最新华电电力系统自动化第13讲-低频减载04教学讲义ppt课件.ppt

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1、华电电力系统自动化第13讲-低频减载04主要内容电力系统典型事故自动低频减载频率的静态/动态特性自动低频减载的工作原理最大功率缺额/动作顺序/频率级差选择每段切功率的限制/延时与防止误动作特殊轮自动低频减载装置其他安全自动控制装置自动解列装置水轮机低频自启动装置自动切机与电气制动2021/10/62NorthChinaElectricPowerUniversity电力系统自动装置2021/10/63NorthChinaElectricPowerUniversity第二节自动低频减载电力系统的频率反映了发电机组所发出的有功功率

2、与负荷所需有功功率之间的平衡状况。当电力系统发生了较大的事故时，系统出现了严重的功率缺额，其缺额值超出了正常热备用可以调节的能力，这时即使令全系统中运行的所有发电机都发出其设备可能提供的最大功率，仍然不能满足负荷功率的需要，所引发的系统频率下降值远远超出了系统安全运行所允许的范围。为了保证电网安全和对重要用户的供电，必须采取措施，切除部分负荷，以使系统频率恢复到可以安全运行的水平内。2021/10/67NorthChinaElectricPowerUniversity频率降低对电力系统的影响系统频率降低较大时，对系统运行极为

3、不利，甚至会造成系统崩溃的严重后果。1、对汽轮机的影响：频率降低会导致汽轮机的叶片产生裂纹，甚至叶片断裂。2、发生频率崩溃现象3、发生电压崩溃现象频率降低火电厂厂用机械出力降低锅炉出力降低发电厂出力降低频率降低励磁机、发电机转速下降电动势下降加剧无功不足电压水平下降2021/10/68NorthChinaElectricPowerUniversity1、电力系统频率的静态特性在电力系统出现较大的功率缺额时，如能在较低的频率维持运行，主要是依靠负荷频率特性的调节作用。当频率降低时，负荷按照自身的频率特性自动地减少了从系统中所吸

4、收的功率，使之与发电机发出的功率尽可能的保持平衡。此时，系统所减少的功率就是系统的功率缺额。系统功率缺额负荷的频率调节特性系统功率缺额2021/10/69NorthChinaElectricPowerUniversity2、电力系统频率的动态特性在系统稳态运行情况下全电网统一的角频率当系统受到微小扰动时，系统频率仍然维持，发生变化，也发生变化。此时，母线电压的瞬时角频率为由于在扰动过程中，各母线电压的相角不可能具有相同的变化率，因此，系统中各母线电压频率变化并一致。取决于的变化情况。2021/10/610NorthChina

5、ElectricPowerUniversity2、电力系统频率的动态特性当系统出现功率缺额时，系统中旋转的动能都为支持电网的能耗而做出贡献。频率随时间变化的过程主要取决于有功功率缺额大小和系统中所有转动部分的机械惯性，包括：汽轮机、同步发电机、同步调相机、电动机及其拖动的机械设备。电力系统由于有功功率的平衡遭到破坏，引起系统频率发生变化，频率从正常状态过渡到另一个稳定值所经历的时间过程——电力系统频率的动态过程。用来表示电力系统频率动态特性。2021/10/611NorthChinaElectricPowerUniversi

6、ty2、电力系统频率的动态特性研究电力系统频率的动态过程（1）以单机单负荷为例：系统出现有功缺额时，转子运动方程转子动能考虑到机械角速度变化不太快2021/10/612NorthChinaElectricPowerUniversity2、电力系统频率的动态特性（2）全网多台机组并联运行：考虑忽略各节点频率偏差的差异，把全系统的所有机组看作一台等值机。电动机及其拖动机械负荷的转动惯量远小于发电机组的转动惯量，可以忽略，这样并不会影响计算结果。等值机的惯性时间常数转换为以负荷在额定频率时的总功率为基准功率2021/10/613N

7、orthChinaElectricPowerUniversity2、电力系统频率的动态特性当系统出现功率缺额或者功率过剩时，系统频率的动态特性可用指数曲线来描述。在事故初期，频率下降的速度与功率缺额成正比2021/10/614NorthChinaElectricPowerUniversity2、电力系统频率的动态特性系统有功率缺额ΔPh，当频率下降至f1，切除负荷结论：如果能够及时切除负荷功率，就可以延缓系统频率下降过程。cd2021/10/615NorthChinaElectricPowerUniversity3、自动低频

8、减载的工作原理当电力系统发生严重的功率缺额时，低频减载装置的任务就是迅速断开相应数量的用户负荷，使系统频率在不低于某一允许值的情况下，达到有功功率平衡，以确保电力系统安全运行，防止事故进一步扩大。这是防止电力系统发生频率崩溃的系统性的保护装置。1、最大功率缺额的确定2、自动低频减载装置的动