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1、第六章 电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置,第一节 概 述,自动装置的主要任务：当系统发生某些故障时，按照预定的控制准则迅速作出反应，采取必要措施避免事故扩大，防止解列。,则必须依靠自动装置来完成,第二节 自动低频减载,自动低频减载装置的任务当系统发生较大事故时，系统出现严重的功率缺额，其频率下降，采用迅速切除不重要负荷的办法来制止频率下降，以保障系统安全，防止事故扩大。,频率降低较大时对系统运行的影响,对汽轮机的影响，引起叶片共振可能断裂 发生频率崩溃现象 发生电压崩溃现象,1 电力系统频率静态特性,例题分析见P168例题6-1,2 电力系统频率动态特性,当系统中出现功率缺额或功率过
2、剩时，系统频率的动态特性可用指数曲线来描述。,由于f*的值与功率缺额Ph*成比例，当Ph*不同时，系统频率特性如图中曲线a,b所示。两曲线表明，在事故初期，频率的下降速率与功率缺额的标么值成比例，Ph*值越大，频率下降的速率也越大。它们的频率稳定值分别为fa和fb。设系统功率缺额为Ph，当频率下降至f1时切除负荷功率PL，如果PL等于Ph，则发电机发出的功率刚好与切除后的系统负荷相平衡。系致频率按指数曲线恢复到额定频率fe运行（曲线c)。事故情况下，如果在f1时切除负荷功率PL1小于功率缺额Ph，则系统的稳态频率就低于额定值。设切除负荷PL1后，正好使系统频率维持在f1运行，那么它的频率特性如
3、图中直线d所示设系统的频率下降至f1时切除负荷功率PL2，且PL2 小于上述情况的PL1，这时系统频率将继续下降，如果这时系统的功率缺额所对应的频率稳定值为fb，系统频率的变化过程如图中曲线e 所示。比较b、e两曲线说明，如能及早切除负荷功率，可延缓系统频率下降过程。,3 自动低频减载的工作原理,A 最大功率缺额及接入自动低频减载装置的功率值的确定,接入自动低频减载装置的功率值：,功率缺额Phmax：应根据最不利的运行方式下发生事故时，实际可能发生的最大功率缺额来考虑.,例题6-2 某系统的用户总功率为2800MW，系统最大的功率缺额为900MW，负荷调节效应系数 2，自动减负荷动作后，希望恢
4、复频率值 48Hz，求接入减负荷装置的负荷总功率,或断开功率为：,解 减负荷动作后，残留的频率偏差相对值，即希望恢复频率的偏差值：,734MW,B 自动低频减载装置的动作顺序,分批断开负荷功率采用逐步修正的办法，按频率的不同数值按顺序地切除负荷。,第一级起动频率f1的选择:整定在 48.5-49Hz,第一级的起动频率值宜选择得高些；考虑电力系统动用旋转备用容量所需的时间延迟。,末级起动频率fN的选择：整定值应大于 46-46.5Hz,允许最低频率受”频率崩溃“或”电压崩溃“的限制,3）频率级差问题,当f1和fN 的确定以后，就可在这频率范围内按频率级差 分成n级断开负荷。,C 频率级差f 的选
5、择,1)按选择性确定级差,2)级差不强调选择性,强调各级动作的次序，要在前一级动作以后还不能制止频率下降的情况下，后一级才动作。,减小级差f，增加总的频率动作级数n，同时相应地减少每级的切除功率，这样即使两轮无选择性起动，系统恢复频率也不会过高,可采用增加级数的和缩小各级之间级差的方法来解决恢复频率过高或过低的问题。,频率测量元件的最大误差频率,对应于t时间内的频率变化，一般可取0.15Hz,频率裕度，一般可取0.05Hz,公式推导过程,因此各级切除功率按小于上式进行,每级切除功率按小于右式进行,D 每级切除负荷PLi 的限值,E自动低频减载装置的动作时延及防止误动作措施,自动低频减载装置的动
6、作时延:取0.10.2s 以躲过暂态过程可能出现的误动作,自动低频减载装置原理接线,低频测量元件：频率继电器f,延时元件：时间继电器t,跳闸元件：中间继电器EX,4 自动低频减载装置原理接线,第三节 其他安全自动控制装置,一 自动解列装置,1）厂用电系统“解列”的应用,2）系统解列的应用,当系统出现严重功率缺额时，将引起系统频率大幅度下降，系统频率过低会引起厂用电动机输出功率减少，这是形成“频率崩溃”事故的主要原因，若电厂的厂用电系统具备独立供电条件，可以考虑厂用电系统与系统解列运行。,联合系统运行时，为控制事故范围，不使它波及邻近区域，将系统被迫解列运行是有利的.,系统解列点选择的原则：,1)尽量保持解列后各部分系统(子系统)的功率平衡，解列点应选在有功功率、无功功率分点上，或交换功率最小处。,2)适当地考虑操作方便、易于恢复且具有较好的远动、通信条件。,二 水轮机组低频自起动装置,三 自动切机与电气制动,由于水轮发电机起动较快，所以在电力系统运行中它具有特殊的任务作为紧急投入运行之用。当系统发生功率缺额、频率降低时，要求水轮发电机迅速起动并投入运行。因此它是提高电力系统安全可靠运行的主要措施之一，,1)迅速切除部分机组，以减少输电线的传输功率,2)电气制动,当发生故障需要减少输电线的传输功率时，自动控制装置动作，迅速投入相应数量的并联电阻。,
