低频减载保护原理(含图)
电力系统自动低频减载(整理)
电力系统自动低频减载电力系统频率及有功功率的自动调节1． 电力系统自动调频1.1电力系统频率波动的原因频率是电能质量的重要指标之一，在稳态条件下，电力系统的频率是一个全系统一致的运行参数。
系统频率的波动直接原因是发电机输入功率＆输出功率之间的不平衡，众所周知，单一电源的系统频率是同步发电机转速的函数：60np f =n ――电机的转速，r/min ； f ――电力系统的频率，HZ ； p ――电机的极对数；对于一般的火力发电机组，发电机的极对数为1，额定转速为3000 r/min ，亦即额定频率为50HZ 。
此时，系统频率又可以用同步发电机的角速度的函数来表示：π2w f =为了研究系统频率变换的规律，需要研究同步发电机的运动规律。
同步发电机组的运动方程为：dtdw JT T T e m =∆=-mT ――输入机械转距；e T ――输出电磁转距（忽略空载转距，即负荷转距）；J ――发电机组的转动惯量；dtdw ――发电机组的角加速度；由于功率和力矩之间存在转换关系（P=wT ）上式经过规格化处理和拉氏变换后，可得传递函数：w H P P S e m ∆=-2P――原动机功率（发电机的输入功率）；mP――发电机电磁功率；eH――发电机组的惯性常数；S――角速度变化量；w由此可知，当原动机功率和发电机电磁功率之间产生不平衡的时候，必然引起发电机转速的变化，即引起系统频率的变化。
在众多发电机组并联运行的电力系统中，尽管原动机功率P不是恒定不变的，但它主要m取决与本台发电机的原动机和调速器的特性，因而是相对容易控制的因素；而发电机电磁功率P的变化则不仅与本台发电机的电磁特性有关，更取决于电力系统的负荷特性，是难以控e制的因素，而这正是引起电力系统频率波动的主要原因。
1.2调频的必要性电力系统的频率变动对用户、发电厂和电力系统本身都会产生不良的影响，所以必须保持频率在额定值50hz上下，且其偏移量不能超过一定范围。
电力系统自动低频减载及其他安全控制装置
1、第一级启动频率 •在事故初期及早切除负荷功率，对于延缓频率下降过程有利。 •第一级启动频率选择高值，在48.5Hz-49Hz之间。
2、最末一级启动频率 •在电力系统中允许最低频率受到“频率崩溃”和“电压崩溃” 的限制，一般取46Hz-46.5Hz之f e间。
3、频率级差
n f1 fn 1
f1
2021/8/19
2/37
电力系统自动装置
2021/8/19
3/37
电力系统典型事故
•电力系统自动装置就是针对危及系统安全运行的故障所采用
的自动化对策，他们的任务就是当系统发生某些故障时，按照预
定的控制准则迅速作出反应，采取必要的措施以避免事故扩大。
PA
输电线路1
B系统
A电厂
输电线路2
事故1：A电厂发生故障而切机，B系统突然减少了功率 PA 。 如果运行机组备用容量远小于 PA ，则会造成电网功率的严重
TX
PGN PLN KL*
d f* dt
f*
Ph* K L*
Txf
d f* dt
f*
Ph* K L*
•当系统出现功率缺额或者功率过剩时，系统频率 f X t
的动态特性可用指数曲线来描述。
fe
•在事故初期，频率下
降的速度与功率缺额
成正比
fb
fa
2021/8/19
c
b
a
t
c
14/37
2、电力系统频率的动态特性
11/37
2、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 J d M
dt
转子动能
自动低频减载的工作原理
自动低频减载是一种可以自动调节电机的频率的装置，它的工作原理是：当电机的负载超过一定的阈值时，自动低频减载装置就会调低电机的频率，从而降低电机负载，减少负载对电机的危害。
自动低频减载装置通过检测电机的负载来调节电机的频率，当电机的负载超过一定的阈值时，自动低频减载装置就会调低电机的频率，从而降低电机负载，减少负载对电机的危害。
自动低频减载装置还可以通过检测电机的温度来调节电机的频率，当电机的温度超过一定的阈值时，自动低频减载装置就会调低电机的频率，从而降低电机的温度，防止电机过热。
低频低周减载定值
低频低周减载定值1. 任务背景低频低周减载定值是一种用于保护电力系统设备的调控手段。
在电力系统中，低频低周减载定值主要用于减少系统负荷，以避免设备过载和损坏。
2. 定义和原理低频低周减载定值是指在电力系统中，通过调节设备的负载，使其在低频低周的运行状态下工作，以减少设备的负荷。
低频低周减载定值的原理是通过降低系统的负荷，减少设备的运行压力，从而延长设备的使用寿命。
3. 应用场景低频低周减载定值主要应用于电力系统中的各种设备，如发电机、变压器、电缆等。
它可以在系统负荷过大时，通过调节设备的负载，使其在低频低周的状态下运行，从而保护设备，延长设备的寿命。
4. 实施步骤低频低周减载定值的实施步骤如下：步骤一：确定减载定值首先需要确定减载定值，即设定设备在低频低周状态下的工作负荷。
这个定值应根据设备的额定负荷和运行条件来确定，以确保设备的安全运行。
步骤二：调节设备负载根据确定的减载定值，对设备进行负载调节。
可以通过调节设备的输出功率、电流或电压等参数来实现负载的调节。
步骤三：监测设备状态在设备运行过程中，需要对设备的状态进行监测。
可以通过监测设备的温度、振动、电流等参数来判断设备是否正常工作。
步骤四：调整减载定值根据设备的状态监测结果，如果发现设备出现异常，需要及时调整减载定值。
可以逐步增加设备的负载，或者降低设备的工作频率，以恢复设备的正常运行。
步骤五：记录和分析数据在实施低频低周减载定值过程中，需要对设备的运行数据进行记录和分析。
可以通过记录设备的负载、温度、电流等参数，来评估设备的运行状态和减载效果。
5. 优点和注意事项低频低周减载定值的优点包括：•延长设备的使用寿命：通过减少设备的负荷，降低设备的运行压力，可以延长设备的使用寿命。
•保护设备安全：在系统负荷过大时，通过减载定值可以保护设备免受过载和损坏的风险。
在实施低频低周减载定值时，需要注意以下事项：•确保减载定值的合理性：减载定值应根据设备的额定负荷和运行条件来确定，以保证设备的安全运行。
简述低频减载装置的基本原理。
简述低频减载装置的基本原理。
低频减载装置是电力系统中用于降低低频振荡的一种装置。
低频振荡是电力系统中常见的一种故障，经常出现在系统变化较快的情况下，如电站开停机、负载变化等。
这种振荡会对电网安全性和稳定性造成影响，进而影响供电质量和可靠性。
低频减载装置的基本原理是根据电力系统的特性，通过改变发电机的主磁通来控制系统的功率输出和电压，从而降低低频振荡和保持系统稳定。
具体来说，低频减载装置通过调节发电机的励磁电压和电流来改变主磁通，从而影响机组的输出功率。
当系统中出现低频振荡时，低频减载装置会检测到振荡信号，然后发送信号给励磁控制器，控制器将根据信号的幅度和相位来调整发电机的励磁电压和电流，从而改变机组输出的功率，以达到减少低频振荡的目的。
当低频振荡消失时，低频减载装置会自动恢复到正常控制状态。
低频减载装置的作用在于，当系统出现低频振荡时，会导致发电机输出功率和电压的振荡，导致系统不稳定和供电质量下降。
通过使用低频减载装置，可以通过调整发电机的主磁通来控制机组的输出功率和电压，降低振荡的频率和幅度，从而保持电力系统的稳定性。
需要注意的是，低频减载装置只能用于低频振荡的控制，对于高频振荡等其他类型的系统振荡，还需要其他控制方式来实现电力系统的稳定性控制。
低频减载及其它安全自动装置
综合应用案例分析
案例二
某大型水电站
背景
应用
结果
该水电站采用多种安全自动装 置，包括低频减载装置、安全 门、紧急停机程序等，以确保 大坝和机组的安全运行。
低频减载装置在检测到电网频 率异常时自动切除部分负荷； 安全门在检测到大坝水位过高 时自动开启泄洪；紧急停机程 序在检测到机组异常时自动停 机。
该水电站成功避免了多次因自 然灾害或设备故障而引发的事 故，保障了大坝和机组的安全 运行，确保了电力供应的稳定 性。
02
CATALOGUE
安全自动装置
定义与重要性
定义
安全自动装置是指在电力系统出现异常情况时，能够自动地、迅速地切除故障部分或降低系统出力， 以保障整个电力系统的安全稳定运行的设备。
重要性
随着电力系统的规模不断扩大，安全自动装置在保障电力系统的安全稳定运行中发挥着越来越重要的 作用。它能够有效地防止系统崩溃、大面积停电等严重事故的发生，减少损失，提高电力系统的可靠 性。
低频减载及其它安 全自动装置
目录
• 低频减载装置 • 安全自动装置 • 低频减载与安全自动装置的关系 • 实际应用案例分析 • 维护与保养建议
01
CATALOGUE
低频减载装置
定义与工作原理
定义
低频减载装置是一种用于电力系统安全自动装置，用于防止电力系统出现低频 振荡或功率振荡，从而保护电力系统的稳定运行。
挑战
随着可再生能源的大量接入和分布式电源的普及，电力系统的结构和特性将发生深刻变化，对低频减载和安全自 动装置提出了更高的要求和挑战。如何适应这些变化，提高装置的性能和可靠性，是未来需要重点关注和研究的 问题。
04
CATALOGUE
电力系统自动低频减载及其他安全控制装置
汇报人：
,
汇报人：
CONTENTS
PART ONE
PART TWO
原理：基于频 率变化自动识 别系统，检测 电网频率变化， 实现自动低频
减载
作用：在电力系 统中，当电网频 率下降时，自动 切除部分负荷， 保证电力系统的
安全稳定运行
目的：提高电 力系统的安全 性和稳定性， 减少因频率下 降引发的连锁
故障
工作流程：传感器实时监测系统频率，一旦发现异常，立即将信号传输给控制器，控制器根据预设算法 判断是否需要触发减载动作，如果需要，则向执行机构发出指令，执行机构根据指令进行减载操作。
特点：具有快速响应、高精度、高可靠性的特点，能够有效保障电力系统的安全稳定运行。
检测电力系统的频率变化 判断频率变化是否超过预设阈值 如果超过阈值，触发低频减载控制装置 控制装置根据预设策略切除部分负载，以恢复系统频率稳定
添加标题
未来展望：未来电力系统自动低频减载装置将更加注重智能化和自适应性，能够更好地应对 各种复杂的电力系统和负荷变化，提高电力系统的稳定性和可靠性。
添加标题
技术创新：随着科技的不断进步，电力系统自动低频减载装置的技术将不断创新和完善，为 电力系统的安全稳定运行提供更加可靠的保障。
添加标题
应用范围：随着电力系统规模的不断扩大和复杂化，自动低频减载装置的应用范围将不断扩 大，不仅局限于电力系统，还将应用于其他领域，如能源、交通等。
发电厂：用于确保发电机组在低频或异常情况下能够安全停机，防止设备损坏和事故 扩大。
输配电系统：用于检测和防止电力系统中的电压异常、频率波动等问题，保障电力系 统的稳定运行。
工业自动化生产线：用于确保生产线上的电机、传动系统等设备在电力异常时能够安 全停机，避免设备损坏和生产事故。
低周低压减载保护原理及动作逻辑
低周低压减载保护原理及动作逻辑摘要：当电力系统在稳定运行的时候，电力系统中发电机发出的全部有功功率等于用户消耗的所有有功功率。
电力系统中全部发电机输出的有功功率的总和，在任何时间点都等于此系统中用电设备有功功率和网络中的有功损耗的总和。
但是由于有功负荷是经常变化的，有功负荷的任何变动都会立即引起发电机输出电磁功率的变化，这时发电机转轴上的转矩平衡会被打破，发电机转速也将发生变化，系统的频率就会随之发生偏移。
每当系统中的有功功率出现不足时，就会引起系统频的率下降，有功功率的缺额越大，频率也将下降越多。
若是有功功率缺额超出了系统自身正常调节能力时，就会影响电能质量，并且会给电力系统安全运行带来非常严重后果。
因此预防系统低频运行是非常有必要的，低周低压减载保护装置在低频保护中起着重要的作用。
本文主要介绍低周减载装置的保护原理以及其动作的逻辑，进一步阐述低周减载的原理和应用。
关键词：低周减载原理动作逻辑1低频运行的危害1.1低频运行对发电机和系统稳定性的影响当频率下降时，汽轮机会由于叶片的震动变大，影响使用寿命，严重时可能产生裂纹。
我国电网的频率为50Hz，当频率低至45Hz附近时，有一些汽轮机的叶片就可能因共振而发生断裂，造成非常严重的事故。
当频率下降到47～48Hz的时候，由异步电动机驱动的风机，水泵，和磨煤机等火力电厂厂用机械的出力会随之下降，火电厂的锅炉和汽轮机的出力也会下降，引发火力电厂发电机所发出的有功功率下降。
若是这种趋势不能及时的制止，就会在较短的时间内致使电力系统频率下降到很危险的程度，可能会出现频率崩溃，引发大面积的停电，甚至可能使整个电力系统瓦解。
当电力系统频率下降时，异步电动机和变压器的励磁电流就会增加，此时异步电动机和变压器的无功损耗会增加，从而使系统的电压下降。
频率的下降还会导致励磁机出力下降，发电机电动势下降，全系统电压水平会因为频率的下降而降低。
如果电力系统原来的电压水平不够高，在频率下降严重时，就可能会出现电压快速的下降，出现电压崩溃，引发大面积停电，甚至整个系统随之瓦解。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
低周减载保护（低频）
当电力系统在实际可能的各种运行情况下，因故发生突然的有功功率缺额后，导致系统
频率下降，所以必须要及时切除相应不重要的部分负荷，使保留运行的系统部分能够迅速恢
复到额定功率附近继续运行。低周减载保护中的频率是通过电压和时间的采样计算来获取的,
利用CPU的计数器测量电压波形的两个过零点之间的平均时间,就可以计算出系统电压的频
率值。
当系统频率小于低周减载保护定值至整定时间，该保护将自动判断是否切除负荷来恢复
有功功率的平衡，使系统频率恢复到一定值，以保证系统的稳定运行和重要负荷的正常工作。
其动作方程为：
f≤F
t≥t_F
式中，f为系统频率采样值，F为低周减载保护定值；
t为系统频率采样值小于低周减载保护定值的时间；
t_F为低周减载保护的整定延时。
此保护设有低电压闭锁和滑差闭锁。低电压闭锁可以防止母线附近短路故障的近距
离短路或电压输入信号为零时出现保护的误动作；滑差闭锁可以防止在系统发生振荡时
出现保护误动作。
低压闭锁和滑差闭锁的方程为：
umax≥FU
△f≤FD
式中，umax为系统最大线电压值，FU为低压闭锁定值；
△ f为频率的滑差值，FD为滑差闭锁定值。
(控制字)
CON_FD
保护信号出口
T_F
J8、J9
D1
复归后
面板指示灯
J6
保护动作出口
复归后
+
-
+
-
-
+
t=
1
UC
UB
UA
CON_F
(控制字)
F
+
-
f
(控制字)
CON_FU
f
-
+
FD
跳闸后
FU
图5-7 低周减载保护原理逻辑图