低频减载.ppt

第十讲 电力系统自动低频减载及其他安全控制装置 电力系统典型事故 电力系统典型事故 第二节 自动低频减载 频率降低对电力系统的影响 1、电力系统频率的静态特性 2、电力系统频率的动态特性 2、电力系统频率的动态特性 2、电力系统频率的动态特性 2、电力系统频率的动态特性 2、电力系统频率的动态特性 2、电力系统频率的动态特性 3、自动低频减载的工作原理 （1）最大功率缺额的确定 （1）最大功率缺额的确定 （2）自动低频减载装置的动作顺序 （2）自动低频减载装置的动作顺序 （3）频率级差的选择 （3）频率级差的选择 （4）每段切功率的限制 （4）每段切功率的限制 （5）自动减载装置的延时与防止误动作 （6）特殊轮 第三节 其他安全自动控制装置 1、自动解列装置 1、自动解列装置 2、水轮机低频自启动装置 3、自动切机与电气制动 小结 *North China Electric Power University North China Electric Power University 马 静 Office:J5B309 TelEmail:hdmajing@ 电力系统自动装置就是针对危及系统安全运行的故障所采用的自动化对策，他们的任务就是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，采取必要的措施以避免事故扩大。 事故1：A电厂发生故障而切机，B系统突然减少了功率 。如果运行机组备用容量远小于 ，则会造成电网功率的严重缺额，频率会大幅度下降。此时如果不及时切负荷，则会危及系统安全，甚至整个系统崩溃。 事故2：在双回线路上输送的功率 很大，当有一回线三相短路而被切除， 超出了一回线路运行的暂态稳定极限。如果不迅速减少输送功率，则可能由于系统稳定破坏而解列。造成受端更为严重的功率缺额。 事故处理： 1、对于事故1，B系统迅速切除负荷 2、对于事故2，A电厂迅速减少输送功率 电力系统的频率反映了发电机组所发出的有功功率与负荷所需有功功率之间的平衡状况。 当电力系统发生了较大的事故时，系统出现了严重的功率缺额，其缺额值超出了正常热备用可以调节的能力，这时即使令全系统中运行的所有发电机都发出其设备可能提供的最大功率，仍然不能满足负荷功率的需要，所引发的系统频率下降值远远超出了系统安全运行所允许的范围。 为了保证电网安全和对重要用户的供电，必须采取措施，切除部分负荷，以使系统频率恢复到可以安全运行的水平内。 系统频率降低较大时，对系统运行极为不利，甚至会造成系统崩溃的严重后果。 1、对汽轮机的影响：频率降低会导致汽轮机的叶片产生裂纹，甚至叶片断裂。 2、发生频率崩溃现象 3、发生电压崩溃现象 频率降低 火电厂厂用机械出力降低 锅炉出力降低 发电厂出力降低 频率降低 励磁机、发电机转速下降 电动势下降 加剧无功不足 电压水平下降 在电力系统出现较大的功率缺额时，如能在较低的频率维持运行，主要是依靠负荷频率特性的调节作用。 当频率降低时，负荷按照自身的频率特性自动地减少了从系统中所吸收的功率，使之与发电机发出的功率尽可能的保持平衡。此时，系统所减少的功率就是系统的功率缺额。 系统功率缺额 负荷的频率调节特性 额定工况系统负荷 在系统稳态运行情况下 全电网统一的角频率 当系统受到微小扰动时，系统频率仍然维持 ， 发生变化， 也发生变化。此时，母线电压的瞬时角频率为 由于在扰动过程中，各母线电压的相角不可能具有相同的变化率，因此，系统中各母线电压频率变化不一致。 取决于 的变化情况。 当系统出现功率缺额时，系统中旋转的动能都为支持电网的能耗而做出贡献。 频率随时间变化的过程主要取决于有功功率缺额大小和系统中所有转动部分的机械惯性，包括：汽轮机、同步发电机、同步调相机、电动机及其拖动的机械设备。 电力系统由于有功功率的平衡遭到破坏，引起系统频率发生变化，频率从正常状态过渡到另一个稳定值所经历的时间过程——电力系统频率的动态过程。 用 来表示电力系统频率动态特性。 研究电力系统频率的动态过程 （1）以单机单负荷为例： 系统出现有功缺额时，转子运动方程 转子动能 考虑到机械角速度变化不太快 （2）全网多台机组并联运行： 考虑忽略各节点频率偏差 的差异，把全系统的所有机组看作一台等值机。 电动机及其拖动机械负荷的转动惯量远小于发电机组的转动惯量，可以忽略，这样并不会影响计算结果。 等值机的惯性时间常数 转换为以负荷在额定频率时的总功率为基准功率 当系统出现功率缺额或者功率过剩时，系统频率 的动态特性可用指数曲线来描述。 在事故初期，频率下降的速度与功率缺额成正比 当频率下降至