第5章 电力系统自动低频减载装置

§5-2 自动低频减载装置的工作原 理三、自动低频减载装置动作顺序
1）第一级起动频率 f1 的确定：由图5-3所示系统频率动态特性曲线
的规律可知，在事故初期若能及早切除负荷功率，对于延缓频率的下降 是有利的，因此第一级的起动频率宜选择得高一些。但是，又必须计及 电力系统启动旋转备用容量所需的时间延迟，避免暂时性的频率下降而
§5-2 自动低频减载装置的工作原 理二、最大功率缺额的确定
当系统出现有功功率缺额时，为了使停电的用户尽可能少，一般希
望系统频率恢复到可运行的水平即可，并不要求恢复到额定频率，即系
统恢复频率小于额定功率。这样，低频减载装置可能断开的最大功率 △PL.max 可小于最大功率缺额△Ph.max 。设正常运行时系统负荷为 PL ，根 据式（3-7）可得
§5-3 微机频率电压紧急控制装置
一、微机频率电压紧急控制装置的硬件
图5-5 频率电压紧急控制装置的硬件结构框图
§5-3 微机频率电压紧急控制装置
三、微机频率电压紧急控制装置动作原理
§5-1 概述
二、系统的动态频率特性
图5-2 电力系统频率的动态特性
§5-2 自动低频减载装置的工作原 理一、对自动低频减载装置的基本要求
1、能在各种运行方式出现功率缺额的情况下，有计划地 切除负荷，防止系统频率下降至危险点以下。
2、切除的负荷应尽可能少，应防止超调和悬停现象。 3、变电所的馈电线路故障使变压器跳闸造成失压时，低 频减载装置应可靠闭锁，不应误动作。 4、电力系统发生低频振荡时，低频减载装置不应误动作 。 5、电力系统受谐波干扰时，低频减载装置不应误动作。
所示。于是系统频率将长时间停留在较低水平上，显然这是不允许的。 为了消除这种现象，在低频减载装置中增加了特殊级，其动作频率一般 取为（47．5～48．5）Hz。由于特殊级动作时，系统频率已处于稳定状 态，所以特殊级应带有15～25s的动作时限，约为系统频率变化时间常数 的2～3倍，以防止特殊级的误动作。各级时间差取5s左右。
Ph.max PL.max PL PL.max
K Lf
PL. m a x
Ph. m a x 1
K L PL f K Lf
§5-2 自动低频减载装置的工作原 理三、自动低频减载装置动作顺序
目前在电力系统中普遍采用按照频率降低的程度分批切除负荷的方法，
也就是将接至低频减载装置的总功率△ P分L.m配ax在不同的起动频率下分
§5-1 概述
一、低频运行的危害性
(1)由于频率降低，火电厂厂用机械的出力将显著降低，导致发电厂发 出的有功功率进一步减少，功率缺额更加严重．系统频率进一步降低的 恶性循环，严重时造成系统频率崩溃。
(2)频率降低时，励磁机、发电机等的转速相应降低，导致发电机的电 动势下降，使系统电压水平下降，系统运行稳定性遭到破坏，严重时出 现电压崩溃现象。
(3)系统频率若长时间运行在49．5～49Hz以下时，某些汽轮机的叶片 容易产生裂纹；当频率降低到45Hz附近时，汽轮机个别级别的叶片可能 发生共振而引起断裂事故。
运行实践表明：电力系统的运行频率偏差不超过±o.2Hz；系统频率不 能长时间运行在（49．5～49）Hz以下；事故情况下．不能较长时间停留 在47Hz以下；系统频率的瞬时值绝对不能低于45Hz。
批地切除，以满足不同功率缺额的需要。根据起动频率的不同，低频减 载装置可分为若干级，按所接负荷的重要性又分为n个基本级和n个特殊 级。
1、基本级。基本级的作用是根据频率下降的程度，依次切除不重要的负 荷，制止系统频率的继续下降。为了确定基本级的级数，首先应该确定
第一级起动频率 f和1 最末一级起动频率 的f n 数值。
§5-2 自动低频减载装置的工作原 理三、自动低频减载装置动作顺序
图5-4 系统频率变化过程
§5-2 自动低频减载装置的工作原 理四、每级切除负荷的限值
Pi1 i 1
PL Phk
K L
fi fN
k 1
Pi1
1
i 1
Ph1 Phk
k 1
K L (fi f ri ) 1 K Lf ri
§5-2 自动低频减载装置的工作原 理五、自动低频减载装置的动作时限
自动低频减载装置的动作时限，原则上应越短越好，但 还应考虑到系统的某些不正常运行状态可能造成装置误动作。 例如：当系统发生振荡时，由于频率偏离额定值装置误动； 在系统发生短路故障的暂态过程中，由于非周期分量、谐波 分量引起畸变，使频率测量产生误差，引起装置误动作；有 时系统出现短时的功率缺额也会误动作；电压突变时，在低 频继电器的频率敏感回路中产生过渡过程，致使低频继电器 误动作，从而造成装置误动作。为了防止以上各种可能的误 动情况的发生，自动低频减载装置必须带有一定的动作延时， 此动作延时不能太长，否则系统频率会降低到临界，一般延 时0.5s左右。
§5-2 自动低频减载装置的工作原 理三、自动低频减载装置动作顺序
3)级数n的确定：当 f1 和 f n 确定以后，就可以在此频率范围内按频 率级差 f 确定n个起动频率值，即n级，将负荷功率 PL.max分配在这些
不同的起动频率值上。其中级数n应选择为
n f1 fn 1 f
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f 2fer ft f y
图5-3 选择性级差的确定
§5-2 自动低频减载装置的工作原 理三、自动低频减载装置动作顺序
2、特殊级。从基本级的工作原理可以看出，在装置的动作过程中，
可能出现这样的情况：第 i 级动作之后，系统频率可能稳定在 f i ，它低 于恢复频率的极限值，但又不足以使第 i +1级动作，如图5-4中的曲线2
断开负荷功率。所以，一般第一级的起动频率 f1 整定为(47.5～48.5)Hz。
2)最末一级起动频率 f n 的选择：电力系统允许的最低频率受“频
率崩溃”或“电压崩溃’’的限制。对于高温高压的火电厂，在频率低 于46～46.5Hz时，厂用电已不能正常工作；在频率低于45Hz时，就有 “电压崩溃”的危险。因此，最末一级的起动频率宜整定为46～ 46.5Hz．