第5章

按頻率自動減負荷及其他安全自動控制裝置電力系統(tǒng)自動裝置內容提要5.1概述5.2按頻率自動減負荷5.3自動解列裝置5.4水輪機組低頻自啟動裝置5.2按頻率自動減負荷

5.2.1概述(1)系統(tǒng)長期在49~49.5Hz內運行時(2)頻率下降至47~48Hz時(3)頻率的下降會使發(fā)電機電壓下降5.2.2電力系統(tǒng)動態(tài)頻率特性圖5.1系統(tǒng)的動態(tài)頻率特性

式中

PG*,PL*——相應地以系統(tǒng)總發(fā)電功率PGn為基準時,發(fā)電總功率和負荷功率的標幺值,即PG*=PG/PGn×100%PL*=PL/PGn×100%

5.2.3ＡＦＬ工作原理

（２）ＡＦＬ的分級實現(xiàn)1)第一級啟動頻率f1的確定2)末級啟動頻率fN的確定（３）頻率級差Δｆ的確定

①按選擇性確定Δf②不強調級差的選擇性圖5.2

頻率選擇性級差的確定（４）各級最佳切除負荷的計算

且有ΔPi-1*=ΔPi*+ΔPLi*(5.9)所以ΔPLi*=ΔPi-1*-ΔPi*

（５）特殊級（附加級）的設置

圖5.3

AFL中的特殊情況示意

（６）ＡＦＬ裝置的動作時限

AFL裝置動作時,理論上要求盡可能快,以利于頻率恢復。但要防止系統(tǒng)發(fā)生振蕩或電壓短時下降AFL可能會誤啟動,因此一般采用一個不大的時限,通常取為0.15~0.5s5.2.4自動按頻率減負荷裝置（１）對ＡＦＬ的基本要求①能在系統(tǒng)各種運行方式下，產(chǎn)生有功功率缺效時，有計劃地切除負荷，防止頻率下降至危險點以下②切除負荷應盡可能少，以防止超調③電力系統(tǒng)發(fā)生低頻振蕩或受諧波干擾時，ＡＦＬ不應誤動④變電站電源消失時，ＡＦＬ不應誤動(2)AFL裝置的實現(xiàn)圖5.4

AFL裝置工作示意圖低頻繼電器是AFL中的關鍵元件(3)微機型AFL1)硬件結構框圖2)頻率檢測3)閉鎖信號4)功能設置5)輸出6)AFL應有與上級計算機通信接口圖5.5

AFL裝置硬件框圖(4)AFL功能的分散實現(xiàn)

1)閉鎖方式①時限閉鎖②低電壓帶時限閉鎖③低電流閉鎖2)自動按頻率減負荷后的重合閘(5)AFL裝置運行中可能的誤動作與防止措施5.2.5電力系統(tǒng)頻率異常的計算機控制簡介通過前面的論述可見，即使是微機型ＡＦＬ裝置，其工作過程是固定邏輯式，也不能適應電力系統(tǒng)運行方式的復雜變化。例如，一個聯(lián)合電力系統(tǒng)事故后，可以解列為幾個系統(tǒng)獨立運行，其ＡＦＬ的定值顯然較單一系統(tǒng)的整定復雜。且系統(tǒng)解列后，個別子系統(tǒng)不在故障區(qū)而可能出現(xiàn)頻率升高的情況。此外，ＡＦＬ是以頻率為啟動信號，系統(tǒng)頻率是發(fā)電機轉速的直接反映，而發(fā)電機轉速的變化是有機電慣性的。因此，從更精確的角度看，頻率下降反映是有時滯的。5.3自動解列裝置5.3.1解列的作用解列是系統(tǒng)的一種安全控制措施5.3.2廠用電系統(tǒng)的解列裝置5.3.3系統(tǒng)中的解列裝置（１）系統(tǒng)解列的應用①盡力保持解列后各部分系統(tǒng)的功率平衡，以防止頻率、電壓的急劇變化，因此解列點應選在有功功率、無功功率的分界點上，或交換功率最小處。②適當?shù)乜紤]操作方便、易于恢復系統(tǒng)，具有較好的遠動條件或通信條件。圖5.6

電力系統(tǒng)示意圖（２）解列裝置實現(xiàn)原理

按頻率下降原則構成解列條件按頻率下降與功率大小確定解列圖5.7

利用頻率、功率的解列邏輯圖

利用測量電壓實現(xiàn)振蕩解列圖5.8

利用測量電壓構成振蕩解列的說明

(3)可行的計算機解列方式電力系統(tǒng)實現(xiàn)調度自動化后,應用前述的靜態(tài)安全分析功能,對實際運行的電力系統(tǒng)給出假想事故并作出預防。一旦系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩,根據(jù)實情作出判斷后,由預先選定的解列點的斷路器動作,實現(xiàn)解列5.4水輪機組低頻自啟動裝置5.4.1水輪機組的啟動特性（１）按中特性或高特性啟動（２）按低特性啟動圖5.9水輪機組的啟動特性5.4.2水輪機組