自動按頻率減負荷和其他安全自動裝置.ppt

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教材配套電子教案 電力系統(tǒng)自動裝置 張瑛高陽編制 第六章自動按頻率減負荷和安全自動裝置 第一節(jié)自動按頻率減負荷概述 一 低頻運行的危害 二 限制頻率下降的措施 1 動用系統(tǒng)中的旋轉備用容量 2 應迅速啟動備用機組 3 按頻率自動減去負荷 負荷靜態(tài)頻率特性 系統(tǒng)總有功負荷與f的關系 負荷調節(jié)效應 頻率上升或下降 系統(tǒng)總有功負荷消耗的有功功率增加或減少 稱為負荷的調節(jié)效應KL KL隨負荷類型 季節(jié)變化一般在1 3范圍內 第二節(jié)自動按頻率減負荷工作原理 一 不切除負荷的情況下系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定值 假設電力系統(tǒng)內發(fā)生有功功率缺額PV為系統(tǒng)額定總負PL n的20 時 系統(tǒng)頻率要降低 如果僅由負荷調節(jié)效應來補償有功缺額 由教材 5 4 式可得 不切除負荷的情況下系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定值 三 系統(tǒng)頻率的動態(tài)特性 電力系統(tǒng)由于有功功率平衡遭到破壞引起系統(tǒng)頻率發(fā)生變化 頻率從正常狀態(tài)過渡到另一個穩(wěn)定值所經(jīng)歷的時間過程 稱為電力系統(tǒng)的動態(tài)頻率特性 二 最大功率缺額的確定 一般應根據(jù)最不利的運行方式下發(fā)生事故時 實際可能發(fā)生的最大功率缺額來考慮 設正常運行時系統(tǒng)負荷為PL n 額定頻率fn與恢復頻率fr之差為 f 最大功率缺額的確定 求接入自動按頻率減負荷裝置的功率總數(shù) Ps max 例6 1某系統(tǒng)的負荷總功率為PL n 5000MW 設想系統(tǒng)最大的功率缺額PV max為1000MW 負荷總功率的20 設負荷調節(jié)效應系數(shù)為及KL 2 自動按頻率減負荷裝置動作后 希望系統(tǒng)恢復頻率為fr 48Hz 求接入自動按頻率減負荷裝置的功率總數(shù) Ps max 解希望恢復頻率偏差的標么值為 接入自動按頻率減負荷裝置功率總數(shù)為652 2MW 三 自動按頻率減負荷的分級實現(xiàn) 第三節(jié)有關自動按頻率減負荷裝置的幾個問題 1 第一級啟動頻率f1的選擇 一 動作級數(shù)與動作頻率的確定 一般第一級的啟動頻率整定在48 5 49Hz 在以水電廠為主的電力系統(tǒng)中 由于水輪機調速系統(tǒng)動作較慢 所以第一級啟動頻率宜取低值 例如48Hz 電力系統(tǒng)允許的最低頻率受 頻率崩潰 或 電壓崩潰 的限制 對于高溫高壓的火電廠 在頻率低于46 46 5Hz時 廠用電已不能正常工作 在頻率低于45Hz時 就有 電壓崩潰 的危險 因此 末級的啟動頻率以不低于46 46 5Hz為宜 第i級動作頻率為 4 頻率級差的確定 選擇頻率級差 f 有兩種不同的原則 這種方法強調各級動作的次序 要在前一級動作以后還不能制止頻率下降的情況下 后一級才動作 否則就是誤動作 二 每級最優(yōu)切除負荷值的確定 某一級自動按頻率減負荷裝置動作后 系統(tǒng)的頻率能恢復到希望值的附近 三 自動按頻率減負荷的后備級 如果出現(xiàn)的情況是 第i級動作后 系統(tǒng)頻率可能穩(wěn)定在某一值 例如圖6 4中的fi 它既低于我們希望的頻率恢復極限值fr 但又不足以使下一自動按頻率減負荷裝置啟動 因此要裝設后備段 經(jīng)延時 再切除部分負荷功率 四 自動按頻率減負荷裝置誤動作的原因及應采取的措施 1 暫態(tài)過程引起的誤動作 為了使自動按頻率減負荷裝置的動作反應全系統(tǒng)的平均頻率 而不是所接母線的頻率瞬時值 1暫態(tài)過程引起的誤動作 為此 要求裝置有一定的動作時限 當然 時限過長不利于各級間的選擇性 也可能在嚴重故障時會使系統(tǒng)的頻率降低到危險的臨界值以下 所以往往采用一個不大的時限 通常用0 1 0 2s 以躲過暫態(tài)過程可能出現(xiàn)的誤動作 2 負荷反饋引起的誤動作 頻率下降速度df dt 3 Hz s 可認為是系統(tǒng)功率缺額引起的頻率下降 而df dt 3 Hz s 可認為是負荷反饋引起的頻率下降 因此 采用df dt 3 Hz s 作為滑差閉鎖的條件 第四節(jié)自動按頻率減負荷裝置 微機自動按頻率減負荷裝置的設置一般分為兩種模式 集中式 所謂集中式就是在變電站低壓母線上的電壓互感器二次側裝設微機低頻減負荷裝置 根據(jù)需要可以每段母線配置一個 也可以整個變電站共同使用一個 分散式 就是低頻減負荷的功能被集成在分散的保護測控單元中 由保護測控裝置根據(jù)整定值的要求通過軟件的設置直接出口跳閘 這里只介紹數(shù)字式頻率繼電器和集中式的微機自動按頻率減負荷裝置 28 一 數(shù)字式頻率繼電器 29 第五節(jié)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定控制 一 自動切除發(fā)電機 二 電氣制動 32 三 自動解列裝置 一 廠用電系統(tǒng) 解列 的應用 二 系統(tǒng)自動解列 1 盡量保持解列后各部分系統(tǒng) 子系統(tǒng) 的功率平衡 以防止頻率 電壓急劇變化 因此解列點應選在有功功率 無功功率分點上 或交換功率最小處 在運行中 根據(jù)潮流變化情況進行調整 2 適當?shù)乜紤]操作方便 易于恢復且具有較好的遠動 通信條件