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《电力系统自动装置原理》

课程学习指导资料

编写：肖先勇

适用专业：电力系统及其自动化 适用层次：专科

四川大学网络教育学院 二00三年11月

《电力系统自动装置原理》课程学习指导资料

编写：肖先勇 审稿（签字）：

审批（主管教学负责人签字）：

本课程学习指导资料根据该课程教学大纲的要求，参照现行教材《电力系统自动装置原理》（第二版）（上海交通大学 杨冠诚 主编，中国电力出版社，1995年11月）以及课程学习光盘，并结合实际电力系统对自动装置的要求和远程网络教育的教学特点和教学规律进行编写，适用于电气工程及其自动化（含电力系统及其自动化）专业专科学生。

第一部分 课程的学习目的及总体要求

一、课程的学习目的

电力系统自动装置是高等教育电力系统及其自动化（电气工程及其自动化）专业教学计划中的一门重要课程，是为满足培养电力系统、电气工程专业人才的需要而设置的课程。

通过本课程的学习，使同学们了解电力系统自动化、电力系统自动装置的重要意义，掌握电力系统中常用自动装置的作用、构成、工作原理、性能、运行特性以及有关参数的整定计算，了解电力系统中常用的自动装置的发展现状及趋势。同时通过掌握电力系统自动装置的分析方法、基本原理与特点，深化对装置的理解，培养一定的分析问题和解决问题的能力，为从事电力系统自动化及自动装置的调试、管理、开发与研究等工作打下必要的基础。

二、课程的总体要求

本课程主要介绍在发电厂和电力网中使用的常规自动装置，包括备用电源与备用设备的自动投入、自动重合闸、同步发电机自动同期（并列）、同步发电机励磁系统及其自动调节、自动低频减载以及其它安全自动装置等。通过学习，应该达到以下要求：

（1） 掌握电力系统中常规自动装置的作用、基本概念和基本理论及其分析方法。 （2） 掌握常规自动装置的电路构成、工作原理、电路分析方法及其输入输出特性等。 （3） 掌握常规自动装置的总体结构、工作原理、性能及其运行特点等。 （4） 能够进行一般的参数整定计算。

（5） 具有一定的理论联系实际、独立分析问题和解决问题的能力。

学习本科的先修课程有：电路原理、电机学、电子技术、电力系统分析、发电厂电气部分、电力系统继电保护等。这些课程是本课程的基础，如果基础打不好，会增加本课程学习的难度。例如：对于晶闸管的开关特性掌握不好，就会影响对发电机现代励磁系统、自动同期装置等的学习。

本专业的另一门主要课程——继电保护也属于安全自动装置的范畴，虽然已经独立成为一门课

程，但与本课程之间存在联系。并且，这两门课程在有些章节考虑问题和分析问题的方法是相似的，如：继电保护整定计算的方法和思路同样适用自动装置等。所以，在学习本课程时，应该具备必须的继电保护知识，并且两门课程的学习不应脱节。

第二部分 课程学习的基本要求及重点难点内容分析

第一章 同步发电机的自动并列

1、 本章学习要求

（1） 应熟悉的内容

①概念：并列操作、自同期、准同期、滑差角频率、滑差周期、恒定越前时间、恒定越前相位角、整步电压、线性整步电压等；

②同步发电机励磁调节的作用和基本要求； ③同步发电机的励磁方式、励磁调节方式；

④励磁系统中的整流电路的工作原理与特点，包括不可控、半可控和可控整流电路； ⑤自动励磁控制系统的静态、动态特性的分析； ⑥并联发电机组之间无功功率如何进行合理分配； ⑦微机型励磁控制系统设计。 （2） 应该掌握的内容

①发电机励磁方式的分类，理解同步发电机励磁调节方式；

②自动励磁控制系统中的可控整流电路的原理、控制特性的分析；

③现代励磁控制系统的总体结构，各部分电路的工作原理及其工作特性，掌握分析的方法；

④掌握对静态特性调整的基本要求，理解有、无自动励磁调节器的发电机外特性及影响外特性的因素，掌握励磁调节特性调整的内容和意义；

⑤了解微机型励磁自动调节器。 （3） 应熟练掌握的内容

①熟练掌握同步发电机自动励磁调节的作用和基本要求，掌握励磁调节与机端电压以及输出的无功功率之间的关系，掌握自动励磁调节的作用，并能够说明其意义；

②熟练掌握对自动励磁调节的基本要求；

③熟练掌握同步发电机自动励磁调节的组成部分以及各部分的作用，建立自动调节的概念及其同步发电机励磁自动调节系统的整体性概念；

④能熟练地对同步发电机的励磁系统进行分类，识别各种励磁方式，分析各种励磁方式的特点，包括主要的优点、缺点以及应用环境；

⑤熟练掌握励磁系统中可控整流电路的作用和调节励磁的原理，熟练掌握控制角与励磁电流的关系；

⑥熟练掌握现代励磁控制系统的工作原理，组成部分以及各部分的工作原理，各部分的工作特性，各部分之间的关系，能够综合应用相关知识；

⑦熟练掌握对静态特性调整的基本要求，熟练掌握发电机的外特性及其物理意义，以及影响外特性的因素；熟练掌握发电机有、无自动励磁调节时，发电机外特性的区别；

⑧熟练掌握调差系数，包括正调差、负调差和无差调节及其特性，针对具体的电路分析说明调差系数的调整原理；

⑨熟练掌握有不同调差特性的并联发电机组之间无功功率的合理分配问题（重点是具