电力系统自动装置之赵恒圣的+18螺丝批1

电力系统安全自动装置电力系统安全自动装置是电力系统失去稳定性和避免电力系统发生大面积 故障的自动保护装置 只有通过电力系统安全自动装置才能完成对电力系统及其设备的监视 控 制 保护和信息传递 电力系统安全自动装置包含什么 简答 电力系统安全自动装置包含什么 简答 电力系统安全自动装置包含备用电源和备用设备自动投入装置 自动重合 闸装置 同步发电机自动并列装置 自动按频率减负荷装置 同步发电机自动 调节励磁装置 自动调频装置和故障录波器等 电力系统自动装置经历了从电磁型电磁型到晶体管型晶体管型 再到现在的数字型数字型的发展过程 微机型自动装置具有高可靠性高可靠性 高准确度高准确度 高速度高速度的优点 许多微机型自 动装置能提供清晰的人机界面 操作简单 便捷 调试方便 什么是什么是 AAT 备用电源和备用设备自动投入装置 是当工作电源因故障被断开后 能迅 速自动地将备用电源或备用设备投入工作 使用户不致于停电的一种装置 以 下简称 AAT 装置 装设有专用的备用电源或设备 称为明备用明备用 不装设专用的备用电源或设备 而是工作电源或设备之间的互为备用 称为暗暗 备用 备用 AAT 的优点的优点 1 提高供电的可靠性 节省建设投资 2 简化继电保护 3 限制短路电流 提高母线残余电压 对对 AAT 装置的基本要求装置的基本要求 1 保证在工作电源或设备确实断开后 才投入备 用电源或设备 2 不论因任何原因工作电源或设备上的电压消失时 AAT 装置均应动作 3 AAT 装置应保证只动作一次 在有高压大容量电动机的情况下 AAT 装置的动作的时间以1 1 5s为宜 低电压场合可减小到 0 5s 微机型的备用电源自动投入装置的优点微机型的备用电源自动投入装置的优点 体积小 质量轻 可靠性高 而 且使用智能化 即能够根据设定的运行方式自动识别现行运行方案 选择自投 方式 自动投入过程还带有过流保护和加速功能以及自投后过负荷联切等功能 发电厂厂用电源的切换方式发电厂厂用电源的切换方式 按运行状态区分 1 正常切换 2 事故切换 按断路器的动作顺序区分 1 并联切换 2 串联切换 3 同时切换 按切换速度区分 1 快速切换 2 慢速切换 实现安全快速切换的一个条件是 厂用母线上电源回路断路器必须具备快速 合闸的性能 断路器的固有合闸时间一般不要超过 5 个周波 0 1s0 1s 液晶显示屏显示以下运行参数或状态 液晶显示屏显示以下运行参数或状态 1 厂用母线三相电压 2 工作电源电压 3 备用电源电压 4 厂用母线及后备电源电压的频率 5 厂用母线及后备电源电压间的频率差 6 厂用母线及后备电源电压间的相位差 7 备用分支三相电流 8 工作 备用开关及厂用母线 TV 隔离开关分合闸状态 9 所有整定参数 10 所有外部投退或内部软压板投退状态 每次切换录波时间为 2s2s 输电线路自动重合闸的意义 输电线路自动重合闸的意义 在输电线路上采用自动重合闸后 不但提高了供电可靠性 而且可提高系 统并列运行的稳定性 还可以纠正断路器本身机构不良 保护误动以及误碰等 原因所引起的断路器误跳闸 统计资料表明 输电线路的故障大多数是瞬时性的 约占总故障的 90 90 输电线路的自动重合闸按功能和结构等分类可分为三相重合闸三相重合闸 单相重合单相重合 闸闸以及综合重合闸综合重合闸 在微机保护测控装置中 常采用一个计数器来判断计时是否满 20s20s 来表明 重合闸是否已准备就绪 当计数器计时满 20s 时 表明重合闸已准备就绪 允 许重合闸 否则 当计数器计时未满 20s 时 即使其他条件满足 也不允许重 合 如果在计数器计时的过程中 或计数器已计时已满 20s 后 有闭锁重合闸 的条件出现时 程序会将计数器清零清零 并禁止计数 程序检测到计数器计时未 满 即禁止重合 填空 填空 某 35KV 线路微机保护测控装置由电源插件电源插件 逻辑插件逻辑插件 跳闸插件跳闸插件 CPU 插件插件 交流插件交流插件 MMI 插件插件等组成 电源插件的作用是输出 5V 12V 24V 三组电压 5V 用于 CPU 12V 用于 A D 转换 24V 用于驱动继电器及外部直流电源输出 重合闸的动作为什么必须带一定的时延 重合闸的动作为什么必须带一定的时延 1 断路器跳闸后 故障后的电弧熄灭以及周围介质绝缘强度的恢复需要一定 的时间 必须在这个时间以后进行重合才有可能成功 否则 即时在瞬时性故 障情况下 重合闸也不成功 所以故障点必须有足够的断电时间 2 重合闸动作时 继电保护一定要返回 同时断路器操动机构恢复原状 准 备好再次动作 当采用三相重合闸 对 6 10KV 线路 故障点的断电时间应大于 0 1s 35 66KV 0 2s 110 220KV 0 3s 330 500KV 0 4s 重合闸复归时间一般取 15 25s 后加速延时解除时间值 一般tac整定为 0 3 0 4s 在进行微机保护的定值整定时 要注意微机保护中有两种定值 一种是开关型开关型 定值定值 一种是数值型定值数值型定值 同步检定的工作原理 同步检定的工作原理 在设置无电压检定和同步检定的三相自动重合闸的线路上 为了限制检同 步合闸的断路器闭合瞬间在系统中产生的冲击电流 同时为了避免在该断路器 闭合后系统产生振荡 必须限制断路器闭合瞬间线路两侧电压的幅值差 相角 差和频率差 这种重合方式中的同步条件检定就是检定断路器闭合瞬间线路两 侧电压的幅值差 相角差和频率差是否都在允许的范围内 当这三个条件同时 得到满足时 才说明满足同步条件 此时才允许重合闸将断路器合上 否则 当三个条件中有一个得不到满足 就不允许重合闸将断路器合上 重合闸前加速保护是由无选择性的电流速断保护无选择性的电流速断保护 过电流保护过电流保护和重合闸重合闸配 合组成的 它主要用于 35KV 以下的发电厂和变电所引出的直配线上 以便快 速切除故障 保证母线电压水平 对同步发电机的并列操作有两个基本要求 即对同步发电机的并列操作有两个基本要求 即 1 并列瞬间 发电机的冲击电流不应超过规定的允许值 2 并列后 发电机应能迅速进入同步运行 并列条件 并列条件 1 发电机电压和系统的电压的相序相序相同 2 发电机电压和系统的电压的幅值幅值相同 3 发电机电压和系统的电压的频率频率相同 4 发电机电压和系统的电压的相位相位相同 准同步并列的实际条件一般规定为准同步并列的实际条件一般规定为 1 待并发电机电压幅值与系统电压幅值应接近相等 误差不应超过 5 10 的额定电压 2 待并发电机频率与系统频率应接近相等 误差不应超过 0 2 0 5 的 额定频率 3 并列断路器触头应在发电机电压与系统电压相位差接近零度时刚好接通 合闸瞬间相位差一般不应超过 10 度 为实现同步发电机的自动准同步并列 自动准同步并列装置一般由合闸信合闸信 号控制信号号控制信号 频率差控制单元频率差控制单元 电压差控制单元电压差控制单元及电源电源等基本部分组成 发电厂和变电所应装设自动准同步装置 对手动同步装置不强求一定要装设 同步发电机的励磁调节系统由励磁功率单元励磁功率单元和励磁调节器励磁调节器组成 数字式励磁调节器数字式励磁调节器已广泛在新机组上投入使用 电力系统正常运行时 负荷是经常波动的 同步发电机的功率也随之相应 的变化 随着负荷的变化 要求及时调节励磁电流以维持发电机端电压或系统 某点电压在给定水平 这是励磁系统最基本的任务励磁系统最基本的任务 简答 在下述情况下可以改善系统的运行条件 简答 在下述情况下可以改善系统的运行条件 1 改善感应电动机的自启动条件 2 为发电机异步运行创造条件 3 提高继电保护动作的灵敏度 水轮发电机组为什么要求强行减磁 水轮发电机组为什么要求强行减磁 当水轮发电机组发生故障突然跳闸时 由于它的调速系统具有较大的惯性 不能迅速关闭导水叶 因而会使转速急剧上升 如果不采取措施迅速降低发电 机的励磁电流 则发电机电压有可能升高到危及定子绝缘的程度 所以 在这 种情况下 要求自动励磁调节系统能实现强行减磁 同步发电机励磁系统中整流电路的主要任务同步发电机励磁系统中整流电路的主要任务是 将交流电压整流成直流电 压 供给发电机励磁绕组或励磁机的励磁绕组 续流二极管的作用 续流二极管的作用 为了防止失控现象的发生 在电感性负载两端并接一反向续流二极管 V1 在晶闸管电压过零关断时 电感两端的反电动势经续流二极管形成电流回路 由于续流二极管两端电压甚低 接近于零 从而保证晶闸管能可靠关断 显然 续流二极管应选择正向压降小的 以确保晶闸管的可靠关断 三厢桥式全控整流电路的六个整流元件全部采用晶闸管晶闸管 励磁调节器的主要功能励磁调节器的主要功能是维持发电机端电压和实现并联运行机组间无功功 率的合理分配 同步发电机欠励磁运行时 由滞后功率因数变为超前功率因数 发电机从 系统吸收无功功率 这种运行方式称进相运行进相运行 V Hz 伏伏 赫兹赫兹 限制器限制器 用于防止发电机的端电压与频率的比值过高 避免 发电机及与其相连的主变压器铁心饱和而引起的过热 实际运行中 水轮发电机一般不允许失磁运行 汽轮发电机失磁后 适当 降低其有功输出 在很小的转差下 可以异步运行一段时间 例如 10 30min 使运行 调度人员有一段时间来排除失磁故障 采取措施恢复励磁 尽量减少 对电力系统运行和用户供电的影响 但是否允许其异步运行 还应根据电力系 统具体情况而定 大型机组失磁的后果是很严重的 机组本身的热容量相对较 小 无励磁运行的能力也较低 系统很难提供所需的无功功率 因此大型机组大型机组 通常不允许失磁运行 通常不允许失磁运行 继电强行励磁装置与同步发电机的灭磁继电强行励磁装置与同步发电机的灭磁 为了改善系统的动态稳定 为了加速故障切除后电压的恢复 以利于感应电 动机的自启动 为了在系统中某台发电机失励或采用自同期并列导致系统电压 下降时 加速电网电压的恢复以及提高带时限保护的灵敏度 都要求发电机在 电压大幅度下降时增大励磁电流 我们把发电机电压出现大幅度下降时增大转 子励磁电流到最大允许值 称为对发电机进行强励 当同步发电机内部发生故障时 虽然继电保护能快速地把发电机与系统断 开 但故障点仍然存在 发电机还在旋转时 励磁电流产生的感应电动势仍继 续维持故障电流 这将可能导致导线熔化和绝缘损坏 如果对地故障电流足够 大时 还会烧毁铁心 因此 当发电机内部发生故障 在继电保护动作使发电 机短路器跳闸的同时 应快速灭磁 调节规律从简单的比例反馈调节简单的比例反馈调节发展到比例比例 积分积分 微分 微分 PID 调节 电力 调节 电力 系统稳定器 系统稳定器 PSS 附加控制 用线性最优控制原理设计的多参量反馈调节 附加控制 用线性最优控制原理设计的多参量反馈调节 调速器调速器通常分为机械液压调速器机械液压调速器和电气液压调速器电气液压调速器 简称电液调速器 两类 如按其控制规律来分 又可分为比例积分 比例积分 PI 调速器 调速器和比例比例 积分积分 微分微分 PID 调速器 调速器等 我国新投产的大 中型水电机组一般都采用微机电调微机电调 低频运行的危害 低频运行的危害 1 现在的大容量发电厂中 当频率下降到 46 5 45Hz 时 由于厂用设备的生产 率与系统频率所确定的电动机转速有关 这些设备的生产率将急剧下降 2 因为发电机的电动势和发