電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置論文 - 副本(共13頁(yè))

1、 題目(tm)：自動(dòng)按頻率減負(fù)荷動(dòng)作級(jí)數(shù)確定(qudng)原理院（系）： 電氣工程與自動(dòng)化系 專業(yè)(zhuny)班級(jí)： 34班 學(xué) 號(hào)： B12043429 學(xué)生姓名： 劉孟飛 電力系統(tǒng)(din l x tn)自動(dòng)裝置課程論文評(píng)分表序號(hào)評(píng)分項(xiàng)分?jǐn)?shù)1論文的結(jié)構(gòu)與格式15分2語(yǔ)言組織10分3切題（符合課程）25分4內(nèi)容合理能用20論文總成績(jī)摘 要隨著電力系統(tǒng)快速發(fā)展，以往的模擬式的低頻減載裝置由于測(cè)量精度差，特別是當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行中電壓下降或者頻率瞬時(shí)變化較大時(shí)可能會(huì)誤動(dòng)作，并且整定不方便，更不能組網(wǎng)，已不能滿足新的要求。電力系統(tǒng)自動(dòng)低頻減載是一種反事故(shg)措施，在電力系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)，系統(tǒng)

2、的有功將嚴(yán)重缺額，電力系統(tǒng)的頻率會(huì)很快下降，為保證電力系統(tǒng)不至于頻率崩潰，必須采取快速明確的措施，必要時(shí)按頻率下降進(jìn)行負(fù)荷的切除。本文通過(guò)對(duì)低頻減負(fù)荷(fh)裝置的原理與技術(shù)要求的闡述，確定整定方案和控制方式，并進(jìn)行了運(yùn)行分析與整定計(jì)算。通過(guò)電力系統(tǒng)的靜態(tài)頻率特性與動(dòng)態(tài)頻率特性的分析計(jì)算，確定了符合要求的實(shí)驗(yàn)裝置。關(guān)鍵詞：低頻(dpn)減載；整定計(jì)算；頻率特性；Abstract Along with the rapid development of power system, the former analog of low frequency load shedding device due

3、 to poor measurement accuracy, especially when the system voltage or frequency in the normal operation of the instantaneous changes greatly when may misoperation, and setting is not convenient, more cant networking, already cannot satisfy the new requirement. Automatic power system low frequency loa

4、d shedding is a kind of anti-accident measures, serious accident in power system, the active will serious deficiency in the system, the frequency of the power system will soon fall, in order to ensure the frequency of power system from collapse, rapid clear measures must be taken, according to frequ

5、ency decrease load removal if necessary. Based on the principle and technical requirement of low-frequency load reduction device, determine the setting scheme and control modes, and analyzed the operation and setting calculation. Through the static frequency characteristic of power system and the dy

6、namic frequency characteristic analysis and calculation, the conform to the requirements of experiment device is determined. Key words: low frequency load shedding; Setting calculation. Frequency characteristics; 目錄(ml) TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc372213004 第1章 自動(dòng)低頻(dpn)減負(fù)荷裝置 PAGEREF _Toc3722130

7、04 h 1 HYPERLINK l _Toc372213005 1.1 電力系統(tǒng)自動(dòng)(zdng)低頻減負(fù)荷裝置概況 PAGEREF _Toc372213005 h 1 HYPERLINK l _Toc372213006 1.2 低頻減載的整定內(nèi)容及要求 PAGEREF _Toc372213006 h 2 HYPERLINK l _Toc372213007 第2章 低頻減載裝置的整定計(jì)算 PAGEREF _Toc372213007 h 3 HYPERLINK l _Toc372213008 2.1 低頻減載的工作原理 PAGEREF _Toc372213008 h 3 HYPERLINK l

8、_Toc372213009 2.2 最大功率額定缺額的確定 PAGEREF _Toc372213009 h 4 HYPERLINK l _Toc372213010 2.3 各級(jí)動(dòng)作功率的選擇及計(jì)算 PAGEREF _Toc372213010 h 5 HYPERLINK l _Toc372213011 2.3.1 各級(jí)動(dòng)作功率的選擇 PAGEREF _Toc372213011 h 5 HYPERLINK l _Toc372213012 2.3.2 各級(jí)動(dòng)作功率的計(jì)算 PAGEREF _Toc372213012 h 5 HYPERLINK l _Toc372213013 第3章 論文設(shè)計(jì)總結(jié) PA

9、GEREF _Toc372213013 h 7 HYPERLINK l _Toc372213014 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc372213014 h 8自動(dòng)低頻(dpn)減負(fù)荷裝置引言(ynyn)電力系統(tǒng)自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置(zhungzh)概況a)事故情況下，系統(tǒng)可能產(chǎn)生嚴(yán)重的有功缺額，因而導(dǎo)致系統(tǒng)頻率大幅度下降。b)所缺功率已經(jīng)大大超過(guò)系統(tǒng)熱備用容量，只能在系統(tǒng)頻率降到某值以下，采取切除相應(yīng)用戶的辦法來(lái)減少系統(tǒng)的有功缺額，使系統(tǒng)頻率保持在事故允許的限額之內(nèi)。c)這種辦法稱為按頻率自動(dòng)減負(fù)荷。中文簡(jiǎn)拼為“ZPJH”，英文為UFLS（Under Frequency Load Sheddi

10、ng）。一、系統(tǒng)頻率的事故限額（1）系統(tǒng)頻率降低使廠用機(jī)械的出力大為下降，有時(shí)可能形成惡性循環(huán)，直至頻率雪崩。（2）系統(tǒng)頻率降低使勵(lì)磁機(jī)等的轉(zhuǎn)速也相應(yīng)降低，當(dāng)勵(lì)磁電流一定時(shí)，發(fā)送的無(wú)功功率會(huì)隨著頻率的降低而減少，可能造成系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞。 （3）電力系統(tǒng)頻率變化對(duì)用戶的不利影響： 頻率變化將引起異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化。 系統(tǒng)頻率降低將使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率降低。（4）汽輪機(jī)對(duì)頻率的限制。（5）頻率升高對(duì)大機(jī)組的影響。（6）頻率對(duì)核能電廠的影響。二、低頻運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)的影響電力系統(tǒng)頻率反映了系統(tǒng)中有功功率的供需平衡情況，它不僅是電力系統(tǒng)運(yùn)行的重要質(zhì)量指標(biāo)，也是影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素。低頻運(yùn)

11、行對(duì)電力系統(tǒng)的有以下影響:1、對(duì)發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)安全運(yùn)行的影響1) 頻率下降時(shí)，汽輪機(jī)葉片的振動(dòng)會(huì)變大，輕則影響使用壽命，重則可能產(chǎn)生裂紋。對(duì)于額定頻率為50 Hz的電力系統(tǒng)，當(dāng)頻率降低到45Hz附近時(shí)，某些汽輪機(jī)的葉片可能因產(chǎn)生共振而斷裂，造成重大事故。2) 頻率下降到47 48Hz時(shí)，由異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的送風(fēng)機(jī)、吸風(fēng)機(jī)、給水泵、循環(huán)水泵和磨煤機(jī)等火電廠廠用機(jī)械的出力隨之下降，火電廠鍋爐和汽輪機(jī)的出力也隨之下降，從而使火電廠發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率下降。這種趨勢(shì)如果不能及時(shí)制止，就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)使電力系統(tǒng)頻率下降到不能允許的程度，這種現(xiàn)象稱為頻率雪崩。出現(xiàn)頻率雪崩會(huì)造成大面積停電，甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦解。3

12、) 在核電廠中，反應(yīng)堆冷卻介質(zhì)對(duì)供電(n din)頻率有嚴(yán)格要求。當(dāng)頻率降到一定數(shù)值時(shí)，冷卻介質(zhì)泵會(huì)自動(dòng)跳開(kāi)，使反應(yīng)堆停止運(yùn)行。4) 電力系統(tǒng)頻率下降使異步電動(dòng)機(jī)和變壓器的勵(lì)磁電流增加，使異步電動(dòng)機(jī)和變壓器的無(wú)功消耗增加，從而使系統(tǒng)電壓下降。頻率下降還會(huì)引起勵(lì)磁機(jī)出力下降，并使發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)下降，導(dǎo)致全系統(tǒng)電壓水平降低。如果電力系統(tǒng)原來(lái)的電壓水平偏低，在頻率下降到一定值時(shí)，可能出現(xiàn)電壓快速且不斷下降，即所謂的電壓雪崩現(xiàn)象。出現(xiàn)電壓雪崩會(huì)造成(zo chn)大面積停電，甚至使整個(gè)系統(tǒng)瓦解。2、低頻(dpn)運(yùn)行對(duì)電力用戶的影響（1) 電力系統(tǒng)頻率變化會(huì)引起異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化，這會(huì)使得電動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的

13、加工工業(yè)產(chǎn)品的機(jī)械轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。有些產(chǎn)品對(duì)加工機(jī)械的轉(zhuǎn)速要求很高，轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至?xí)霈F(xiàn)次品和廢品。（2) 電力系統(tǒng)頻率波動(dòng)會(huì)影響某些測(cè)量和控制用的電子設(shè)備的準(zhǔn)確性和性能，頻率過(guò)低時(shí)有些設(shè)備甚至無(wú)法工作。(3) 電力系統(tǒng)頻率降低將使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和輸出功率降低，導(dǎo)致所帶動(dòng)機(jī)械的轉(zhuǎn)速和出力降低，影響用戶設(shè)備的正常運(yùn)行。1.2 低頻減載的整定內(nèi)容及要求當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重功率缺額時(shí)，低頻減載裝置中的低頻繼電器向斷路器發(fā)送斷開(kāi)信號(hào)，通過(guò)斷路器迅速斷開(kāi)相應(yīng)數(shù)量的負(fù)荷，使系統(tǒng)頻率在不低于某一允許值的情況下，達(dá)到有功功率的平衡，防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。UFLS方案的整定包括對(duì)基本級(jí)和特殊級(jí)各級(jí)頻率定值

14、、延時(shí)、功率切除量的確定。基本級(jí)的任務(wù)就是在不過(guò)切的情況下盡快制止頻率下降，盡可能的使頻率恢復(fù)到接近正常頻率?；炯?jí)應(yīng)快速動(dòng)作，為了防止在系統(tǒng)振蕩或電壓急劇下降時(shí)誤動(dòng)作，一般可帶0. 20. 5s的時(shí)限。基本級(jí)一般按頻率等距分級(jí)，每級(jí)切負(fù)荷量分別確定；特殊級(jí)的任務(wù)是在防止基本級(jí)動(dòng)作后，避免頻率長(zhǎng)時(shí)間懸停在某一不允許的較低值或防止頻率緩慢降低，特殊級(jí)經(jīng)一定時(shí)延動(dòng)作，使頻率值盡快恢復(fù)至49. 550Hz。特殊級(jí)通常按時(shí)間分級(jí)。一個(gè)好的UFLS方案應(yīng)能滿足下列要求:1）在各種運(yùn)行條件和過(guò)負(fù)荷條件下均能有效防止系統(tǒng)頻率下降到危險(xiǎn)點(diǎn)以下；2）在較短時(shí)間內(nèi)使頻率恢復(fù)到正常值，不出現(xiàn)超調(diào)或懸停；3）切除的總

15、負(fù)荷盡可能??；4）整個(gè)UFLS方案的投資費(fèi)用盡可能低。低頻減載裝置(zhungzh)的整定計(jì)算低頻(dpn)減載的工作原理 圖3.1 統(tǒng)頻率的變化(binhu)過(guò)程各級(jí)” ：計(jì)算點(diǎn)f1、f2,fn 點(diǎn)1：系統(tǒng)發(fā)生了大量的有功功率缺額 點(diǎn)2：頻率下降到f1，第一級(jí)繼電器起動(dòng)，經(jīng)一定時(shí)間t1 點(diǎn)3：斷開(kāi)一部分用戶，這就是第一次對(duì)功率缺額進(jìn)行的計(jì)算。點(diǎn)3-4：如果功率缺額比較大，第一次計(jì)算不能求到系統(tǒng)有功功率缺額的數(shù)值，那么頻率還會(huì)繼續(xù)下降，很顯然由于切除了一部分負(fù)荷，功率缺額已經(jīng)減小，所有頻率將按3-4的曲線而不是3-3曲線繼續(xù)下降。點(diǎn)4：當(dāng)頻率下降到f2時(shí)，ZPJH的第二級(jí)頻率繼電器啟動(dòng)，經(jīng)一定

16、時(shí)間t2后 點(diǎn)5：又?jǐn)嚅_(kāi)了接于第二級(jí)頻率繼電器上的用戶。點(diǎn)5-6：系統(tǒng)有功功率缺額得到補(bǔ)償。頻率開(kāi)始沿56曲線回升，最后穩(wěn)定在f(2) 。 逐次逼近：進(jìn)行一次次的計(jì)算，直到(zhdo)找到系統(tǒng)功率缺額的數(shù)值（同時(shí)也斷開(kāi)了相應(yīng)的用戶）。即系統(tǒng)頻率(pnl)重新穩(wěn)定下來(lái)或出現(xiàn)回升時(shí)，這個(gè)過(guò)程才會(huì)結(jié)束。 最大功率額定缺額(qu )的確定1）保證在系統(tǒng)發(fā)生最大可能的功率缺額時(shí)，也能斷開(kāi)相應(yīng)的用戶，避免系統(tǒng)的瓦解，使頻率趨于穩(wěn)定。2）對(duì)系統(tǒng)中可能發(fā)生的最大功率缺額應(yīng)作具體分析：有的按系統(tǒng)中斷開(kāi)最大容量的機(jī)組來(lái)考慮；有的要按斷開(kāi)發(fā)電廠高壓母線來(lái)考慮等。 3）系統(tǒng)功率最大缺額確定以后，就可以考慮接于減負(fù)荷裝

17、置上的負(fù)荷的總數(shù)。要求恢復(fù)頻率fhf可以低于額定頻率。 4）考慮到負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)，接于減負(fù)荷裝置上的負(fù)荷總功率PJH可以比最大功率缺額Pqe小些。 根據(jù)負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)公式 （2-1）可以得到 （2-2） 或 （2-3） 式中 恢復(fù)頻率偏差的相對(duì)值， 減負(fù)荷前系統(tǒng)用戶的總功率。 各級(jí)( j)動(dòng)作功率的選擇(xunz)及計(jì)算各級(jí)( j)動(dòng)作功率的選擇1）第一級(jí)動(dòng)作頻率一般的一級(jí)啟動(dòng)頻率整定在49Hz2）最后一級(jí)的動(dòng)作頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置最后一級(jí)的動(dòng)作頻率最好不低于4646.5Hz3）前后兩級(jí)動(dòng)作的頻率間隔前后兩級(jí)動(dòng)作的時(shí)間間隔是受頻率測(cè)量元件的動(dòng)作誤差和開(kāi)關(guān)固有跳閘時(shí)間限制的各級(jí)動(dòng)作功率的計(jì)算1)

18、系統(tǒng)頻率的最后穩(wěn)定值在最大恢復(fù)頻率與最小恢復(fù)頻率之間2) （）是正比于ZPJH第i次的計(jì)算誤差的 3) 當(dāng)ZPJH動(dòng)作后，可能出現(xiàn)的最大誤差為最小時(shí)，ZPJH就具有最高的選擇性。 4) 事實(shí)上等于(dngy)特殊級(jí)的動(dòng)作(dngzu)頻率。3.2負(fù)荷功率(gngl)與頻率的關(guān)系（2-4）（2-5）論文設(shè)計(jì)(shj)總結(jié)經(jīng)過(guò)(jnggu)一段時(shí)間的論文(lnwn)設(shè)計(jì)，課社題目已完成.其基本功能符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求。在設(shè)計(jì)剛剛開(kāi)始的時(shí)候,有些無(wú)從下手，不知道該從何做起,在老師的指導(dǎo)下大量的收集資料研究題目。我對(duì)自動(dòng)減負(fù)荷裝置掌握和運(yùn)用有了很大的提高。尤其是設(shè)計(jì)框圖分析原理方面等，為以后的工作打下了良好基礎(chǔ)。所以，本次設(shè)計(jì)讓我受益