《按频率自动减负荷》PPT课件

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1、按频率自动减负荷装置AFL电力系统的频率特性低频运行的危害系统频率长期低于49.5Hz时，汽轮机的叶片会发生共振，导致机械损伤，甚至断裂，造成事故。火电厂厂用机械出力下降，发电厂出力减少，有功缺额加剧，频率进一步下降。若不能及时处理，会造成系统频率崩溃。引起发电机转速下降。对某些励磁系统来说，励磁电压相应降低，系统电压随之下降，严重时造成系统电压崩溃。影响测量仪表准确性和用户产品质量。按频率自动减负荷装置：当系统频率降低时，根据频率下降的程度自动断开相应负荷，阻止频率降低，并使系统频率迅速恢复到给定的数值。电力系统的频率特性

2、负荷的静态频率特性电力系统的总有功负荷PL.Σ和系统频率f之间的关系。根据负荷消耗的有功功率与频率的关系。电力系统的负荷一般分为三类：负荷消耗的有功功率与频率无关；负荷消耗的有功功率与频率的一次方成正比；负荷消耗的有功功率与频率的二次、三次、高次方成正比。负荷的调节效应由负荷的静态频率特性可见，系统的频率下降时，负荷消耗的有功功率随之减少；反之增高。这种负荷消耗的有功功率随频率变化的现象，称为负荷的调节效应。负荷的调节效应系数KL=ΔPL.Σ/Δf式中：ΔPL.Σ＝PL.Σ－PL.Σ.N（PL.Σ.N为系统额定频率时的总有功

3、功率）；Δf＝f－fN实际常用百分数或标么值表示：KL=ΔPL.Σ％/Δf％＝[（PL.Σ－PL.Σ.N）/PL.Σ.N]/[(f－fN)/fN]=ΔPL.Σ*/Δf*0ffNPL.ΣPL.Σ.NPL.ΣΔPL.ΣΔf负荷的静态频率特性110%100%物理意义：系统频率每变化1％，系统消耗的有功功率相应变化KL％KL与地区和季节有关负荷的调节效应的存在有利于补偿有功功率的缺额，有利于电力系统的稳定运行。其结果是将运行于一个较低的频率下。系统有功功率缺额较大时，仅靠负荷调节效应，会使系统运行频率很低，破坏电力系统的安全运行。因

4、此，必须借助于AFL切除一部分不重要负荷，保证电力系统安全运行。电力系统的动态频率特性系统出现有功功率缺额而频率下降时，系统频率由额定频率变化到一个新的稳定频率的过程。f=f∞+(fN–f∞)e-t/Tf对按频率自动减负荷装置的基本要求系统出现有功功率缺额PLa时，仅靠负荷调节效应，新的稳定频率为[（PL.Σ∞－PL.Σ.N）/PL.Σ.N]=KL[(f∞－fN)/fN]计及PLa＝PL.ΣN－PL.Σ.∞，有f∞＝fN[1－(1/KL)(PLa/PL.Σ.N)]（1）例如：正常时总负荷500MW，KL=1.5，切除发电功率

5、60MW（PLa=60MW），f∞=50[1(1/1.5)(60/500)=46Hz,频率水平较低，必须由AFL切除负荷。设切除负荷Pcut=50MW，f∞＝fN[1－(1/KL)(PLa-Pcut)/（PL.Σ.N-Pcut)]f∞=49.3Hz基本要求：AFL动作后，应使系统频率回升到恢复频率内。我国电力系统规定恢复频率不低于49.5Hz。为使AFL充分发挥作用，应有足够的负荷接于AFL上。按式（1）计算出现最严重功率缺额PLa.max时，系统恢复到恢复频率时应接入的负荷数Pcut.Max。Pcut.Max=(PLa.m

6、ax－KLΔf*PL.Σ.N)/(1－KLΔf*)Δf*=(f－fN)/fNAFL应根据系统频率下降的程度切除负荷AFL切负荷宜采用分级切除，逐步逼近的办法。AFL切除负荷时，应先切除不重要的负荷，必要时再切除较为重要的负荷。AFL装置各级动作频率确定应符合系统要求首级动作频率。考虑系统稳定性同时兼顾能充分发挥旋转备用的作用，一般不超过49.1Hz。末级动作频率。由系统允许的最低频率下限决定，并留有0.3~0.5Hz的裕度。动作频率级差（1）强调选择性。（2）不强调选择性，减小级差。0.1~0.3Hz动作级数N动作时间。为防

7、止系统频率短时波动时误动，带0.15~0.5秒延时。AFL应设附加级附加级设较长延时（因此时频率已较稳定，一般为10~20秒），动作频率取恢复频率下限。必要时附加级可以分成若干级，各级动作频率相同，用延时区分各级动作顺序。按频率自动减负荷装置AFL配置根据系统结构和负荷的分布情况，分散装设在相关的发电厂和变电所系统频率下降到fi时，全系统所有第i轮AFL均动作，断开相应负荷。AFL误动作原因及防止误动措施误动原因旋转备用未充分发挥作用供电电源中断，负荷反馈防止AFL误动的措施给AFL适当延时，防止频率短时波动和旋转备用未充分

8、发挥作用前误动。加快保护、AAT、ARC动作时间，缩短供电中断时间，防止负荷反馈。增加低电压或低电流闭锁，供电中断时闭锁AFL采用频率变化闭锁df/dt<3Hz/s时，可以认为是功率缺额引起的频率下降df/dt≥3Hz/s时，可以认为是负荷反馈引起的频率下降采用按频率自动重合闸纠正其误动非