電力系統(tǒng)自動低頻減載及其他安全自動控制裝置PPT學習教案

1、會計學1電力系統(tǒng)自動低頻減載及其他安全自動電力系統(tǒng)自動低頻減載及其他安全自動控制裝置控制裝置第二節(jié) 自動低頻減載 自動低頻減載裝置的任務(wù)當系統(tǒng)發(fā)生較大事故時，系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重的功率缺額，其頻率下降，采用迅速切除不重要負荷的辦法來制止頻率下降，以保障系統(tǒng)安全，防止事故擴大。頻率降低較大時對系統(tǒng)運行的影響 對汽輪機的影響，引起葉片共振可能斷裂 發(fā)生頻率崩潰現(xiàn)象 發(fā)生電壓崩潰現(xiàn)象 1 電力系統(tǒng)頻率靜態(tài)特性 *2%5050LhLeLhLehLhLKPfPKPfPfPKfPK例題分析見P168例題6-1第1頁/共11頁2 電力系統(tǒng)頻率動態(tài)特性 LTxLTGGGNkNNGNkNNGNBNkNNkNekNPPd

2、tdTPPdtdTsmallMdtdTdtdPWdtdPWPMMdtdWWJJWMdtdJ等值機組的運動方程222221222LhxfLxLNGNxfhTLLNGNxLTLNGNxLLLLNLLTLNGNxLNGNNNNNKPfdtfdTKTPPTPPfKdtfdPPTfKPdtfdPPTfKPfKPPPPdtfdPPTPPdtfddtddtdffffBecause*111當系統(tǒng)中出現(xiàn)功率缺額或功率過剩時，系統(tǒng)頻率的動態(tài)特性可用指數(shù)曲線來描述。 efffTfxftNx第2頁/共11頁1)由于f* 的值與功率缺額Ph*成比例，當Ph*不同時，系統(tǒng)頻率特性如圖中曲線a, b所示。兩曲線表明，在事故

3、初期，頻率的下降速率與功率缺額的標么值成比例， Ph*值越大，頻率下降的速率也越大。它們的頻率穩(wěn)定值分別為fa和fb 。 2)設(shè)系統(tǒng)功率缺額為Ph ，當頻率下降至f1時切除負荷功率PL，如果PL等于Ph，則發(fā)電機發(fā)出的功率剛好與切除后的系統(tǒng)負荷相平衡。系致頻率按指數(shù)曲線恢復(fù)到額定頻率fe運行（曲線c) 。3)事故情況下，如果在f1時切除負荷功率PL1小于功率缺額Ph，則系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)頻率就低于額定值。設(shè)切除負荷PL1后，正好使系統(tǒng)頻率維持在f1運行，那么它的頻率特性如圖中直線d所示4)設(shè)系統(tǒng)的頻率下降至f1時切除負荷功率PL2，且PL2 小于上述情況的PL1 ，這時系統(tǒng)頻率將繼續(xù)下降，如果這時系統(tǒng)

4、的功率缺額所對應(yīng)的頻率穩(wěn)定值為fb ，系統(tǒng)頻率的變化過程如圖中曲線e 所示。比較b、e兩曲線說明，如能及早切除負荷功率， 可延緩系統(tǒng)頻率下降過程。第3頁/共11頁3 自動低頻減載的工作原理A 最大功率缺額及接入自動低頻減載裝置的功率值的確定 *maxmax*maxmaxmax1fKPfKPPfKPPPPLLNLhLLLLeLh接入自動低頻減載裝置的功率值：功率缺額Phmax：應(yīng)根據(jù)最不利的運行方式下發(fā)生事故時，實際可能發(fā)生的最大功率缺額來考慮.例題6-2 某系統(tǒng)的用戶總功率為2800MW，系統(tǒng)最大的功率缺額為900MW，負荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù) 2，自動減負荷動作后，希望恢復(fù)頻率值 48Hz，求接入減

5、負荷裝置的負荷總功率 LK或斷開功率為：fhmaxLP解 減負荷動作后，殘留的頻率偏差相對值，即希望恢復(fù)頻率的偏差值：f*04. 0504850*maxmax1fKPfKPPLLNLhL04. 021280004. 02900734MW第4頁/共11頁B 自動低頻減載裝置的動作順序 分批斷開負荷功率采用逐步修正的辦法，按頻率的不同數(shù)值按順序地切除負荷。 1)第一級起動頻率f1的選擇:整定在 48.5-49Hz第一級的起動頻率值宜選擇得高些；考慮電力系統(tǒng)動用旋轉(zhuǎn)備用容量所需的時間延遲。2)末級起動頻率fN的選擇：整定值應(yīng)大于 46-46.5Hz允許最低頻率受”頻率崩潰“或”電壓崩潰“的限制3）

6、頻率級差問題當f1和fN 的確定以后，就可在這頻率范圍內(nèi)按頻率級差 分成n級斷開負荷。f11fffnN第5頁/共11頁C 頻率級差f 的選擇1)按選擇性確定級差2)級差不強調(diào)選擇性強調(diào)各級動作的次序，要在前一級動作以后還不能制止頻率下降的情況下，后一級才動作。減小級差f ，增加總的頻率動作級數(shù)n，同時相應(yīng)地減少每級的切除功率，這樣即使兩輪無選擇性起動，系統(tǒng)恢復(fù)頻率也不會過高 可采用增加級數(shù)的和縮小各級之間級差的方法來解決恢復(fù)頻率過高或過低的問題。ytffff2頻率測量元件的最大誤差頻率 對應(yīng)于t時間內(nèi)的頻率變化，一般可取0.15Hz 頻率裕度，一般可取0.05Hz 第6頁/共11頁公式推導過程

7、NiLikLkLNiffKPPP*111*11*1)1 (iLikLkifKPP*1*)1 (hLikLkhifKPP*1hiLiiPPP*1*11*)1 ()1 (hLikLkiLikLkLifKPfKPP*11*1)()1 (hLhiLikLkLifKffKPP因此各級切除功率按小于上式進行 *11*1)()1 (hLhiLikLkLifKffKPP每級切除功率按小于右式進行 D 每級切除負荷PLi 的限值 第7頁/共11頁E自動低頻減載裝置的動作時延及防止誤動作措施自動低頻減載裝置的動作時延: 取0.10.2s 以躲過暫態(tài)過程可能出現(xiàn)的誤動作 自動低頻減載裝置原理接線低頻測量元件：頻率繼

8、電器f 延時元件：時間繼電器t 跳閘元件：中間繼電器EX 4 自動低頻減載裝置原理接線 第8頁/共11頁第三節(jié)第三節(jié) 其他安全自動控制裝置其他安全自動控制裝置 一一 自動解列裝置自動解列裝置1）廠用電系統(tǒng)“解列”的應(yīng)用 2）系統(tǒng)解列的應(yīng)用 當系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重功率缺額時，將引起系統(tǒng)頻率大幅度下降，系統(tǒng)頻率過低會引起廠用電動機輸出功率減少，這是形成“頻率崩潰”事故的主要原因，若電廠的廠用電系統(tǒng)具備獨立供電條件，可以考慮廠用電系統(tǒng)與系統(tǒng)解列運行。聯(lián)合系統(tǒng)運行時，為控制事故范圍，不使它波及鄰近區(qū)域，將系統(tǒng)被迫解列運行是有利的.系統(tǒng)解列點選擇的原則：1) 盡量保持解列后各部分系統(tǒng)(子系統(tǒng))的功率平衡， 解列點應(yīng)選在有功功率、無功功率分點上，或交換功率最小處。第9頁/共11頁2)適當?shù)乜紤]操作方便、易于恢復(fù)且具有較好的遠動、通信條件。二 水輪機組低頻自起動裝置三 自動切機與電氣制動由于水輪發(fā)電機起動較快，所以在電力系統(tǒng)運行中它具有特殊的任務(wù)作為緊急投入運行之用。當系統(tǒng)發(fā)生功