按頻率自動(dòng)減負(fù)荷ppt課件

1、按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置AFL電力系統(tǒng)的頻率特性n低頻運(yùn)行的危害低頻運(yùn)行的危害n系統(tǒng)頻率長(zhǎng)期低于系統(tǒng)頻率長(zhǎng)期低于49.5Hz時(shí)，汽輪機(jī)的葉片時(shí)，汽輪機(jī)的葉片會(huì)發(fā)生共振，導(dǎo)致機(jī)械損傷，甚至斷裂，造會(huì)發(fā)生共振，導(dǎo)致機(jī)械損傷，甚至斷裂，造成事故。成事故。n火電廠廠用機(jī)械出力下降，發(fā)電廠出力減少，火電廠廠用機(jī)械出力下降，發(fā)電廠出力減少，有功缺額加劇，頻率進(jìn)一步下降。若不能及有功缺額加劇，頻率進(jìn)一步下降。若不能及時(shí)處理，會(huì)造成系統(tǒng)頻率崩潰。時(shí)處理，會(huì)造成系統(tǒng)頻率崩潰。n引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速下降。對(duì)某些勵(lì)磁系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速下降。對(duì)某些勵(lì)磁系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，勵(lì)磁電壓相應(yīng)降低，系統(tǒng)電壓隨之下降，嚴(yán)勵(lì)磁電壓相應(yīng)降低，系統(tǒng)

2、電壓隨之下降，嚴(yán)重時(shí)造成系統(tǒng)電壓崩潰。重時(shí)造成系統(tǒng)電壓崩潰。n影響測(cè)量?jī)x表準(zhǔn)確性和用戶產(chǎn)品質(zhì)量。影響測(cè)量?jī)x表準(zhǔn)確性和用戶產(chǎn)品質(zhì)量。n按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置：當(dāng)系統(tǒng)頻率降低時(shí)，按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置：當(dāng)系統(tǒng)頻率降低時(shí)，根據(jù)頻率下降的程度自動(dòng)斷開(kāi)相應(yīng)負(fù)荷，阻根據(jù)頻率下降的程度自動(dòng)斷開(kāi)相應(yīng)負(fù)荷，阻止頻率降低，并使系統(tǒng)頻率迅速恢復(fù)到給定止頻率降低，并使系統(tǒng)頻率迅速恢復(fù)到給定的數(shù)值。的數(shù)值。電力系統(tǒng)的頻率特性n負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性n電力系統(tǒng)的總有功負(fù)荷電力系統(tǒng)的總有功負(fù)荷P L .和系統(tǒng)頻率和系統(tǒng)頻率f之間的關(guān)系。根據(jù)負(fù)荷消耗的有功功率與頻之間的關(guān)系。根據(jù)負(fù)荷消耗的有功功率與頻率的關(guān)系。率的

3、關(guān)系。nn電力系統(tǒng)的負(fù)荷一般分為三類(lèi)：電力系統(tǒng)的負(fù)荷一般分為三類(lèi)：n負(fù)荷消耗的有功功率與頻率無(wú)關(guān)；負(fù)荷消耗的有功功率與頻率無(wú)關(guān)；n負(fù)荷消耗的有功功率與頻率的一次方成正比；負(fù)荷消耗的有功功率與頻率的一次方成正比；n負(fù)荷消耗的有功功率與頻率的二次、三次、負(fù)荷消耗的有功功率與頻率的二次、三次、高次方成正比。高次方成正比。n負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)n由負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性可見(jiàn)，系統(tǒng)的由負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性可見(jiàn)，系統(tǒng)的頻率下降時(shí)，負(fù)荷消耗的有功功率隨之減頻率下降時(shí)，負(fù)荷消耗的有功功率隨之減少；反之增高。這種負(fù)荷消耗的有功功率少；反之增高。這種負(fù)荷消耗的有功功率隨頻率變化的現(xiàn)象，稱為負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)。隨頻率

4、變化的現(xiàn)象，稱為負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)。n負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)KL= P L ./ fn 式中：式中：P L . P L. P L.N （ P L.N 為系統(tǒng)額定頻率時(shí)的總有功功為系統(tǒng)額定頻率時(shí)的總有功功率）；率）；f f f N n實(shí)際常用百分?jǐn)?shù)或標(biāo)么值表示：實(shí)際常用百分?jǐn)?shù)或標(biāo)么值表示：nKL= P L ./ fn（ PL. PL.N ）/P L.N /(f f N ) / f N n= P L .*/ f*0 f f N P L . P L .N P L .P L .f負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性110%100%物理意義：系統(tǒng)頻率每變化物理意義：系統(tǒng)頻率每變化1，系統(tǒng)消耗的有功功，系統(tǒng)消耗的

5、有功功率相應(yīng)變化率相應(yīng)變化KLKL與地區(qū)和季節(jié)有關(guān)與地區(qū)和季節(jié)有關(guān)負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)的存在有利于補(bǔ)償有功功率的缺額，負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)的存在有利于補(bǔ)償有功功率的缺額，有利于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。其結(jié)果是將運(yùn)行于有利于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。其結(jié)果是將運(yùn)行于一個(gè)較低的頻率下。一個(gè)較低的頻率下。系統(tǒng)有功功率缺額較大時(shí)，僅靠負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)，會(huì)系統(tǒng)有功功率缺額較大時(shí)，僅靠負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)，會(huì)使系統(tǒng)運(yùn)行頻率很低，破壞電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。使系統(tǒng)運(yùn)行頻率很低，破壞電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因此，必須借助于因此，必須借助于AFL切除一部分不重要負(fù)荷，切除一部分不重要負(fù)荷，保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。n電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)頻率

6、特性電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)頻率特性n系統(tǒng)出現(xiàn)有功功率缺額而頻率下降時(shí)，系統(tǒng)頻率系統(tǒng)出現(xiàn)有功功率缺額而頻率下降時(shí)，系統(tǒng)頻率由額定頻率變化到一個(gè)新的穩(wěn)定頻率的過(guò)程。由額定頻率變化到一個(gè)新的穩(wěn)定頻率的過(guò)程。nf = f + ( f N f ) e - t / T f n對(duì)按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置的基本要求對(duì)按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置的基本要求n系統(tǒng)出現(xiàn)有功功率缺額系統(tǒng)出現(xiàn)有功功率缺額P L a時(shí)，僅靠負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)，時(shí)，僅靠負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)，新的穩(wěn)定頻率為新的穩(wěn)定頻率為n（ P L . P L . N ）/ P L . N = KL (f f N ) / f N n計(jì)及計(jì)及P L aP L . N P L . ，有，有f

7、f N 1(1/ KL ) (P L a / P L . N ) （1）例如：正常時(shí)總負(fù)荷例如：正常時(shí)總負(fù)荷500MW， KL =1.5， 切除發(fā)電功率切除發(fā)電功率60MW（ P L a =60MW），）， f=501(1/1.5)(60/500)=46Hz,頻率水平較低，必須由頻率水平較低，必須由AFL切除負(fù)荷。切除負(fù)荷。設(shè)切除負(fù)荷設(shè)切除負(fù)荷P c u t =50MW， f f N 1(1/ KL ) (P L a - P c u t) / （P L . N -P c u t ) f =49.3Hz基本要求：基本要求：AFL動(dòng)作后，應(yīng)使系統(tǒng)頻率回升到恢復(fù)頻率動(dòng)作后，應(yīng)使系統(tǒng)頻率回升到恢復(fù)頻率

8、內(nèi)。我國(guó)電力系統(tǒng)規(guī)定恢復(fù)頻率不低于內(nèi)。我國(guó)電力系統(tǒng)規(guī)定恢復(fù)頻率不低于49.5Hz 。為使為使AFL充分發(fā)揮作用，應(yīng)有足夠的負(fù)荷接充分發(fā)揮作用，應(yīng)有足夠的負(fù)荷接于于AFL上。上。按式按式1計(jì)算出現(xiàn)最嚴(yán)重功率缺額計(jì)算出現(xiàn)最嚴(yán)重功率缺額P L a .m a x 時(shí)，系統(tǒng)恢復(fù)到恢復(fù)頻率時(shí)應(yīng)接時(shí)，系統(tǒng)恢復(fù)到恢復(fù)頻率時(shí)應(yīng)接入的負(fù)荷數(shù)入的負(fù)荷數(shù)P c u t . M a x 。P c u t . M a x =(P L a .m a x KL f* P L . N ) / (1 KL f* )f*=(f f N ) / f NnAFL應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)頻率下降的程度切除負(fù)荷應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)頻率下降的程度切除負(fù)荷nAFL切

9、負(fù)荷宜采用分級(jí)切除，逐步逼切負(fù)荷宜采用分級(jí)切除，逐步逼近的辦法。近的辦法。 AFL切除負(fù)荷時(shí)，應(yīng)先切除不切除負(fù)荷時(shí)，應(yīng)先切除不重要的負(fù)荷，必要時(shí)再切除較為重要的負(fù)重要的負(fù)荷，必要時(shí)再切除較為重要的負(fù)荷。荷。nAFL裝置各級(jí)動(dòng)作頻率確定應(yīng)符合系統(tǒng)要裝置各級(jí)動(dòng)作頻率確定應(yīng)符合系統(tǒng)要求求n首級(jí)動(dòng)作頻率?？紤]系統(tǒng)穩(wěn)定性同時(shí)兼顧首級(jí)動(dòng)作頻率?？紤]系統(tǒng)穩(wěn)定性同時(shí)兼顧能充分發(fā)揮旋轉(zhuǎn)備用的作用，一般不超過(guò)能充分發(fā)揮旋轉(zhuǎn)備用的作用，一般不超過(guò)49.1Hz。n末級(jí)動(dòng)作頻率。由系統(tǒng)允許的最低頻率下末級(jí)動(dòng)作頻率。由系統(tǒng)允許的最低頻率下限決定，并留有限決定，并留有0.30.5Hz的裕度。的裕度。n動(dòng)作頻率級(jí)差動(dòng)作頻率級(jí)

10、差n（1強(qiáng)調(diào)選擇性。強(qiáng)調(diào)選擇性。n（2不強(qiáng)調(diào)選擇性，減小級(jí)差。不強(qiáng)調(diào)選擇性，減小級(jí)差。 0.10. 3 Hzn動(dòng)作級(jí)數(shù)動(dòng)作級(jí)數(shù)Nn動(dòng)作時(shí)間。為防止系統(tǒng)頻率短時(shí)波動(dòng)時(shí)誤動(dòng)，動(dòng)作時(shí)間。為防止系統(tǒng)頻率短時(shí)波動(dòng)時(shí)誤動(dòng)，帶帶0.150.5秒延時(shí)。秒延時(shí)。 nAFL應(yīng)設(shè)附加級(jí)應(yīng)設(shè)附加級(jí)n附加級(jí)設(shè)較長(zhǎng)延時(shí)因此時(shí)頻率已較穩(wěn)定，附加級(jí)設(shè)較長(zhǎng)延時(shí)因此時(shí)頻率已較穩(wěn)定，一般為一般為1020秒），動(dòng)作頻率取恢復(fù)頻率下限。秒），動(dòng)作頻率取恢復(fù)頻率下限。必要時(shí)附加級(jí)可以分成若干級(jí)，各級(jí)動(dòng)作頻率必要時(shí)附加級(jí)可以分成若干級(jí)，各級(jí)動(dòng)作頻率相同，用延時(shí)區(qū)分各級(jí)動(dòng)作順序。相同，用延時(shí)區(qū)分各級(jí)動(dòng)作順序。按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置nAFL配置

11、配置n根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷的分布情況，分散裝設(shè)根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷的分布情況，分散裝設(shè)在相關(guān)的發(fā)電廠和變電所在相關(guān)的發(fā)電廠和變電所n系統(tǒng)頻率下降到系統(tǒng)頻率下降到f i 時(shí)，全系統(tǒng)所有第時(shí)，全系統(tǒng)所有第i輪輪AFL均動(dòng)作，斷開(kāi)相應(yīng)負(fù)荷。均動(dòng)作，斷開(kāi)相應(yīng)負(fù)荷。nAFL誤動(dòng)作原因及防止誤動(dòng)措施誤動(dòng)作原因及防止誤動(dòng)措施n誤動(dòng)原因誤動(dòng)原因n旋轉(zhuǎn)備用未充分發(fā)揮作用旋轉(zhuǎn)備用未充分發(fā)揮作用n供電電源中斷，負(fù)荷反饋供電電源中斷，負(fù)荷反饋n防止防止AFL誤動(dòng)的措施誤動(dòng)的措施n給給AFL適當(dāng)延時(shí)，防止頻率短時(shí)波動(dòng)和旋適當(dāng)延時(shí)，防止頻率短時(shí)波動(dòng)和旋轉(zhuǎn)備用未充分發(fā)揮作用前誤動(dòng)。轉(zhuǎn)備用未充分發(fā)揮作用前誤動(dòng)。n加快保護(hù)、加快保

12、護(hù)、AAT、ARC動(dòng)作時(shí)間，縮短供動(dòng)作時(shí)間，縮短供電中斷時(shí)間，防止負(fù)荷反饋。電中斷時(shí)間，防止負(fù)荷反饋。n增加低電壓或低電流閉鎖，供電中斷時(shí)閉增加低電壓或低電流閉鎖，供電中斷時(shí)閉鎖鎖AFLn采用頻率變化閉鎖采用頻率變化閉鎖 d f/d t 3Hz/s時(shí)，可以認(rèn)為是功率缺額引起時(shí)，可以認(rèn)為是功率缺額引起的頻率下降的頻率下降d f/d t 3Hz/s時(shí)，可以認(rèn)為是負(fù)荷反饋引起時(shí)，可以認(rèn)為是負(fù)荷反饋引起的頻率下降的頻率下降采用按頻率自動(dòng)重合閘糾正其誤動(dòng)采用按頻率自動(dòng)重合閘糾正其誤動(dòng)非功率缺額引起非功率缺額引起AFL誤動(dòng)作，頻率回升快（誤動(dòng)作，頻率回升快（ d f/d t大）；功率缺額引起大）；功率缺額引起AFL 動(dòng)作后頻率動(dòng)作后頻率回升慢。根據(jù)頻率變化率將誤切的負(fù)荷投回升慢。根據(jù)頻率變化率將誤切的負(fù)荷投入。入。微機(jī)型微機(jī)型AFL介紹介紹功能功能正常頻率監(jiān)視正常頻率監(jiān)視頻率閉鎖功能：系統(tǒng)頻率高于頻率閉鎖功能：系統(tǒng)頻率高于49.6Hz時(shí)閉鎖跳時(shí)閉鎖跳閘出口中間繼電器閘出口中間繼電器n頻率變化閉鎖：頻率變化閉鎖： d f/d t 3Hz/s時(shí)閉鎖跳閘出口時(shí)閉鎖跳閘出口中間繼電器中間繼電器n低頻率動(dòng)作：設(shè)有四級(jí)動(dòng)作