电力系统自动化是电力系统运行和管理中一项关键技术,它主要涉及电力系统的实时监控、调度和控制。2013年华南理工电力系统自动化复试题涉及了电力系统中的多个重要知识点,接下来将对每个问题涉及的知识点进行详细阐述:
1. 冲击电流和短路电流有效值的定义及其分析电力系统现象:
冲击电流通常指短路电流初始瞬间的极大值,其存在时间非常短,是电力系统设计和设备选型的重要参数之一。短路电流有效值则是在短路发生后,电流经过一定周期内的均方根值,这个值可用于确定保护装置的动作阈值和选择断路器的额定电流。两者均用于分析和预防电力系统运行中可能出现的短路故障。
2. 变压器差动保护原理:
变压器差动保护是利用基尔霍夫电流定律(KCL),通过比较变压器两侧电流的大小和相位,来实现保护的一种方法。正常运行时,变压器两侧的电流是相等的,若发生内部故障,则两侧电流差值将显著增大,差动保护能快速切除故障,保证变压器安全。
3. 双母线带旁路母线接线示意图:
双母线带旁路母线接线方式是在电力系统中常用的一种接线方式,其中双母线是指每回进线均连接到两组母线,旁路母线则是指专门设置一条母线用于旁路断路器,以保证线路检修或故障时能够继续正常运行。
4. 不对称故障时正负零序三相解耦条件:
在电力系统不对称故障时,三相电流和电压不对称,需要将其分解为正序、负序和零序三组序分量,以简化分析和处理。解耦条件是指在特定情况下,这三组序分量之间没有相互影响,可以独立分析,例如故障情况下,零序电流流经非故障回路时,不会产生额外的负序分量。
5. 一次调频和二次调频定义及其承担机组:
一次调频是指发电机组在负荷变化时,通过自动调节原动机的功率输出,来迅速响应系统频率的变化,以保持系统频率稳定。二次调频则是指在一次调频基础上,通过电力系统运行控制中心的调度,协调多个发电机组的有功功率输出,从而实现更为精确的频率和电压控制。一次调频通常由常规火电机组承担,二次调频则多由水电机组和具备快速调节能力的机组承担。
6. 正负零序网图的绘制:
正负零序网图是电力系统分析中的一种模型图,用来表示在不对称故障条件下,正序、负序和零序电流在网络中的分布情况,便于分析故障电流的分布和保护装置的配合。
7. 牛拉法步骤:
牛拉法(也称牛顿-拉夫森法)是一种迭代计算方法,用于求解非线性方程组,在电力系统潮流计算中常用于求解节点电压和功率。其基本步骤包括建立潮流方程、线性化处理、迭代求解直至收敛。
8. 电力系统静态稳定性的判断:
静态稳定性指的是电力系统在受到小干扰后,系统参数(如电压、频率)能够在一定范围内保持平衡的能力。判断电力系统静态稳定性可以通过绘制P-V曲线或Q-V曲线,观察系统的运行点是否在曲线的稳定区域。
9. 提高电力系统暂态稳定性的方法及示意图:
暂态稳定性是指电力系统在受到大干扰后(例如短路故障)能够快速恢复到稳定运行状态的能力。提高暂态稳定性的方法有很多,比如使用快速动作的继电保护装置、增加快速反应的控制设备(如电力系统稳定器PSS)、采用励磁控制系统等。示意图通常会展示在系统受到故障后,通过一些措施使系统恢复稳定的过程。
10. 降压变压器分接头计算:
降压变压器分接头调节的目的是为了在不同负荷下保持变压器低压侧电压在规定范围内。具体的计算需要根据变压器的额定数据和实际运行条件,应用变压器的电压调节公式来确定分接头的位置。这涉及到变压器变比、负载变化率、电压变化限值等多个因素。
专业英语面试部分主要是考察应聘者的基本电力工程知识和英语水平,如二极管和KCL定律的英文表述,以及对于考研、转专业的个人原因等。电力系统稳定性的保持、附加装置的利用、短路电流的减少方法和双母线接线的运行方式等方面的问题,均需要应聘者具备扎实的专业理论知识和实践经验。
整体来看,华南理工的电力系统自动化复试题目覆盖面广,既包括理论计算也包括实际应用分析,能够全面考察学生对于电力系统自动化知识的掌握程度和应用能力。对于想要在电力系统自动化领域深造的学生而言,上述知识点是必须熟练掌握的基础内容。