第五部分自动装置及及自动控制。
2023年4月。
peixun
第一章自动装置。
第一节同步发电机的励磁、并列装置简介。
一、同步发电机的工作原理。
1．同步发电机的构造。
同步发电机与三相异步电动机有着同样的定子结构，转子由铁心磁极和套在磁极上的励磁绕组构成，转子和定子之间有一层很薄的空气间隙。转子由原动机带动，转子励磁电流由直流励磁装置提供。
2．同步发电机的工作原理。
根据电磁感应原理，只要导体与磁场之间发生相对运动，导体切割磁力线，就会在导体中产生感应电动势。
e=kfnφ
因此，在制造中适当地选择转子磁极的形状，使定子和转子间的磁感应强度按正弦分布。当转子转动时，在定子线圈中将产生正弦交流电动势，接入负载则产生三相交流电。
3．同步发电机转速与频率的关系。
因为所以 =
其中：p为级对数；f为频率；n为转速。
在制造中，同步发电机的定子和转子的级对数总是相同，定子和转子的转速相等，所以称之为同步发电机。
二、同步发电机的励磁、并列装置简介。
1、同步发电机的励磁。
励磁装置的作用。
．正常运行时，维持发电机的电压为正常值；
．电力系统故障时，对发电机进行强行励磁；
．发电机内部故障时，对发电机进行灭磁。
．装置本身应安全可靠、运行方便、便于检修，并且力求简单、经济。
．励磁方式。
目前电力系统中同步发电机的励磁方式主要有两大类，一类是直流发电机励磁，叫做励磁机；另一类是半导体静止式励磁。
励磁装置简介。
参看《电气运行》174页，图6-46。
2、同步发电机的并列。
同步发电机并入电网的条件。
．发电机和电网电压有效值相等，即v=v；
．发电机和电网电压的相位相等，即=0；
．发电机和电网的频率相等，；
．发电机和电网的电压相序一致。
如不满足以上条件，并网时会引起电压差，造成冲击电流。电压和频率有微小差别，冲击电流较小时准许并网。
第二节同步电动机的励磁。
一、同步电动机的原理及启动。
1、同步电动机的原理。
当同步发电机的三相定子绕组接通三相电源时，将产生旋转磁场，同已经励磁的转子磁场形成合成磁场，拖动转子以同步速度转动。
2、同步电动机的启动。
现代的同步电动机经常采用的启动方法是异步启动法。即启动时用电阻将转子绕组短接，类似三相异步电动机一样启动。当转速接近同步转速95%时，给转子加入励磁，达到同步转速。
第三节备用电源的自动投入。
一、定义。备用电源自动投入装置就是当工作电源因故障断开后，能自动地、迅速地将备用电源投入工作，使用户不致停电的一种装置。
二、电路的组成。
1、启动部分。
一般由两个接成v形的电压继电器、过电压继电器、时间继电器、中间继电器和加速继电器组成。
2、合闸部分。
一般由延时返回继电器和中间继电器组成一个只动作一次的合闸装置。在一些电路中还装有过流闭锁装置。
三、工作原理。
参看《电气运行》171页。
第四节自动重合闸装置。
一、定义。自动重合闸装置是一种将跳闸后的断路器自动重新投入的装置，可提高供电的可靠性。
二、自动重合闸装置简介。
参见参看《电气运行》168页。
第二章自动控制简介。
第一节自动控制原理和基本概念。
一、自动控制基本概念。
1、名词解释。
．对象 是一个设备，由一些机器零件有机地组合整体。
．过程 被控制的的运行状态。
．扰动 扰动是一种对系统的输出量产生反作用的信号，分为内扰和外扰。外扰是系统的输入量。
．反馈控制系统
是一种将输出量与参考输入量进行比较，并力图保持两者之间的既定关系的系统，它利用输出量与参考输入量的偏差来进行控制。
第二节开环及闭环控制系统。
一、开环控制系统。
1、定义。系统的输出量对本系统不起控制控制作用的系统称之为开环控制系统。
2、特点。每一个输入量都有一个工作状态与之对应，简单易行，但无法抗扰动。
二、闭环控制系统。
1、定义。系统的输出量对本系统起控制控制作用的系统称之为闭环控制系统。也称为反馈控制系统。
2、特点。将系统输出的误差通过反馈元件的反馈作用来减小系统的误差。
三、闭环与开环系统的比较。
1、开环系统要求控制对象自身稳定性较高，系统不具备抗扰动的能力，系统自身不存在稳定性问题，简单易行。
2、闭环控制系统采用了反馈，系统抗扰动的能力很强，对自身稳定性较低的控制对象实行精确控制。系统自身存在稳定性问题。
第三节闭环控制及调试要点。
一、调节类型。
闭环调节通常采用速度负反馈和电压负反馈进行调节。
1、速度反馈---见49页，精度高，结构复杂。
2、电压反馈---见43页精度低，结构简单。
二、调试要点。
1、反馈量大，系统稳定，灵敏度低；
2、反馈量小，系统不稳定，灵敏度高。
3、两者最佳组合。
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中级工知识要求试题
一、是非题
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4 、高压断路器不仅能通、断正常的负荷电流，而且能通、断一定的短路电流。
5 、当电力变压器的储油柜或防爆管发生喷油时，应立即组织专人监视其情况的变化。
6 、电力变压器绕组的绝缘电阻，一般不低于出厂试验值的 25% ，吸收比大于 1.3 。（
7 、避雷针实际是引雷针，将高压云层的雷电引入大地，使建筑物、配电设备避免雷击。（）
8 、 10kv 的供电系统当发生一相接地时，由于电压较高，接地电流会很大，可达几百安培。（）
9 、 35kv 的供电系统电源中性点是经消弧线圈接地的运行方式，所以当发生单相接地时，不接地的两相对地电压仍保持为相电压。（）
10 、 10kv 供电系统电源采用中性点不接地的运行方式，目的是当发生单相接地时可继续运行。（）
11 、为避免保护零线（ pe 线）断线，在保护零线上不许设任何开关和熔断器。（）
12 、两根垂直埋设接地极联在一起的总接地电阻，极间距离近的比极间距离远的为小。（）
13 、只要是埋在地下的铁管，都可以作自然接地体。（）
14 、测量接地电阻应在土壤干燥季节和停电的条件下进行，当土壤含水量较大时，测量的接地电阻值应乘以小于 1 的季节系数。
15 、工频交流耐压试验是确定电气设备能否投入运行的参考条件。（）
16 、测量绝缘电阻的吸收比，可以用 15s （分子）和 60s （分母）的绝缘电阻的比值来判断绝缘的状况。（）
17 、双臂电桥用于测量 1~10 6 ω的直流电阻。（）
18 、测量电气设备的绝缘电阻，是检查电气设备的绝缘状态，判断其可否投入或继续运行的唯一有效方法。（）
19 、基本安全用具可在高压带电设备上进行工作或操作。
20 、 35kv 电压指示器（验电器）可以在 10kv 电压等级的线路或设备上验电使用。（）
21 、直线杆和 15 度以下的转角杆，采用单横担。直线杆的单横担都安装于电源侧。（）
22 、架空线路导线跨越公路、铁路、河流、电力和通信线路时，每条导线及避雷线只能有一个接头。
23 、在直线电杆上安装卡盘，其安装方向应与架空线路垂直，并应在各个电杆同侧安装。（）
24 、直埋于地下的电缆可采用无铠装的电缆，如橡胶电缆。（）
25 、地下电缆与其他管道间要保持一定距离的原因之一是因地电位不同而引起两管线接触处产生电腐蚀。（）
26 、采用机械牵引敷设电缆时，若采用牵引头，则使电缆护受牵引力；若采用钢丝护套牵引，则使电缆芯线受力。（）
27 、交联电缆绕包型终端制作中，在电缆的外半导电层断口处包一应力锥，其目的是改善电场分布，以提高耐压水平。（）
28 、纸绝缘电缆作中间接头时，用连接管压接法连接导线，点压接时的次序是压连接管中间部分，后压连接管端部。（）
29 、测量泄漏电流时，微安表接在高压侧，测量准确度较高，但不方便，有高压危险；微安表接在低压侧，虽然讯数方便，但准确性较差。（）
30 、电力电缆在测量泄漏电流时，若出现泄漏电流随试验时间延长有上升现象，则电缆绝缘可能的缺陷。（）
31 、纸绝缘电缆鼎足型（ wd76 型）终端头灌沥青绝缘胶时，是从其盒盖顶部的口灌入，从盒盖边上的口排气。（）
32 、直埋电缆放入沟底后，应当天还土盖保护板，防止外力损伤电缆；新锯断的电缆端部应进行封焊（铅包纸绝缘电缆）或用热收缩封牢（橡塑电缆），以防进水。（）
33 、在调整直流电动机的中性线位置时，对发电机应将电刷逆旋转方向偏置时，对发电机应将电刷逆旋转方向偏移换向片；对电动机应顺转方向偏移。（）
34 、实现变极调速原理是：只要设法同时改变三相绕组的每一相绕组中半相绕组的电流方向，就可使电动机的磁极对数减少为原来的一半，转速则降低 1 倍。（）
35 、变极调速电动机中， yy- δ形变换的电动机具有恒功率率调速特性； yy-y 形变换的电动机具有司转矩调速特性。（）
36 、 30/5t 桥式起重机的驱动电动机为五台绕线转子异步电动机。（）
37 、将高出设计要求指标的电气设备用于该**危险场所是不允许的，等于埋下隐患。（）
38 、**性危险场所内，防爆电气设备的进线电缆是通过引入装置将电缆与防爆电气设备的接线盒联接的。其中，浇铸固化填料密封引入装置主要适用于橡胶或塑料护套低压电缆。（）
39 、在**危险区域，接地干线到少应有一端与接地体相联接。（）
40 、火灾危险环境下，电气设备金属外壳应可靠接地（零），零干线在进区域前及末端要重复接地。导线穿钢管敷设时，全部电线管可通过焊接线使其联成一整体，并可靠接地；穿塑料管时，保护零线与相线同穿地一管内，零线载面大小同相线截面。（）
41 、典型日负荷曲线，是指某个企业某一天各占实际使用的负荷曲线。（）
42 、感应电动机、变压器和电焊机等，在工作时都要消耗无功功率来建立磁场。（）
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