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1、电气自动化装置重点习题第1章习题 1-1 设12位A/D转换器，最高位是符号位，其余11位是数值位，若其满量程对应一次系统交流电压500kV。试求对于一次系统电压的A/D转换分辨率、最大量化误差和标度变换系数。若改用8位A/D转换器，最高位是符号位，重求。 1-2 对工频正弦电压信号u每周期采样点数=2sin(100pt+p/2)V，叠加直流偏置电压3V后进行等周期采样，试写出瞬时采样值序列u0,u1,L,u11,u12,u13；分别基于N=12。u0,u1,L,u11和u1,u2L,u12采用傅立叶算法求该正弦电压的幅值和相位。 2-1同步发电机准同期并列的允许频差，通常可取0.2%-0.5
2、%，试计算相应的脉动周期。若发电机断路器的合闸时间为0.4秒，求所对应的越前相角的变化范围。 2-2某发电机-变压器组采用自动准同期并列方式与系统进行并列。在基准容量100MVA下，系统的等值电抗标幺值为xx；发电机的额定容量为50MVA，次暂态电抗x=0.25d=0.1，xq=0.125；升压变压器的额定容量为55MVA，短路电压为10%；断路器合闸时间tQF=0.5s，其最大可能误差时间为20%tQF；自动并列装置动作时间tc=0.03s最大误差时间为0s。发电机的冲击电流允许值为iim=1.12Ie。试计算合闸越前时间，允许合闸电压差，允许滑差角频率及脉动电压周期。 自由习题 2-3、有
3、一台发电机采用自动准同期方式与系统并列，已知有关参数如下：Xq=0.125，XL=0.25，Eq=1.05，断路器合闸时间为0.5S，它的最大可能误差为20%，自动并列装置最大误差时间为0.05S，允许电流幅值取为is.m=1.414In，求：最大允许合闸误差角da.e，允许滑差角频率wSm和相应的脉动电压周期TS。 2-4已知系统电压为 usys=105sin(314t+/2)V, 待并发电机电压为： uG=100sin(314.5t+/3)V,发电机自动准同期装置的恒定越前时间tad=0.1秒。求： 发电机与系统电压幅值差U与滑差角频率s； t=0时的相角差和相角差首次等于零时的t； 假定
4、满足同期条件，求首次、第二次发出合闸命令的时刻和对应的导前角。 若准同步装置、断路器等各种误差时间之和最大为0.02秒，计算最大合闸误差角。 第3章习题 3.1某同步发电机励磁系统三相全控整流桥交流电源相电压Ea=60V，换相电抗Xx=0.1W，励磁电流Id=50A。设控制角a=60，试求此时的励磁电压Ud，并绘制a=60时整流桥的外特性曲线。 3.2三相全控桥的交流电源线电压波形如图所示。设触发角按a=60、a=90、a=120、a=150和a=30依次变化，试绘制全控桥输出电压的波形图。 uLeabeacebcebaecaecbeabeacebcebaecaecbeabeacebcebae
5、caecb0wt3.3 三相全控桥的桥臂按惯例分别用1，2，3，4，5，6表示。其交流电源线电压波形和双触发脉冲如图所示，涂黑的为共阳极触发脉冲，不涂黑的为共阴极触发脉冲，括号内的数字表示该脉冲触发的桥臂。补齐空白括号内的桥臂代号；顺序写出控制角的6个不同数值；设整流负载为大电感负载，在线电压波形图上用粗线条描绘出直流侧电压波形；分别计算a=30和a=120时的直流电压平均值。 eabeacebcebaecaecbeabeacebcebaecaecbeabeacebcebaecaecb0wtugug(1)(2)wtwt (6)(1)3.7 某电厂有两台发电机在10.5kV公共母线上并联运行，两
6、台机组参数相同，额定功率PN=200MW，额定功率因数cosjN=0.9。电压调差系数1机d1=0.05，2机d2=0.04。设电厂无功功率增量为它们总无功容量的10%，问母线电压波动是多少？各机组承担的无功功率增量和无功功率分别是多少？设扰动前两台机组额定运行。 3.9 励磁控制系统的静态框图如图所示，图中符号含义遵从习惯。 UQKQIQUCUR+-DUKA-KEUEFKGUG0Xd-UG+UBKR 试分别写出其自然调差系数d0的表达式和加入无功补偿环节后的调差系数d的表达式； 设发电机额定电压为10.5kV， Xd=1,KE=KG=KR=1,KA=100。 计算发电机的自然调差系数d0；
7、欲使调差系数d=0.05，KQ=?此时，若发电机带额定无功负荷时的端电压为0.95pu，问空载电压有名值等于多少？若想要发电机带额定无功负荷时的端电压为1pu，空载电压有名值等于多少? 若为单元接线机组，升压变压器折算到发电机额定参数的短路电抗标幺值为0.10，欲使高压母线处机组的电压调差系数dT=0.05，再求KQ=? 4-1、分析励磁控制系统的动态特性。 1）参照教材图4-13，绘制某励磁控制系统传递函数框图(不考虑放大器饱和和励磁机磁路饱和)，并说明图中各环节参数的含义； 2）设系统参数为：KE=1,KGxd=1，TA=0s，Td0=8.38s，TE=0.69s，TR=0.04s，=1,
8、KR=1。欲使发电机机端电压自然调差率d=0.01。试确定励磁系统增益KA=? 第5章习题 5.3某电力系统的负荷频率特性表达式为 PL*=0.25+0.3f*+0.1f*2+0.15f*3 求：负荷调节效应系数KL*=?当系统频率由50Hz下降到49Hz时，负荷功率变化的百分数。 5.7两区互联系统通过一条联络线联网。系统I的基准功率为500MW，d1=0.02，KL1=1.5；系统II的基准功率为1000MW，d2=0.01，KL2=1.5。系统I发生100 MW的负荷增量，求一次调频后的稳态频率、联络线功率增量。若系统II进行二次调频增发功率50 MW，重求稳态频率和联络线功率增量。 5
9、.9某电力系统运行频率为50Hz，负荷调节效应系数标幺值KL*=1.3，等值发电机组的单位调节功率KG=100MW/Hz，总有功负荷为3000MW。求：负荷调节效应系数的有名值；系统的单位调节功率Ks；负荷增加500 MW，无一次调频时的频差；负荷增加500 MW，有一次调频时的频差；对，二次调频又增发功率300 MW，重求系统频差。 5.10某电厂有两台机组在公共母线上并联运行。#1机，PG1e =25MW, cos #2机，PG2e 1 = 0.8,R1 =0.05；= 50MW,cos在某一运行方式下，系统频率f=50Hz，两台发电机的出力分别是PG1=15MW，2 = 0.8,R2 = 0.04。PG2=30MW，当电厂总负荷增加20MW时，试计算各台机的有功功率；此时，系统频率是多少Hz？
