的发发电机外外特性及及影响外外特性的的因素，掌掌握励磁磁调节特特性调整整的内容容和意义义；了解微微机型励励磁自动动调节器器。（3） 应熟练掌掌握的内内容熟练掌掌握同步步发电机机自动励励磁调节节的作用用和基本本要求，掌掌握励磁磁调节与与机端电电压以及及输出的的无功功功率之间间的关系系，掌握握自动励励磁调节节的作用用，并能能够说明明其意义义；熟练掌掌握对自自动励磁磁调节的的基本要要求；熟练掌掌握同步步发电机机自动励励磁调节节的组成成部分以以及各部部分的作作用，建建立自动动调节的的概念及及其同步步发电机机励磁自自动调节节系统的的整体性性概念；能熟练练地对同同步发电电机的励励磁系统统进行分分类，识识别各种种励磁方方式，分分析各种种励磁方方式的特特点，包包括主要要的优点点、缺点点以及应应用环境境；熟练掌掌握励磁磁系统中中可控整整流电路路的作用用和调节节励磁的的原理，熟熟练掌握握控制角角与励磁磁电流的的关系；熟练掌掌握现代代励磁控控制系统统的工作作原理，组组成部分分以及各各部分的的工作原原理，各各部分的的工作特特性，各各部分之之间的关关系，能能够综合合应用相相关知识识；熟练掌掌握对静静态特性性调整的的基本要要求，熟熟练掌握握发电机机的外特特性及其其物理意意义，以以及影响响外特性性的因素素；熟练练掌握发发电机有有、无自自动励磁磁调节时时，发电电机外特特性的区区别；熟练掌掌握调差差系数，包包括正调调差、负负调差和和无差调调节及其其特性，针针对具体体的电路路分析说说明调差差系数的的调整原原理；熟练掌掌握有不不同调差差特性的的并联发发电机组组之间无无功功率率的合理理分配问问题（重重点是具具有正调调差特性性的机组组）。2、 本章重点点与难点点分析本章学习习的重点点是同步步发电机机励磁自自动调节节的作用用，现代代励磁调调节器的的总体结结构、工工作原理理、工作作特性、运运行特性性。重点点掌握各各部分工工作电路路的原理理和特性性，熟练练分析电电路。难难点也就就在于应应用过去去学习的的有关电电路原理理，尤其其是模拟拟电子技技术中所所学有关关知识对对各部分分电路原原理进行行正确的的分析。3、 本章典型型例题（案案例）分分析（解解答）请分析析下图所所示他励励静止可可控硅励励磁系统统的现代代励磁调调节器的的原理，分分析各部部分的工工作原理理与特性性，掌握握各部分分之间的的关系、各各部分的的作用。答：请根根据光盘盘讲解内内容，并并结合教教材完成成。（略略）。请分析析正序滤滤过器的的作用和和工作原原理。答：（略略）。完完全可以以根据光光盘介绍绍的内容容进行理理解和分分析，注注意结合合向量图图来分析析。请分析析下面滤滤波电路路的原理理。答：（略略）。完完全可以以根据光光盘介绍绍的内容容进行理理解和分分析。请分析析下面电电路的工工作原理理。答：（略略）。完完全可以以根据光光盘介绍绍的内容容进行理理解和分分析。请结合合下面电电路分析析调差单单元的基基本工作作原理。答：（略略）。完完全可以以根据光光盘介绍绍的内容容进行理理解和分分析，注注意结合合向量图图来分析析。比较半半波线性性整步电电压和全全波线性性整步电电压的产产生方法法及特点点？答：（略略）。完完全可以以根据光光盘介绍绍的内容容进行理理解和分分析。4、 本章作业业略。大家家可以根根据在光光盘中已已经给出出11个个问题和和上面给给出的典典型例题题的分析析来完成成，要求求同学们们能熟练练掌握这这些基本本问题。第二章 备用电源源和备用用设备的的自动投投入装置置1、 本章学习习要求（1） 应该熟悉悉的内容容掌握对对AATT装置的的要求以以及这些些基本要要求的实实际意义义；掌握备备用变压压器自动动投入的的原理，能能够分析析各继电电器的作作用，能能够结合合基本要要求分析析电路的的工作情情况；掌握母母线分段段断路器器自动投投入的原原理，知知道各继继电器的的作用，动动作顺序序，能够够分析工工作情况况；（2） 应该掌握握的内容容正确描描述AAAT装置置、明备备用、暗暗备用，能能够识别别明备用用和暗备备用接线线；在理解解公式的的基础上上能够对对AATT装置进进行整定定计算；应能分分析AAAT装置置的典型型接线原原理；掌握快快速切换换、慢速速切换的的概念及及特点；理解AAAT装装置的用用途。（3） 应该熟练练掌握的的内容熟练掌掌握备用用电源和和备用设设备自动动投入装装置的概概念；熟练掌掌握明备备用、暗暗备用的的特点，熟熟练识别别各种备备用；熟练掌掌握对AAAT装装置的基基本要求求和用途途；掌握确确定AAAT装置置动作速速度时应应考虑哪哪些因素素；掌握备备用变压压器和母母线分段段断路器器自动投投入的动动作行为为。2、 本章学习习的重点点与难点点分析本章学习习的重点点是AAAT装置置的相关关概念、特特点和要要求，以以及动作作行为分分析。难难点在于于动作原原理与行行为的正正确分析析，需要要同学们们结合继继电保护护、发电电厂二次次接线的的有关知知识进行行学习。3、 本章典型型例题（案案例）分分析（解解答）分析下下左图中中T0是是如何作作为变压压器T11和T22的备用用的。 分析：略，见见光盘中中的分析析。请分析析上右电电路AAAT动作作过程。 分析：略，见见光盘中中的分析析。请分析析下面电电路AAAT动作作原理。 分析：略，见见光盘中中的分析析。4、 本章作业业为什么么要求AAAT装装置在工工作电源源确实断断开后才才将备用用电源投投入确定AAAT装装置的动动作速度度时应考考虑哪些些因素？请分析析备用变变压器自自动投入入的原理理。请分析析分段母母线自动动投入的的原理。对AAAT装置置有什么么要求？其作用用有哪些些？第三章 输电线路路的自动动重合闸闸1、 本章学习习要求（1）应应该熟悉悉的内容容通过本章章的学习习，希望望同学们们能深刻刻理解自自动重合合闸的意意义、三三相一次次自动重重合闸的的概念，深深刻理解解对自动动重合闸闸的基本本要求。熟熟悉各种种自动重重合闸装装置的基基本工作作原理与与动作行行为，熟熟悉相关关的概念念、特点点，掌握握自动重重合闸与与保护之之间的关关系。（2）应应该掌握握的内容容掌握单单侧电源源和双侧侧电源自自动重合合闸的特特点，掌掌握有关关参数的的整定；掌握三三相快速速自动重重合闸的的工作原原理与要要求；掌握非非同步自自动重合合闸的工工作原理理与要求求；理解和和掌握综综合自动动重合闸闸的特殊殊问题；掌握电电流选相相元件、电电压选相相元件、阻阻抗选相相元件的的选相原原理及应应用特点点；掌握综综合自动动重合闸闸装置构构成的有有关问题题。（3）应应该熟练练掌握的的内容熟练掌掌握自动动重合闸闸的意义义以及对对其的基基本要求求；熟练掌掌握三相相一次自自动重合合闸的概概念与原原理；熟练掌掌握和理理解双侧侧电源线线路三相相自动重重合闸的的特点；熟练掌掌握无压压检定和和同步检检定自动动重合闸闸；熟练掌掌握并深深刻理解解重合闸闸前加速速保护动动作、重重合闸后后加速保保护动作作的概念念及其工工作原理理；熟练掌掌握相电电流差突突变量选选相元件件的选相相原理和和特点。2、 本章重点点与难点点分析本章学习习的重点点就是三三相自动动重合闸闸。难点点在于掌掌握其工工作原理理，包括括相关内内容的原原理。这这部分的的内容学学习，希希望同学学们能结结合继电电保护课课程的有有关内容容学习。3、 本章典型型例题（案案例）分分析（解解答）略。请大大家结合合在光盘盘中介绍绍的内容容进行学学习。4、 本章作业业三相自自动重合合闸、单单相自动动重合闸闸、综合合自动重重合闸、重重合闸前前加速保保护、重重合闸后后加速保保护、潜潜供电流流、不对对应启动动等基本本概念的的理解。输电线线路装设设自动重重合闸的的作用。对自动动重合闸闸的基本本要求。三相一一次自动动重合闸闸怎样保保证只重重合一次次双侧电电源线路路装设自自动重合合闸有哪哪些特殊殊问题需需考虑？为什么么？双侧电电源线路路三相自自动重合合闸有哪哪些类型型？各自自适应什什么线路路？对无压压检定和和同步检检定重合合闸，为为什么在在无压侧侧还要投投入同步步检定继继电器？为什么么两侧要要定期切切换？自动重重合闸与与保护的的配合方方式有哪哪两种？综合自自动重合合闸中为为什么要要装设选选相元件件？对选选相元件件有哪些些要求？第四章 同步步发电机机的自动动并列1、 本章学习习要求（1） 应熟悉的的内容自同期期与准同同期各自自的特点点与区别别；同期条条件不满满足时造造成危害害的原因因分析，尤尤其是对对系统稳稳定性的的影响；为什么么要采用用线性整整步电压压作为检检测信号号？线性性整步电电压与正正弦整步步电压有有什么不不同？（2） 应掌握的的内容准同期期条件检检测的方方法；频差方方向鉴别别的方法法；压差方方向鉴别别的方法法；（3） 应熟练掌掌握的内内容同步发发电机并并列的基基本准则则；同步发发电机并并列的三三个理想想条件；实际同同步发电电机并列列的条件件要求；并列操操作、准准同期、自自同期、滑滑差频率率、恒定定越前时时间、恒恒定越前前相位角角、整步步电压等等概念；自动准准同期装装置的构构成及其其各部分分的作用用；自同期期、准同同期的优优点、缺缺点；在同期期断路器器合闸瞬瞬间冲击击电流的的计算；频率差差与脉动动周期之之间的关关系；恒定越越前时间间并列装装置的原原理。2、本章章重点与与难点分分析本章学习习的重点点是准同同期并列列条件及及分析，同同步条件件的检测测、频差差方向的的鉴别、压压差方向向的鉴别别，恒定定越前时时间自动动并列装装置的原原理分析析。难点点也就在在于原理理分析。3、 章典型例例题（案案例）分分析（解解答）分析下下面电路路的原理理。 分析：略，见见光盘。分析下下面电路路的工作作原理，并并说明其其作用。 分析：略，见见光盘。分析下下面电路路的原理理，并说说明其作作用。分析：略略，见光光盘。4、 本章作业业自同期期、准同同期的概概念；同步发发电机并并列的基基本准则则是什么么？为什什么？并列操操作可以以分哪几几类，有有什么区区别和特特点？系系统并列列应采用用哪种方方式？准同期期的理想想并列条条件是什什么？实实际条件件是什么么？发电机机并列时时，如果果条件不不满足会会发生什什么问题题？或者者说后果果怎么样样？利用线线性整步步电压如如何检测测发电机机是否满满足准同同期并列列的条件件？比较半半波与全全波线性性整步电电压的产产生方法法及其特特点？线性整整步电压压的最小小值不为为零，对对恒定越越前时间间有影响响吗？为为什么？在准同同期并列列时，检检测频率率差是否否满足条条件的方方法有哪哪些？原原理是什什么？第五章 自动动低频减减载1、 章学习要要求（1） 应熟悉的的内容电力系系统低频频运行的的危害和和自动低低频减载载的作用用；自动低低频减载载的误动动的原因因；防止AAFL误误动的措措施。（2） 应掌握的的内容负荷的的静态频频率特性性；电力系系统的动动态频率率特性；AFLL的工作作原理；AFLL的整定定原则。（3） 应熟练掌掌握的内内容负荷调调节效应应的概念念，负荷荷调节效效应系数数的物理理意义；自动低低频减载载装置的的工作原原理；确定功功率缺额额切除负负荷的方方法和意意义。2、本章章的重点点与难点点分析本章学习习的重点点是自动动低频减减载装置置的原理理及整定定原则。难难点在于于对原理理的理解解。学习习的过程程中一定定结合光光盘进行行学习。3、典型型例题（案案例）分分析（解解答）略。4、本章章作业自动低低频减载载装置的的作用与与意义是是什么？什么是是负荷调调节效应应、负荷荷调节效效应系数数/某系统统发电机机组的出出力不变变，负荷荷调节效效应系数数不变，在在下面两两种情况况下稳定定频率是是否相同同？为什什么？（1）投投入相当当于的负负荷；（2）切切除相当当于的发发电功率率。第六章 电力力系统频频率和有有功功率率自动调调节1、 本章学习习要求（1） 应熟悉的的内容电力系系统频率率和有功功自动调调节的必必要性；有差调调节和无无差调节节。（2） 应掌握的的内容发电机机组功率率-频率率电液调调速的基基本原理理；调速系系统的静静态特性性；电力系系统调频频的基本本方法；联合电电力系统统调频法法的原理理与特点点。（3） 应熟练掌掌握的内内容调频的的概念；电力系系统频率率调整的的基本方方法和准准则；频率的的一次调调整和二二次调整整的概念念、调整整特性及及意义；调频厂厂选择的的原则；电力系系统频率率调整的的基本方方法与原原则。2、 本章学习习重点与与难点分分析重点是调调频的概概念和基基本的方方法，难难点在于于对一次次调频、二二次调频频原理的的分析和和理解。3、 本章典型型例题（案案例）分分析（解解答）略，请同同学们结结合教材材中介绍绍的内容容学习。4、 本章作业业略。