安全生产_自动低频减载和安全自动装置培训教材

第4章自动低频减载和安全自动装置 第一节自动按频率减负荷概述 一 低频运行的危害 二 限制频率下降的措施 1 动用系统中的旋转备用容量 2 应迅速启动备用机组 3 按频率自动减去负荷 负荷静态频率特性 系统总有功负荷与f的关系 负荷调节效应 频率上升或下降 系统总有功负荷消耗的有功功率增加或减少 称为负荷的调节效应KL KL随负荷类型 季节变化一般在1 3范围内 第二节自动按频率减负荷工作原理 一 不切除负荷的情况下系统频率的稳定值 假设电力系统内发生有功功率缺额PV为系统额定总负PL n的20 时 系统频率要降低 如果仅由负荷调节效应来补偿有功缺额 由教材 5 4 式可得 不切除负荷的情况下系统频率的稳定值 三 系统频率的动态特性 电力系统由于有功功率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 称为电力系统的动态频率特性 二 最大功率缺额的确定 一般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 设正常运行时系统负荷为PL n 额定频率fn与恢复频率fr之差为 f 最大功率缺额的确定 求接入自动按频率减负荷装置的功率总数 Ps max 例6 1某系统的负荷总功率为PL n 5000MW 设想系统最大的功率缺额PV max为1000MW 负荷总功率的20 设负荷调节效应系数为及KL 2 自动按频率减负荷装置动作后 希望系统恢复频率为fr 48Hz 求接入自动按频率减负荷装置的功率总数 Ps max 解希望恢复频率偏差的标么值为 接入自动按频率减负荷装置功率总数为652 2MW 三 自动按频率减负荷的分级实现 第三节有关自动按频率减负荷装置的几个问题 1 第一级启动频率f1的选择 一 动作级数与动作频率的确定 一般第一级的启动频率整定在48 5 49Hz 在以水电厂为主的电力系统中 由于水轮机调速系统动作较慢 所以第一级启动频率宜取低值 例如48Hz 电力系统允许的最低频率受 频率崩溃 或 电压崩溃 的限制 对于高温高压的火电厂 在频率低于46 46 5Hz时 厂用电已不能正常工作 在频率低于45Hz时 就有 电压崩溃 的危险 因此 末级的启动频率以不低于46 46 5Hz为宜 第i级动作频率为 4 频率级差的确定 选择频率级差 f 有两种不同的原则 这种方法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 否则就是误动作 二 每级最优切除负荷值的确定 某一级自动按频率减负荷装置动作后 系统的频率能恢复到希望值的附近 三 自动按频率减负荷的后备级 如果出现的情况是 第i级动作后 系统频率可能稳定在某一值 例如图6 4中的fi 它既低于我们希望的频率恢复极限值fr 但又不足以使下一自动按频率减负荷装置启动 因此要装设后备段 经延时 再切除部分负荷功率 四 自动按频率减负荷装置误动作的原因及应采取的措施 1 暂态过程引起的误动作 为了使自动按频率减负荷装置的动作反应全系统的平均频率 而不是所接母线的频率瞬时值 1暂态过程引起的误动作 为此 要求装置有一定的动作时限 当然 时限过长不利于各级间的选择性 也可能在严重故障时会使系统的频率降低到危险的临界值以下 所以往往采用一个不大的时限 通常用0 1 0 2s 以躲过暂态过程可能出现的误动作 2 负荷反馈引起的误动作 频率下降速度df dt 3 Hz s 可认为是系统功率缺额引起的频率下降 而df dt 3 Hz s 可认为是负荷反馈引起的频率下降 因此 采用df dt 3 Hz s 作为滑差闭锁的条件 第四节自动按频率减负荷装置 微机自动按频率减负荷装置的设置一般分为两种模式 集中式 所谓集中式就是在变电站低压母线上的电压互感器二次侧装设微机低频减负荷装置 根据需要可以每段母线配置一个 也可以整个变电站共同使用一个 分散式 就是低频减负荷的功能被集成在分散的保护测控单元中 由保护测控装置根据整定值的要求通过软件的设置直接出口跳闸 这里只介绍数字式频率继电器和集中式的微机自动按频率减负荷装置 27 一 数字式频率继电器 28 第五节电力系统的稳定控制 一 自动切除发电机 二 电气制动 31 三 自动解列装置 一 厂用电系统 解列 的应用 二 系统自动解列 1 尽量保持解列后各部分系统 子系统 的功率