自動(dòng)裝置課程要點(diǎn)課件

電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置沈陽工程學(xué)院

第一節(jié)1.備自投概念：2：備用方式明備用:裝設(shè)有專用的備用電源或設(shè)備暗備用:不裝設(shè)專用的備用電源或設(shè)備，或者說是工作電源或設(shè)備之間的互為備用3.備自投一般安裝在什么地方？第三節(jié)備用電源自動(dòng)投入

裝置接線原理一.AAT裝置的工作原理1．典型接線裝置由起動(dòng)部分和合閘部分組成結(jié)合裝置展開圖分析工作原理及如何滿足基本要求的接線原理

第三節(jié)微機(jī)備自投裝置的工作原理

(一)微機(jī)備自投裝置的特點(diǎn)1.滿足基本要求是通過邏輯判斷來實(shí)現(xiàn);2充電---備用電源自投裝置滿足啟動(dòng)的邏輯條件放電---就是模擬閉鎖備用電源自投裝置，放電后就不會(huì)發(fā)生備用電源自投裝置第二次動(dòng)作。掌握充放電條件、邏輯原理第五節(jié)發(fā)電廠廠用電源的切換方式

1、掌握廠用電源的切換方式、優(yōu)缺點(diǎn)廠用電源的切換方式，除按操作控制分手動(dòng)與自動(dòng)外，還可按運(yùn)行狀態(tài)、斷路器的動(dòng)作順序、切換的速度等進(jìn)行區(qū)分。

一、按運(yùn)行狀態(tài)區(qū)分1、正常切換。在正常運(yùn)行時(shí)，由于運(yùn)行的需要(如開機(jī)、停機(jī)等)，廠用母線從一個(gè)電源切換到另一個(gè)電源，對切換速度沒有特殊要求。2、事故切換。由于發(fā)生事故(包括單元接線中的廠總變、發(fā)電機(jī)、主變壓器、汽輪機(jī)和鍋爐等事故)，廠用母線的工作電源被切除時(shí)，要求備用電源自動(dòng)投入，以實(shí)現(xiàn)盡快安全切換。二、按斷路器的動(dòng)作順序區(qū)分1、并聯(lián)切換

2、斷電切換(串聯(lián)切換)。

3、同時(shí)切換。

三、按切換速度區(qū)分

1、快速切換。2、慢速切換。第二章輸電線路自動(dòng)重合閘

第一節(jié)概述掌握1、自動(dòng)重合閘的定義；2、分類；3、基本要求：三相自動(dòng)重合閘時(shí)都應(yīng)滿足的基本要求，知道什么情況下應(yīng)閉瑣，知道什么情況下不閉瑣自動(dòng)重合閘按功能和結(jié)構(gòu)等分類常可分為三相重合閘單相重合閘綜合重合閘；三、參數(shù)整定

1．重合閘動(dòng)作時(shí)限值的整定重合閘的動(dòng)作時(shí)限是指，從斷路器主觸頭斷開故障到斷路器收到合閘脈沖的時(shí)間考慮到如下兩方面的原因

(1)斷路器跳閘后，故障點(diǎn)的電弧熄滅以及周圍介質(zhì)絕緣強(qiáng)度的恢復(fù)需要一定的時(shí)間，必須在這個(gè)時(shí)間以后進(jìn)行重合才有可能成功，否則，即使在瞬時(shí)性故障情況下，重合閘也不成功，所以故障點(diǎn)必須有足夠的斷電時(shí)間。(2)重合閘動(dòng)作時(shí)，繼電保護(hù)一定要返回，同時(shí)斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)恢復(fù)原狀，準(zhǔn)備好再次動(dòng)作。對單電源輻射狀單回線路，重合閘動(dòng)作時(shí)限原則及公式2．重合閘復(fù)歸時(shí)間的整定

重合閘復(fù)歸時(shí)間就是從一次重合結(jié)束到下一次允許重合之間所需的最短間隔時(shí)間。復(fù)歸時(shí)間的整定需考慮以下兩個(gè)方面因素：

(1)保證當(dāng)重合到永久性故障，由最長時(shí)限段的保護(hù)切除故障時(shí)，斷路器不會(huì)再次重合。

(2)保證斷路器切斷能力的恢復(fù)。當(dāng)重合閘動(dòng)作成功后，復(fù)歸時(shí)間不小于斷路器第二個(gè)“跳閘——合閘”間的間隔時(shí)間。重合閘復(fù)歸時(shí)間一般取15～25s即可滿足以上要求。第三節(jié)常見的雙電源線路三相自動(dòng)重合閘

雙電源線還必須考慮以下兩個(gè)問題：1、故障點(diǎn)的斷電時(shí)間問題。2、同步問題。一、三相快速自動(dòng)置合閘

所謂三相快速自動(dòng)重合閘，就是當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)很快使線路兩側(cè)斷路器跳閘，并緊接著進(jìn)行重合。

在輸電線路上采用三相快速自動(dòng)重合閘應(yīng)具備下列條件

(1)線路兩側(cè)都裝設(shè)有能瞬時(shí)切除故障的保護(hù)裝置，如高頻保護(hù)、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)等。(2)線路兩側(cè)都裝有可以進(jìn)行快速重合閘的斷路器，如快速空氣斷路器等。(3)在兩側(cè)斷路器進(jìn)行重合的瞬間，通過設(shè)備的沖擊電流周期分量不得超過如下規(guī)定值。(4)重合時(shí)兩側(cè)電勢來不及擺開到危及系統(tǒng)穩(wěn)定的角度，能保持系統(tǒng)穩(wěn)定，恢復(fù)正常運(yùn)行。

二、非同步自動(dòng)重合閘

非同步自動(dòng)重合閘通常有按順序投入線路兩側(cè)斷路器和不按順序投入線路兩側(cè)斷路器兩種方式。

三、無電壓檢定和同步檢定的三相自動(dòng)重合閘

定義、原理（分幾種情況，參見書）第四節(jié)自動(dòng)重合閘與繼電保護(hù)的配合

一、重合閘前加速保護(hù)定義、舉例二、重合閘后加速保護(hù)定義、舉例,前后加速區(qū)別輸電線路綜合自動(dòng)重合閘一.概述綜合重合閘裝置一般可以實(shí)現(xiàn)以下四種重合閘方式。(1)綜合重合閘方式(2)單相重合閘方式(3)三相重合閘方式(4)停用方式(1)綜合重合閘方式線路上發(fā)生單相故障時(shí)，實(shí)行單相自動(dòng)重合閘，當(dāng)重合到永久性單相故障時(shí)，若不允許長期非全相運(yùn)行，則應(yīng)斷開三相并不再進(jìn)行自動(dòng)重合。線路上發(fā)生相間故障時(shí)，實(shí)行三相自動(dòng)重合閘，當(dāng)重合到永久性相間故障對，斷開三相并不再進(jìn)行自動(dòng)重合。(2)單相重合閘方式線路上發(fā)生單相故障時(shí)，實(shí)行單相自動(dòng)重合閘，當(dāng)重合到永久性單相故障時(shí)，一般也是斷開三相并不再進(jìn)行重合。線路上發(fā)生相間故障時(shí)，則斷開三相不再進(jìn)行自動(dòng)重合。(3)三相重合閘方式線路上發(fā)生任何形式的故障時(shí)，均實(shí)行三相自動(dòng)重合閘。當(dāng)重合到永久性故障時(shí)，斷開三相并不再進(jìn)行自動(dòng)重合。(4)停用方式。線路上發(fā)生任何形式的故障時(shí)，均斷開三相不進(jìn)行重合。綜合自動(dòng)重合閘接線回路的基本原則1．綜合重合閘起動(dòng)方式綜合重合閘也應(yīng)用斷路器與控制開關(guān)位置不對應(yīng)方式來起動(dòng)保護(hù)起動(dòng)方式在綜合重合閘的起動(dòng)回路中，以不對應(yīng)起動(dòng)方式為主，以保護(hù)起動(dòng)方式為輔。

5．適應(yīng)斷路器動(dòng)作性能的要求高壓斷路器動(dòng)作循環(huán)從設(shè)計(jì)、制造及試驗(yàn)各環(huán)節(jié)都是按“跳一0．3s合、跳一180s合、跳”的循環(huán)考慮的。綜合重合閘的回路設(shè)計(jì)必須保證重合閘的時(shí)間總是由最后一次故障跳閘算起，當(dāng)非全相運(yùn)行期間健全相發(fā)生故障而跳閘，則重合閘必須重新計(jì)時(shí)，第六節(jié)微機(jī)綜合重合閘的特殊問題一、綜合重合閘的啟動(dòng)方式保護(hù)啟動(dòng)方式,不對應(yīng)啟動(dòng)方式一.電力系統(tǒng)并列操作的意義1.同步運(yùn)行:并列運(yùn)行的同步發(fā)電機(jī)，其轉(zhuǎn)子以相同的電角速度旋轉(zhuǎn)，每個(gè)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的相對電角速度都在允許的極限值以內(nèi)，2.電力系統(tǒng)并列操作:一般是指兩個(gè)交流電源在滿足一定條件下的互聯(lián)操作，也叫同步操作、同期操作或并網(wǎng)3.同步發(fā)電機(jī)的并列操作有兩個(gè)

基本要求

(1)并列瞬間，發(fā)電機(jī)的沖擊電流不應(yīng)超過規(guī)定的允許值。(2)并列后，發(fā)電機(jī)應(yīng)能迅速進(jìn)入同步運(yùn)行。二．并列方法準(zhǔn)同步并列自同步并列準(zhǔn)同步并列:先給待并發(fā)電機(jī)加勵(lì)磁，使發(fā)電機(jī)建立起電壓，調(diào)整發(fā)電機(jī)的電壓和頻率，在與系統(tǒng)電壓和頻率接近相等時(shí)，選擇合適的時(shí)機(jī)，使發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓在相角差接近0o時(shí)合上并列斷路器，將發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)。自同步并列:將未加勵(lì)磁電流的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速升到接近額定轉(zhuǎn)速，首先投入斷路器，然后立即合上勵(lì)磁開關(guān)供給勵(lì)磁電流，隨即將發(fā)電機(jī)拉人同步。

并列條件應(yīng)為

(1)發(fā)電機(jī)電壓和系統(tǒng)電壓的幅值相同，即(2)發(fā)電機(jī)電壓和系統(tǒng)電壓的頻率相同，即（3）發(fā)電機(jī)電壓和系統(tǒng)電壓的相位相同；即相角差δ=0o滑差角頻率與滑差頻率

滑差周期的長短反應(yīng)了待并發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)間頻差的大小。短表示頻差大；反之長表示頻差小。

準(zhǔn)同步并列的實(shí)際條件一般規(guī)定

(1)待并發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓應(yīng)接近相等，誤差不應(yīng)超過±5％～10％的額定電壓。(2)待并發(fā)電機(jī)頻率與系統(tǒng)頻率應(yīng)接近相等，誤差不應(yīng)超過±O．2％～0．5％的額定頻率。(3)并列斷路器觸頭應(yīng)在發(fā)電機(jī)電壓與系統(tǒng)電壓相位差接近零度時(shí)，剛好接通。合閘瞬間相位差一般不應(yīng)超過±10o。四．同步點(diǎn)性質(zhì)分類

電力系統(tǒng)中把可以進(jìn)行并列操作的斷路器稱為同步點(diǎn)。按并列的特征不同可分為差頻并網(wǎng)和同頻并網(wǎng)兩類。差頻并網(wǎng)的特征在并網(wǎng)之前，同步點(diǎn)斷路器兩側(cè)是沒有電氣聯(lián)系的兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)，它們在并列前往往不是同步的，存在頻率差、電壓差，由于頻率的不同，使得兩電源之間的相角也不斷地變化。同頻并網(wǎng)的特征

并列前同步點(diǎn)斷路器兩側(cè)電源已存在電氣聯(lián)系，電壓可能不同，但頻率相同，且存在一個(gè)固定的相角差。同頻并網(wǎng)制約條件制約分得的負(fù)荷不能過大而導(dǎo)致繼電保護(hù)動(dòng)作再次斷開線路；分得的負(fù)荷不能超過的穩(wěn)定極限，導(dǎo)致線路兩側(cè)電源失步而次斷開線路。第二節(jié)自動(dòng)準(zhǔn)同步裝置基本工作原理一.掌握自動(dòng)準(zhǔn)同步裝置的基本組成及各部分的作用合閘信號(hào)控制單元

作用是檢查并列條件是否滿足，當(dāng)待并機(jī)組的頻率和電壓都滿足并列條件時(shí)，合閘控制單元就選擇合適的時(shí)間發(fā)出合閘信號(hào)，使并列斷路器QF的主觸頭接通時(shí)，相角差δ接近于零或控制在允許范圍以內(nèi)，只要同步三個(gè)條件中有一個(gè)不滿足要求，就閉鎖合閘。頻差控制單元作用是1）當(dāng)頻率條件不滿足要求時(shí)，進(jìn)行頻率的調(diào)整。當(dāng)發(fā)電機(jī)頻率高于系統(tǒng)頻率時(shí)，發(fā)減速命令；2）當(dāng)發(fā)電機(jī)頻率與系統(tǒng)頻率差很小時(shí)，會(huì)出現(xiàn)同步不同相現(xiàn)象，頻差控制單元應(yīng)發(fā)調(diào)速命令（一般為增速命令），加快機(jī)組的并列。電壓差控制單元

作用是當(dāng)電壓條件不滿足要求時(shí)，進(jìn)行電壓的調(diào)整。當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓率高于系統(tǒng)電壓時(shí)，發(fā)降壓命令；當(dāng)發(fā)電機(jī)電壓低于系統(tǒng)電壓時(shí)，發(fā)增壓命令。合閘脈沖的發(fā)出（1）恒定越前時(shí)間式準(zhǔn)同步并列裝置（2）恒定越前相角式準(zhǔn)同步并列裝置（1）恒定越前時(shí)間式準(zhǔn)同步并列裝置恒定越前時(shí)間式準(zhǔn)同步并列裝置是在之前提前一個(gè)時(shí)間發(fā)出合閘命令

（2）恒定越前相角式準(zhǔn)同步并列裝置

恒定越前相角式準(zhǔn)同步并列裝置是在相角差之前一個(gè)固定的相角發(fā)合閘命令。第四章同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)

第一節(jié)概述同步發(fā)電機(jī)的自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)通常由兩部分組成：第一部分是勵(lì)磁功率單元，它向同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組提供可靠的直流勵(lì)磁電流；第二部分是勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，它根據(jù)發(fā)電機(jī)及電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求，自動(dòng)調(diào)節(jié)功率單元輸出的勵(lì)磁電流。掌握自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用掌握同步發(fā)電機(jī)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的任務(wù)掌握對勵(lì)磁系統(tǒng)的基本要求勵(lì)磁系統(tǒng)強(qiáng)勵(lì)性能的主要指標(biāo)1．勵(lì)磁電壓響應(yīng)比2．勵(lì)磁電壓強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)是在強(qiáng)勵(lì)期間勵(lì)磁功率單元可能提供的最高輸出電壓UEmax與發(fā)電機(jī)額定勵(lì)磁電壓UEN之比。對勵(lì)磁系統(tǒng)的其它基本要求第二節(jié)同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)類型一、直流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)二、交流勵(lì)磁機(jī)系統(tǒng)三、發(fā)電機(jī)自并勵(lì)系統(tǒng)第四節(jié)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的工作原理一、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的基本概念自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器組成基本控制部分:調(diào)差、測量比較、綜合放大、同步與移相觸發(fā)及可控整流環(huán)節(jié)組成

輔助控制部分:

勵(lì)磁系統(tǒng)穩(wěn)定器電力系統(tǒng)穩(wěn)定器勵(lì)磁限制器基本控制部分與輔助控制部分的區(qū)別是

基本控制部分:正常運(yùn)行時(shí)，這些環(huán)節(jié)起到實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)和無功功率分配等最基本的功能。輔助控制部分:輔助控制不參與正常情況下的自動(dòng)控制，僅在發(fā)生非正常運(yùn)行工況，需要?jiǎng)?lì)磁調(diào)節(jié)器具有某些特有的限制功能時(shí)起相應(yīng)控制作用。調(diào)差系數(shù)δ定義為掌握調(diào)差系數(shù)的含義調(diào)差系數(shù)也可用百分?jǐn)?shù)表示四、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的輔助控制輔助控制與勵(lì)磁調(diào)節(jié)器正常情況下的自動(dòng)控制的區(qū)別是，輔助控制不參與正常情況下的自動(dòng)控制，僅在發(fā)生非正常運(yùn)行工況，需要?jiǎng)?lì)磁調(diào)節(jié)器具有某些特有的限制功能時(shí)，通過信號(hào)綜合放大器中的競比電路，閉鎖正常的電壓控制，使相應(yīng)的限制器起控制作用。1．勵(lì)磁限制功能①最小勵(lì)磁電流值應(yīng)限制發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行吸收剩余無功功率是一個(gè)比較經(jīng)濟(jì)的辦法，但發(fā)電機(jī)進(jìn)相運(yùn)行時(shí)，允許吸收的無功功率和發(fā)出的有功功率有關(guān)，此時(shí)發(fā)電機(jī)最小勵(lì)磁電流值應(yīng)限制在發(fā)電機(jī)靜態(tài)穩(wěn)定極限及發(fā)電機(jī)定子端部發(fā)熱允許的范圍內(nèi)。為此在自動(dòng)勵(lì)磁裝置中設(shè)置了最小勵(lì)磁限制。當(dāng)勵(lì)磁機(jī)電壓達(dá)到發(fā)電機(jī)允許的勵(lì)磁頂值電壓倍數(shù)時(shí)，應(yīng)立即對勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流加以限制，以防止危及發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。（二）瞬時(shí)電流限制（三）最大勵(lì)磁限制最大勵(lì)磁限制是為了防止發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組長時(shí)間過勵(lì)磁而采取的安全措施。按規(guī)程要求，當(dāng)發(fā)電機(jī)端電壓下降至80%~85%額定電壓時(shí)，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁應(yīng)迅速強(qiáng)勵(lì)到頂值電流，一般為1.6~2倍額定勵(lì)磁電流。由于受發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組發(fā)熱的限制，強(qiáng)勵(lì)時(shí)間不允許超過規(guī)定值。反時(shí)限特性（四）V/HZ（伏/赫）限制器V/HZ（伏/赫）限制器，用于防止發(fā)電機(jī)的端電壓與頻率的比值過高，避免發(fā)電機(jī)及與其相連的主變壓器鐵心飽和而引起的過熱。第五節(jié)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器靜特性調(diào)整與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，為滿足運(yùn)行上的要求，要求對自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的靜態(tài)工作特性進(jìn)行必要的調(diào)整。這些要求是：①保證并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)組間實(shí)現(xiàn)無功功率合理分配；②保證發(fā)電機(jī)在投入和退出運(yùn)行時(shí)，平穩(wěn)地轉(zhuǎn)移無功負(fù)荷，而不發(fā)生無功功率沖擊。通過調(diào)整外特性的調(diào)差系數(shù)和對特性的平移，可以滿足上述要求一、調(diào)差系數(shù)的調(diào)整調(diào)差特性二、調(diào)差特性的平移三、兩臺(tái)正調(diào)差特性機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行理想的情況應(yīng)是無功負(fù)荷按機(jī)組容量來分配，無功電流的增量也應(yīng)與機(jī)組容量成正比，即其增量對各自額定無功電流的比值相等。

要使并聯(lián)機(jī)組的無功電流增量按機(jī)組容量分配，則要求各機(jī)組具有相同的調(diào)差系數(shù)，即兩機(jī)的外特性相同。如果δ不相同，則調(diào)差系數(shù)小的機(jī)組承擔(dān)的無功電流量增大。為了使無功電流分配穩(wěn)定，調(diào)差系數(shù)不宜過小例題1某電廠有兩臺(tái)發(fā)電機(jī)在公共母線上運(yùn)行，1號(hào)機(jī)的額定功率為25MW，2號(hào)機(jī)的額定功率為50MW。兩臺(tái)機(jī)的額定功率因數(shù)都是0.85。勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)差系數(shù)都為0.05。若系統(tǒng)無功負(fù)荷波動(dòng)使電廠無功增量為它們總無功容量的20%，問各機(jī)組承擔(dān)的無功負(fù)荷增量是多少？母線上的電壓波動(dòng)是多少？

解：1號(hào)：

2號(hào)：

例題2某電廠有兩臺(tái)發(fā)電機(jī)在公共母線上并聯(lián)運(yùn)行。額定功率均為200MW，額定功率因數(shù)都是0.85，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)差系數(shù)為：δ1=0.04,δ2=0.05。若系統(tǒng)無功負(fù)荷波動(dòng)，使電廠無功增量為兩機(jī)組總無功容量的20%，問各機(jī)組承擔(dān)的無功負(fù)荷增量是多少？母線電壓變化量是多少？

〔解〕

一號(hào)機(jī)的額定無功功率為

QN1=PN1tanφ1=200tan(cos---10.85)=123.95（Mvar）二號(hào)機(jī)的額定無功功率為QN2=QN1=123.95（Mvar）等值機(jī)的調(diào)差系數(shù)

母線電壓變化值,△U＊=-δ∑△Q∑＊=-0.04×0.2=-0.008各機(jī)組無功增量

△Q1=△Q1＊·QN1=0.2×123.95=24.79（Mvar）

△Q2=△Q2＊QN2=0.16×123.95=19.83（Mvar）

可見，同容量的發(fā)電機(jī)，調(diào)差系數(shù)小的機(jī)組承擔(dān)的無功負(fù)荷增量較大。

2．對自動(dòng)滅磁裝置的要求

（1）滅磁時(shí)間應(yīng)盡可能短為減小故障范圍，要求滅磁時(shí)間盡可能短。（2）當(dāng)滅磁開關(guān)斷開勵(lì)磁繞組時(shí)，勵(lì)磁繞組兩端產(chǎn)生的過電壓不超過允許值（3）滅磁裝置動(dòng)作后，發(fā)電機(jī)定子剩余電勢不足以維持電?。?）滅磁裝置的電路和結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單可靠，裝置應(yīng)有足夠大的熱容量，能把發(fā)電機(jī)磁場儲(chǔ)能全部或大部分泄放給滅磁裝置，而裝置不應(yīng)過熱，更不應(yīng)燒壞。3．滅磁的方法(1)線性放電電阻滅磁（2）非線性電阻滅磁構(gòu)成非線性電阻的材料一種為由碳化硅，另一種為是氧化鋅（3）采用滅弧柵滅?。?）利用全控橋逆變滅磁在交流勵(lì)磁系統(tǒng)中，如果采用了晶閘管整流橋向轉(zhuǎn)子供應(yīng)勵(lì)磁電流時(shí)，就可以考慮應(yīng)用晶閘管的有源逆變特性來進(jìn)行轉(zhuǎn)子回路的快速滅磁。第五章電力系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)頻

第一節(jié)

頻率調(diào)節(jié)概述

一、系統(tǒng)頻率變動(dòng)過大的不利影響（見書）二、影響系統(tǒng)頻率變化的因素系統(tǒng)頻率的變化是由于發(fā)電機(jī)的負(fù)荷與原動(dòng)機(jī)輸入功率之間失去平衡所致。

三、系統(tǒng)頻率的調(diào)節(jié)方式

調(diào)速器：反應(yīng)機(jī)組轉(zhuǎn)速和給定值之間的偏差，并以此來改變調(diào)節(jié)閥門的開度以增加或減少原動(dòng)機(jī)的出力，使機(jī)組轉(zhuǎn)速維持在一定范圍調(diào)頻器（或稱同步器）：反應(yīng)系統(tǒng)頻率與給定值之間的偏差，從而改變閥門的開度，第二節(jié)電力系統(tǒng)負(fù)荷變化與調(diào)頻措施

系統(tǒng)負(fù)荷的特點(diǎn)與調(diào)頻的關(guān)系第一種負(fù)荷變化引起的頻率偏移較小，可由頻率的一次調(diào)整完成。第二種負(fù)荷變化引起的頻率偏移較大，僅靠調(diào)速器的作用往往不能將頻率偏移限制在容許范圍之內(nèi)，這時(shí)必須由調(diào)頻器參與調(diào)整，即只有借助于頻率的二次調(diào)整才能完成。第三種負(fù)荷變化可用負(fù)荷預(yù)測的方法預(yù)先估計(jì)得到，調(diào)度部門預(yù)先編制的系統(tǒng)日負(fù)荷曲線基本上就反映了這部分負(fù)荷的大小，這部分負(fù)荷要求在滿足系統(tǒng)有功功率平衡的條件下，按照經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目標(biāo)在各發(fā)電廠間進(jìn)行分配。

電力系統(tǒng)的集中式聯(lián)合調(diào)頻

主要過程是：將系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)組的實(shí)發(fā)功率、系統(tǒng)各線路潮流、各節(jié)點(diǎn)電壓等由各廠站端的遠(yuǎn)動(dòng)裝置送到調(diào)度中心，形成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，調(diào)度中心計(jì)算機(jī)的相關(guān)軟件按預(yù)定的數(shù)學(xué)模型和調(diào)節(jié)準(zhǔn)則確定各調(diào)頻電廠或調(diào)頻機(jī)組的調(diào)節(jié)量，并通過遠(yuǎn)動(dòng)通道把調(diào)節(jié)指令發(fā)送到各廠站調(diào)頻機(jī)組的控制器，使各調(diào)頻機(jī)組按指令執(zhí)行有功功率的調(diào)節(jié)。

第三節(jié)電力系統(tǒng)的頻率特性

一、電力系統(tǒng)負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性當(dāng)頻率變化時(shí)，系統(tǒng)負(fù)荷消耗的有功功率也將隨著改變。這種有功負(fù)荷隨頻率而變化的特性稱為負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性。

綜合負(fù)荷消耗的有功功率與頻率的關(guān)系負(fù)荷的綜合靜態(tài)頻率特性

負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)為負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)的標(biāo)么值

負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)也可表示為有名值

有名值與標(biāo)么值間的換算關(guān)系

例5—1某電力系統(tǒng)中，與頻率無關(guān)的負(fù)荷占30％，與頻率一次方成正比的負(fù)荷占40％，與頻率二次方成正比的負(fù)荷占10％，與頻率三次方成正比的負(fù)荷占20％。求系統(tǒng)頻率由50HZ下降到47HZ時(shí)，負(fù)荷功率變化的百分?jǐn)?shù)及負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)KL*。頻率降為47Hz時(shí)，f*＝47／50＝0.94，系統(tǒng)負(fù)荷為PL*＝0.3+0.4×0.94+0.1×0.942+0.2×0.943

＝0.930△PL*

＝

（1-0.930）＝0。07二、發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)調(diào)節(jié)特性

定義發(fā)電機(jī)組的調(diào)差系數(shù)為發(fā)電機(jī)組的調(diào)差系數(shù)也可用標(biāo)么值發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)調(diào)節(jié)方程三、電力系統(tǒng)的頻率特性

第四節(jié)

調(diào)速器原理

一、概述調(diào)速器：機(jī)械液壓調(diào)速器電氣液壓調(diào)速器(簡稱電液調(diào)速器)，按其控制規(guī)律來劃分：

比例積分（PI）調(diào)速器比例—積分—微分（PID）調(diào)速器等。第六章自動(dòng)按頻率減負(fù)荷和其它安全自動(dòng)裝置

第一節(jié)自動(dòng)按頻率減負(fù)荷概述一、低頻運(yùn)行的危害（見書）二、限制頻率下降的措施

(1)動(dòng)用系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)備用容量。

(2)應(yīng)迅速啟動(dòng)備用機(jī)組。

(3)按頻率自動(dòng)減去負(fù)荷。

三、系統(tǒng)頻率的動(dòng)態(tài)特性

電力系統(tǒng)由于有功功率平衡遭到破壞引起系統(tǒng)頻率發(fā)生變化，頻率從正常狀態(tài)過渡到另一個(gè)穩(wěn)定值所經(jīng)歷的時(shí)間過程，稱為電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)頻率特性。

第二節(jié)自動(dòng)按頻率減負(fù)荷工作原理

一、不切除負(fù)荷的情況下系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定值

假設(shè)電力系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生有功功率缺額PV為系統(tǒng)額定總負(fù)荷PL·n的20％時(shí)，系統(tǒng)頻率要降低，如果僅由負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)來補(bǔ)償有功缺額，由（5-4）式可得，系統(tǒng)頻率下降值為

設(shè)KL*=2，那么

系統(tǒng)的頻率會(huì)下降到

二、最大功率缺額的確定

一般應(yīng)根據(jù)最不利的運(yùn)行方式下發(fā)生事故時(shí)，實(shí)際可能發(fā)生的最大功率缺額來考慮設(shè)正常運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)負(fù)荷為PL·n，額定頻率fn與恢復(fù)頻率fr之差為Δf，

例6-1某系統(tǒng)的負(fù)荷總功率為PL·n＝5000MW，設(shè)想系統(tǒng)最大的功率缺額PV·max為1000MW（負(fù)荷總功率的20％），設(shè)負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)為及KL*＝2，自動(dòng)按頻率減負(fù)荷裝置動(dòng)作后