自动低频减载装置的配置

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1、自动低频减载装置的配置第37卷2009年6月云南电力技术YUNNANELECTRICPOWERVo1.37No.3Jun.2009自动低频减载装置的配置杨洁(云南电网公司昆明供电局,云南昆明650011)摘要:阐述了频率的降低对电力系统的影响,针对这些影响提出了对自动低频减载装置配置的要求.关键词:频率影响自动低频减栽装置配置中图分类号:TM7文献标识码:B文章编号:1006-7345(2009)03-0067-021前言当电力系统发生较大事故时,系统出现严重的功率缺额,其缺额值超出了正常热备用可以调节的能力,这时即使令系统中运行的所有发电机组都发

2、出其设备可能胜任的最大功率,仍不能满足负荷功率的需要,所引起的系统频率下降值将远远超出系统安全运行所允许的范围.在这种情况下从保障系统安全运行的观点出发,为了保证对重要用户的供电,必须采取应急措施,切除部分负荷,以使电力系统频率恢复到可以安全运行的水平以内.2频率对电力系统的影响电力系统的频率反映了发电机组所发出的有功功率与负荷所需有功功率之间的平衡情况.当电力系统发电机发出的总功率等于用户消耗的(包括传输损失)总功率时,系统频率维持额定值(即50Hz).如果电力系统中某些机组因故障切除时,由于出现有功功率缺额,系统频率就要下降,使系统在较低的频率

3、之下达到新的功率平衡.频率的过度降低,不仅影响电能质量,而且会给系统的安全运行带来下述严重危害:2.1对汽轮机的影响汽轮机在额定频率下运行时,叶片振动很小;当频率下降时,叶片振动变大甚至产生共振现象.运行经验表明,系统频率长期在49.5—49Hz以下运动时,某些形式的汽轮机叶片容易造成损伤,当频率低到45Hz附近时,汽轮机的一些叶片可能因共振而断裂.2.2发生"频率崩溃"现象收稿日期:2009—03—19由于频率下降,使火电厂的厂用机械生产率下降.当频率下降到48—47Hz时,风机,水泵及球磨机等的生产率显着下降.2.3发生"电压崩溃"现象当频率降

4、低时,励磁机,发电机等的转速相应降低,由于发电机的电动势下降和电动机转速降低,加剧了系统无功不足情况,使系统电压水平下降.运行经验表明,当频率降至46—45Hz时,系统电压水平受到严重影响,当某些中枢点电压低于某一临界值时,将出现所谓"电压崩溃"现象,系统运行的稳定性遭到破坏,最后导致系统瓦解.2.4对电力用户的影响首先电力系统频率变化会引起异步电动机转速变化,再者频率降低将使电动机的转速和输出功率降低,导致其所带动机械的转速和出力降低,影响电力用户设备的正常运行.3自动低频减载装置的配置3.1按频率自动减载装置的原则1)在任何情况下的频率下降过程

5、中,应保证系统低频值与所经历的时间,能与运行中机组的自动低频保护和联合电网间联络线的低频解列保护相配合,频率下降的最低值还必须大于核电厂冷却介质泵低频保护的整定值,并留有不小于0.3—0.5Hz的裕度,保证这些机组继续联网运行,为了保证火电厂的继续安全运行,应限制频率低于47.0Hz的时问不超过0.5s.2)自动低频减载装置动作后,应使运行系统稳态频率恢复到不低于49.5Hz水平;为了考虑672009年第3期云南电力技术第37卷某些难以预计的可能情况,应增设长延时的特殊动作轮,使系统运行频率不致长期悬浮在低于49.0Hz的水平.3)因负荷过切引起恢

6、复时的系统频率过调,其最大值不应超过51Hz,并必须与运行中机组的过频率保护相协调,且留有一定裕度,避免高度自动控制的大型汽轮机组在过频率过程中的可能误断开,进一步扩大事故.4)自动低频减载的先后顺序,应按负荷的重要性进行安排.5)宜充分利用系统的旋转备用容量,当发生使系统稳态频率只下降到不低于49.5Hz的有功功率缺额时,自动低频减载装置不动作;应避免因发生短路故障以及失去供电电源后的负荷反馈引起自动低频减载装置的误动作,但不考虑在系统失步震荡时的动作行为.3.2自动低频减载装置轮次的配置1)第一轮动作频率f1的配置:凡是能够由调度人员采取措施,

7、而且在执行这个措施所需要的时间内,不会在系统内引起严重的后果就能使频率恢复的情况下,不应使自动低频减载装置动作.第一轮动作频率f1一般取48—48.5Hz,以水电厂为主的系统,考虑到调速系统动作速度较慢,易取低值.2)末轮动作频率fn的配置:末轮动作频率因由系统所允许的最低频率确定.对于以高温高压火电厂为主的电力系统,考虑到当频率低于46—46.5Hz时,厂用电已经不能正常工作,因此末轮动作频率以不低于46—46.5Hz为宜.对于其他电力系统可取得低些,但最低不能低于45Hz.3)选择性频率级差及自动低频减载装置级数的配置:自动低频减载装置的各轮动

8、作应具有选择性,即前一轮动作后,若不能阻止系统频率的继续下降,后一轮才应该动作.因此相邻两轮的动作频率间应具有一定的频率级