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变电站综合自动化试卷 A （发电/供电07级） 一、填空 （每空1分，共30分）
1.变电站自动化系统的保护测控装置面板上通常有以下元器件： 、 、 、 等 。
2. 变电站综合自动化中保护测控装置的电源插件输入的电源电压一般为_____伏；输出的电源电压一般______伏、____伏、___伏；其中，____伏用于CPU板。
3. 变电站综合自动化系统的“四遥”量是指_______、_________、________、______；主变温度、有载调压主变分接头位置调节分别属于_____ 量和_____量。
4. 综合自动化装置模拟量输入回路中常用____________ 和____________两种A/D转换。其中，______式A/D变换输出的脉冲频率正比于输入电压的大小。
5. 变电站综合自动化系统的后台计算机（或当地监控主站）的软件通常有以下模块：_____________、_________________、 ______________和______________。
6. 变电站综合自动化系统的保护测控装置，对于从装置外部引入的接点，通常经___________引至微机的并行接口；装置输出的开关量一般都采用并行接口的输出经光隔后控制___________的方法。
7. 分层分布式变电站自动化系统的组屏及安装方式通常有____________ 、___________ 和_________三种。
8.用高频正弦波作为载波信号时，数字信号调制的方式有三种，它们分别为_____________、_________________ 和 ______________。 二、简答下列各题（每题5分，共20分） 1. 变电站综合自动化系统的通信内容包括哪些？
2. 乃奎斯特采样定理的基本思想是什么？当某一保护测控装置的采样频率是1000Hz时，其硬件回路中的模拟低通滤波器必须滤掉输入信号中哪些高频分量？ 3. 基于逐次逼近式A/D变换的模拟量输入电路，主要包括哪些部分？ 4. 变电站综合自动化系统中保护测控装置的典型硬件结构主要包括哪些？ 三、问答题（共50分）
1．某110KV变电站的电气主接线如图一所示， 已知该变电站采用分层分布式变
已知该变电站综自系统采用分层分布式结构， 试画出该变电站综自系统的结构框图。 （15分）
2. 变电站综合自动化系统的保护测控装置 通常至少设置有哪些插件？各插件的主要 作用是什么？（15分）
3.图二为某保护测控装置的背面接线端子图。 根据该图说明下列问题：
（1）图中保护测控装置输入的模拟量 有哪些？它们分别来自何处？（10分） （2）图中保护测控装置通过什么与外界 通信？该通信口有何主要特点？（10分）
图一
一、简答题（每题5分，共25分）
1.变电站综合自动化系统的基本特征有哪些？ 2.什么是变电站综合自动化系统的“四遥” 量？试举例说明变电站综自系统的“四遥量” 分别包含哪些量？
3.综合自动化装置模拟量输入回路中常用 的A/D转换方式有哪两种？两者的主要区别 是什么？
4.变电站综合自动化的监控系统通常有哪些基本功能？
5.目前变电站自动化系统采用什么结构形式？其中，站控层通常有哪些主要设备？ 二、计算题（10分）
已知某保护测控装置在交流工频每周期内采样点数为12次。完成下列计算： （1）该保护测控装置的采样周期、采样频率各是多少？
（2）装置硬件回路中的模拟低通滤波器必须滤掉输入信号中哪些高频分量，才能保证信号不失真？
三、绘图题（共15分）
变电站综合自动化系统中保护测控装置常见的开出量有哪些？画图说明变电站综合自动化系统中保护测控装置输出开关量的方法。 四、问答题（共50分）
1．变电站综合自动化系统中保护测控装置的电源插件通常输入、输出的电源电压一般为多少伏？输出的电压分别用于哪里？（15分）
2.变电站综合自动化系统的后台计算机（或当地监控主站）的软件由哪几模块构成？它们的作用各是什么？（15分）
3.下图为某保护测控装置的背面接线端子图。根据该图说明下列问题： （1）图中保护测控装置输入的模拟量有哪些？它们分别来自何处？（10分） （2）图中保护测控装置通过什么与外界通信？该通信口有何主要特点？（10分）
1、 什么叫变电站综合自动化系统？
变电站综合自动化系统：将变电站的二次设备经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。 2、 变电站综合自动化系统的基本征
有哪些？
1．功能实现综合化2． 系统构成模块化3．结构分布、分层、分散化
4． 操作监视屏幕化5． 通信局域网络化、光缆化6．运行管理只能化7．测量显示数字化 3、 变电站综合自动化系统的主要功能有哪些？ 1．测量、监视、控制功能2．继电保护功能
3．自动控制智能装置的功能4．远动及数据通信功能5．自诊断、自恢复和自动切换功能 4、什么是分层分布式变电站综合自动化系统？
在分层分布式结构的变电站控制系统中，整个变电站的一、二次设备被划分为三层，即过程层、间隔层和站控层；变电站自动化综合系统的间隔层和站控层构成的是一个计算机系统，而按照分布式计算机系统的定义——由多个分散的计算机经互联网络构成的统一计算机系统，该计算机系统又是一个分布式的计算机系统。
5、 综自系统的组屏及安装方式有哪几种？简单说明各有什么优缺点。
1．集中式：优点是便于设计、安装、调试和管理，可靠性也较高，不足之处是需要的控制电缆较多，增加了电缆的投资。
2．分散与集中相结合：组屏安装在主控室，节约了大量的二次电缆。
3．全分散式：节省了大量连接电缆，缩小了控制室的面积，减少了施工和设备安装的工程量。对变电站综合自动化系统的硬件设备、通信技术等要求较高。
6、 变电站综合自动化系统保护测控装置的典型硬件结构主要包括哪几部分,各回路的作用
是
什么?
模拟量输入/输出回路、微机系统、开关量输入/输出回路、人机对话接口回路、通信回路和电源等；
7、 什么是采样、采样频率、采样定理？
采样是将一个连续的时间信号变成离散的时间信号。相邻两个采样时刻的时间间隔称为采样周期，采样周期的倒数就是采样频率。采样定理：为了使信号被采样后不失真还原，采样频率必须不小于2倍的输入信号的最高频率。 8、 模拟量输入回路的作用是什么？
模拟量输入电路的主要作用是隔离、规范输入电压及完成模/数变换，以便与CPU接口，完成数据采集任务。
9、 面向间隔的结构的定义是什么？
分层分布式结构的变电站综合自动化系统的面向间隔的结构特点主要表现在间隔层设备的设置是面向电气间隔的，即对应于一次系统的每一个电气间隔，分别布置有一个或多个智能电子装置来实现对该间隔的测量、控制、保护和其他任务。 10、 电压形成回路的作用是什么？ 电量变换和隔离，提高抗干扰能力。
11、逐次比较式模数转换回路的构成及各部分作用？（典型的模拟量输入电路主要包括） 主要包括电压形成回路、低通滤波电路、采样保持、多路转换开关及A/D变换芯片。电压形成回路主要起电量变换和隔离的作用;低通滤波电路限制输入信号的最高频率;采样保持器把输入信号的瞬时值记录下来，并按所需的要求准确的保持一段时间，供模/数变换器使用; 多路转换开关起分时转换的作用;A/D变换芯片将连续变化的模拟信号转换为数字信号。 12、开关量的隔离方法有哪几种？画出光电耦合器原理接线图
继电器隔离，光电耦合隔离，继电器与光电耦合双重隔离。
13、 画出PSU-2000系统35/10kV线路保护测控单元插件配置图
交流插件，保护插件，继电器插件，电源插件
14、 PSU-2000系统35/10kV线路保护测控单元有哪些功能？
交流插件：主要起隔离和电量变换的作用。保护插件：完成信息的采集和存储，信息处理及信息传输的任务。继电器插件；作为各出口回路的执行原件。电源插件：为各个插件提供独立的工作电源
15、 监控系统的基本功能有哪些？
/1、实时数据采集与处理2、人机联系3、运行监视与报警4、操作控制5、数据处理与记录6、事故顺序记录与事故追忆功能7、故障录波与测距8、指标打印9、运行的技术管理10、谐波的分析与监视11、GPS时钟对时12、自诊断和自恢复13、维护
16、 保护与测控装置的插件：交流插件、模数转换插件、保护插件、录波插件、继电器插
件、电源插件、人机对话插件。
各插件的基本作用：电源插件：输入直流220V或110V，输出+5V、±15V或±12V、±24V三组直流电压、+5V用于CPU板，±15V常用于各A/D转换芯片，±24V常用于开关量的输入及输出。交流插件：在保护装置中主要起电量变换和隔离作用。模数转换插件：将交流插件输出的各路模拟量转换成数字量。保护插件：用来完成信息的采集与存储、信息处理以及信息的传输等任务。录波插件：用来记录模拟量的采集值，有开关量的状态值。继电器插件：驱动出口跳合闸回路和信号告警。人机对话插件：便于人工操作。模拟量输入电路的主要作用：隔离、规范输入电压及完成模数变换，以便与CPU接口，完成数据采集任务。
17、监控系统的基本结构。监控机，网络管理单元，测控单元，远动接口，打印机 18、变电站综合自动化系统中数据通信的主要任务是什么？
1、完成综合自动化系统内部个子系统或各种功能模块之间的信息交换2、完成变电站与控制中心的通信任务。
19、变电站综合自动化系统的通信内容有哪些？
1变电站内的信息传输内容：现场一次设备与间隔层间的信息传输;
间隔层的信息交换；间隔层与变电站层的信息；2、综合自动化系统与控制中心的通信内容：遥测信息；遥信信息；遥控信息；遥调信息。
20、数据通信的传输方式有哪些？各自优缺点？并行数据通信：速度快，需要的传输信号线多，成本高，常用在短距离传输中。串行数据通信;节约传输线，降低传输线的投资，但传输速度慢，且通信软件相对复杂，适合于远距离的传输。
21、开关量输入电路的基本功能：将测控对象需要的状态信号引入微机系统。输出电路主要是：将CPU送出的数字信号或数据进行显示、控制或调节。
22、数字信号的调制：数字调幅(AM)，数字调频（FM），数字调相（PM）。解调是调制的逆过程。
23、通信规约：在通信网中，为了保证通信双方能正确、有效、可靠地进行数据传输，在通信的发送和接受过程中有一系列的规定，以约束双方进行正确、协调的工作，这些规定称为数据传输控制过程，简称为通信规约。明确规范以下几个问题：1、要有共同的语言2、要有一致的操作步骤，即控制步骤3、要规定检查错误以及出现异常情况时计算机的应付方法。 24、RS-232D接口特点：点对点的传输，三线制接法，线间干扰较大，信号速率限于20KB/S之内，电缆长度限于15M内。
25、RS-485接口：适用于多个点之间共用一对线路进行总线式联网，用于多站互联非常方便，可节约昂贵的信号线，传输速率达到93.75KB/S，传输距离高达1.2KM。