電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置 第5章按頻率自動(dòng)減負(fù)荷及其他安全自動(dòng)控制裝置

第5章

按頻率自動(dòng)減負(fù)荷及其他安全自動(dòng)控制裝置電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置內(nèi)容提要5.1概述5.2按頻率自動(dòng)減負(fù)荷5.3自動(dòng)解列裝置5.4水輪機(jī)組低頻自啟動(dòng)裝置5.2按頻率自動(dòng)減負(fù)荷

5.2.1概述(1)系統(tǒng)長(zhǎng)期在49~49.5Hz內(nèi)運(yùn)行時(shí)(2)頻率下降至47~48Hz時(shí)(3)頻率的下降會(huì)使發(fā)電機(jī)電壓下降5.2.2電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)頻率特性圖5.1系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)頻率特性

式中

PG*,PL*——相應(yīng)地以系統(tǒng)總發(fā)電功率PGn為基準(zhǔn)時(shí),發(fā)電總功率和負(fù)荷功率的標(biāo)幺值,即PG*=PG/PGn×100%PL*=PL/PGn×100%

5.2.3ＡＦＬ工作原理

（２）ＡＦＬ的分級(jí)實(shí)現(xiàn)1)第一級(jí)啟動(dòng)頻率f1的確定2)末級(jí)啟動(dòng)頻率fN的確定（３）頻率級(jí)差Δｆ的確定

①按選擇性確定Δf②不強(qiáng)調(diào)級(jí)差的選擇性圖5.2

頻率選擇性級(jí)差的確定（４）各級(jí)最佳切除負(fù)荷的計(jì)算

且有ΔPi-1*=ΔPi*+ΔPLi*(5.9)所以ΔPLi*=ΔPi-1*-ΔPi*

（５）特殊級(jí)（附加級(jí)）的設(shè)置

圖5.3

AFL中的特殊情況示意

（６）ＡＦＬ裝置的動(dòng)作時(shí)限

AFL裝置動(dòng)作時(shí),理論上要求盡可能快,以利于頻率恢復(fù)。但要防止系統(tǒng)發(fā)生振蕩或電壓短時(shí)下降A(chǔ)FL可能會(huì)誤啟動(dòng),因此一般采用一個(gè)不大的時(shí)限,通常取為0.15~0.5s5.2.4自動(dòng)按頻率減負(fù)荷裝置（１）對(duì)ＡＦＬ的基本要求①能在系統(tǒng)各種運(yùn)行方式下，產(chǎn)生有功功率缺效時(shí)，有計(jì)劃地切除負(fù)荷，防止頻率下降至危險(xiǎn)點(diǎn)以下②切除負(fù)荷應(yīng)盡可能少，以防止超調(diào)③電力系統(tǒng)發(fā)生低頻振蕩或受諧波干擾時(shí)，ＡＦＬ不應(yīng)誤動(dòng)④變電站電源消失時(shí)，ＡＦＬ不應(yīng)誤動(dòng)(2)AFL裝置的實(shí)現(xiàn)圖5.4

AFL裝置工作示意圖低頻繼電器是AFL中的關(guān)鍵元件(3)微機(jī)型AFL1)硬件結(jié)構(gòu)框圖2)頻率檢測(cè)3)閉鎖信號(hào)4)功能設(shè)置5)輸出6)AFL應(yīng)有與上級(jí)計(jì)算機(jī)通信接口圖5.5

AFL裝置硬件框圖(4)AFL功能的分散實(shí)現(xiàn)

1)閉鎖方式①時(shí)限閉鎖②低電壓帶時(shí)限閉鎖③低電流閉鎖2)自動(dòng)按頻率減負(fù)荷后的重合閘(5)AFL裝置運(yùn)行中可能的誤動(dòng)作與防止措施5.2.5電力系統(tǒng)頻率異常的計(jì)算機(jī)控制簡(jiǎn)介通過(guò)前面的論述可見，即使是微機(jī)型ＡＦＬ裝置，其工作過(guò)程是固定邏輯式，也不能適應(yīng)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的復(fù)雜變化。例如，一個(gè)聯(lián)合電力系統(tǒng)事故后，可以解列為幾個(gè)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，其ＡＦＬ的定值顯然較單一系統(tǒng)的整定復(fù)雜。且系統(tǒng)解列后，個(gè)別子系統(tǒng)不在故障區(qū)而可能出現(xiàn)頻率升高的情況。此外，ＡＦＬ是以頻率為啟動(dòng)信號(hào)，系統(tǒng)頻率是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的直接反映，而發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化是有機(jī)電慣性的。因此，從更精確的角度看，頻率下降反映是有時(shí)滯的。5.3自動(dòng)解列裝置5.3.1解列的作用解列是系統(tǒng)的一種安全控制措施5.3.2廠用電系統(tǒng)的解列裝置5.3.3系統(tǒng)中的解列裝置（１）系統(tǒng)解列的應(yīng)用①盡力保持解列后各部分系統(tǒng)的功率平衡，以防止頻率、電壓的急劇變化，因此解列點(diǎn)應(yīng)選在有功功率、無(wú)功功率的分界點(diǎn)上，或交換功率最小處。②適當(dāng)?shù)乜紤]操作方便、易于恢復(fù)系統(tǒng)，具有較好的遠(yuǎn)動(dòng)條件或通信條件。圖5.6

電力系統(tǒng)示意圖（２）解列裝置實(shí)現(xiàn)原理

按頻率下降原則構(gòu)成解列條件按頻率下降與功率大小確定解列圖5.7

利用頻率、功率的解列邏輯圖

利用測(cè)量電壓實(shí)現(xiàn)振蕩解列圖5.8

利用測(cè)量電壓構(gòu)成振蕩解列的說(shuō)明

(3)可行的計(jì)算機(jī)解列方式電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化后,應(yīng)用前述的靜態(tài)安全分析功能,對(duì)實(shí)際運(yùn)行的電力系統(tǒng)給出假想事故并作出預(yù)防。一旦系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩,根據(jù)實(shí)情作出判斷后,由預(yù)先選定的解列點(diǎn)的斷路器動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)解列5.4水輪機(jī)組低頻自啟動(dòng)裝置5.4.1水輪機(jī)組的啟動(dòng)特性（１）按中特性或高特性啟動(dòng)（２）按低特性啟動(dòng)圖5.9水輪機(jī)組的啟動(dòng)特性5.4.2水輪機(jī)組