电力系统自动装置低频减载

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微机电力自动装置原理课件第6章自动低频减载

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第6章常用的输入输出接口芯片
问题1、什么叫频率崩溃现象？
电力系统功率缺少，频率下降，水泵汽泵转速下降，发电机转速下降，发电机输出电压下降。功率进一步减少---系统电压、频率进一步下降到47~48HZ。中枢点上频率低于某临界值。系统频率就崩溃瓦解。问题、什么叫电压崩溃现象？电力系统功率缺少，频率下降，水泵汽泵转速下降，发电机转速下降，发电机输出电压下降。系统功率进一
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第6章常用的输入输出接口芯片
（二）自动低频减载装置的工作顺序
A、规则：对于各种可能发生的事故都要求自动低频减载装置能作出恰当的反应。切除相应的负荷，既不能过多也不能过少，只有分批切除，以适应不同功率缺额的需要。所以根据启动频率的不同，低频减载可以分若干级，也就是若干轮。 B、如何确定自动低频减载装置的工作级数？（1）选择第一级启动频率f1.他在48。5~49HZ之间。
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第6章常用的输入输出接口芯片（2）设双回输电线路传输的功率为PA比较交大，当其中一回路发生三相短路时，继电器保护装置正确动作，将故障电路拆除。但是由于输送的功率PA已经超出一回路运行的暂态稳定极限功率，如不及时减少传输功率，则可能由于系统稳定遭到破坏而导致系统解列，同样会造成受端B系统更严重的缺电，使系统遭到破坏。
4、电力系统频率动态特性fx(t)的求解忽略负载负载机械拖动机械的转动惯量的影响。只考虑发电机组转动惯量在频率调节的作用。将电力系统等值于发电机组
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第6章常用的输入输出接口芯片
（1）同步发电机的运动方程为
2WkN d J M ; J ; 2 dt N J转子转动惯量，转子机械角速度， M轴上的不平衡转矩。当机械角速度不大时。转矩标么值与功率标么值相等。机械角速度标么值电角度标么值。表达式为： 2WkN d d * TG PT * PL* (6 7C ) PG N N dt dt PT *为以PG N 为基准的机组输入功率标么值。 PL*为以PG N 为基准的负荷功率标么值。

第九章电力系统自动低频减载

1 . 2 ( 0 . 02 0 . 01 ) P ( 1 0 ) 0 . 0121 L 1 1 1 . 2 0 . 01 P 0 . 0121 2000 24 . 3 MW L 1
i 2
1 . 2 ( 0 . 03 0 . 01 ) P ( 1 0 . 0121 ) 0 . 024 L 2 1 1 . 2 0 . 01
四、自动低频减载工作原理 1。最大功率缺额的确定（接至自动低频减载装置的总功率）发生事故后，低频减载不要求频率能恢复到额定频率，约49.5～50Hz之间，称为恢复频率fh。接至自动低频减载装置的总功率将小于50Hz时的最大功率缺额，两者之差为频率由50Hz下降至fh所少吸收的功率
P P h max L max Δ Phmax 最大功率缺额 K f L P P LN L max P K P f Δ PLmax 减载总功率 h max L LN P L max 1 K f L
P Tx GN Txf P KL* LN
以负荷总容量为基准的频率下降过程时间常数； Tx发电机容量为基准的时间常数
系统频率的变化过程可用指数曲线来描述。
三、电力系统频率动态特性 1.频率下降幅度与功率缺额成正比; 2.事故初期, 功率缺额越小,频率下降速度越慢; 3.频率下降至f1切除部分负荷，若切除后系统仍存在缺额，则频率继续下降，但下降速度减缓； 4.若切除后系统不存在缺额,即切除功率刚好等于系统在f1时的缺额，频率将维持f1； 5.若切除后系统出现功率余额，则频率将上升。
答：Δ Ph=100-（450-430）=80MW 50 80 f 6 . 2 Hz 1 . 5 430

电力系统自动低频减载装置设计

电力系统自动低频减载装置设计设计背景随着电力系统负荷的不断增加和电力网络规模的扩大，电力系统频率异常变化的问题日益突出。

频率异常变化可能会导致发电机转子振动增大、发电机转矩波动、电力设备过热等，严重影响电力系统的正常运行和设备寿命。

因此，设计一种自动低频减载装置对于保护电力系统设备的稳定运行非常必要。

设计目标本设计的主要目标是实现对电力系统中频率异常变化的快速检测和自动减载，以保护电力系统设备免受频率异常的影响。

具体来说，设计要求如下：1.快速检测频率异常：装置能够实时监测电力系统的频率变化情况，对异常频率进行迅速判断。

2.准确判断异常变化：装置能够准确判断频率变化是否属于异常范围，避免误判和误报。

3.自动低频减载：一旦检测到频率异常变化，装置能够自动启动低频减载操作，保护设备免受影响。

4.故障自恢复：当频率恢复正常后，装置能够自动解除减载操作，确保电力系统快速恢复正常运行。

设计原理本设计主要依靠电力系统的频率检测模块和执行控制模块实现。

具体原理如下：1.频率检测：装置通过连接电力系统的频率检测装置，监测电力系统频率的变化情况。

通过对频率变化速度和幅度的检测，确定是否属于异常范围。

2.异常判断：装置内部设定异常范围并与检测到的频率变化进行对比，判断是否属于异常范围。

如果是异常变化，则进入下一步操作。

3.自动减载：装置通过控制电力系统负荷开关或关闭一部分负荷设备，实现低频减载操作。

这样可以降低电力系统负荷，使得发电机等设备不再过负荷运行，保护设备的正常运行。

4.故障恢复：当频率恢复正常后，装置自动解除低频减载操作，恢复电力系统的正常运行。

实施方案考虑到电力系统的复杂性和可靠性要求，进行实施方案设计时需要注意以下几个方面：1.模块化设计：将频率检测模块、异常判断模块、执行控制模块等划分为独立的模块，方便装置的维护和升级。

2.可靠性保障：采用双备份设计，确保装置的可靠性和稳定性。

设计备用频率检测模块和执行控制模块，确保一旦主模块故障，备用模块能够顺利接管，并及时发出警报。

电力系统低频减载自动装置——控制电路【文献综述】

毕业设计开题报告电气工程及其自动化电力系统低频减载自动装置——控制电路一、前言电力系统的频率是电能质量的重要指标之一，在稳定状态下电力系统的频率一般是一个全系统统一的运行参数，在正常运行的情况下电力系统能够通过热备用容量来调节正常的有功缺额带来的频率的变化。

但是在系统出现事故的情况下，有可能产生严重的有功缺额，出现系统频率的大幅度下降。

在这个时候系统所缺少的有功功率已经远远大于系统的热备用容量，只能在系统的频率下降到某一预定值的时候，采取切除相应用户来减少系统的缺额，维持系统的频率稳定，这一方法我们称之为电力系统的低频减载。

1、低频减载的发展概况现代电力系统不断通过建设新型大规模变电站、大容量机组不断并入网内，使得电力系统的规模不断扩大，但同时也削弱了系统在大动下维持频率稳定的能力，极易发生恶性频率事故，导致全系统的瓦解。

国内外近些年来发生了一系列频率异常事故以及因此而导致大规模停电时事故，使得频率控制特别是极端事故下的频率控制成为近年来电力系统研究的热点问题之一。

如2007年欧盟“11。

4”停电事故和我国河南电网发生的“7。

1”事故等，故障分析表面都和频率调整有较大的联系。

面对这种严峻的局面，各国电力系统都把研究频率稳定作为十分重要的研究课题。

电力系统的频率稳定一般规划为电力系统的长期动态分析，主要研究电力系统受到扰动后同步稳定过程已基本结束时电力系统的频率动态行为。

与电压的稳定和功角的稳定相比，频率稳定的研究显的很不够。

事实上功角失稳、电压崩溃和频率崩漏的发生许多情况下都是同时存在、相互关联并且相互激发的。

显然不能只重视前两者而忽略第三者。

近些年多次惨痛的大停电事故表明电力系统的频率稳定已经成为相当严重问题。

［1］2、电力系统低频减载的意义《电力系统安全稳定导则》将电力系统的扰动分为三类：第一类为常见的普通故障，要求系统在承受此类故障时能保持稳定运行与正常供电；第二类故障为出现概率较低的较严重的故障，要求系统在承受此类故障时能保证稳定运行，但允许损失部分负荷；第三类故障为罕见的严重复杂故障，电力系统在承受此类故障时，如不能保持系统稳定运行，则必须防止系统崩溃并尽量减少负荷损失。

自动低频减载和安全自动装置培训

功能
自动低频减载系统的功能主要包括检测电网频率、判断是否需要减载、自动切除不重要负载等，以保持电力系统的稳定运行。
工作原理
01
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检测频率
系统通过传感器实时监测电网的频率变化。
判断与决策
当检测到电网频率低于预设值时，系统会进行判断，决定是否需要切除部分负载。
执行切除
根据判断结果，系统会自动切除部分负载，以减轻电网负担，恢复系统稳定。
故障排除
在调试过程中，及时发现并排除故障，确保装置稳定运行。
注意事项
安全第一
在安装和调试过程中，始终将安全放在第一位，遵循安全操作规
程。
遵守规范
遵循相关行业规范和标准，确保装置的安装和调试质量。
定期维护
定期对装置进行检查和维护，及时发现并解决潜在问题。
05
自动低频减载和安全自动装置的案例分析
继电保护装置
用于监测和保护电力系统中的故障和异常状态。
备用电源自动投入装置
在主电源故障时，自动切换到备用电源。
自动重合闸
用于在断路器跳闸后自动重新合闸，提高供电可靠性。
安全自动装置的功能
预防性保护
通过监测系统的运行状态，预防潜在的故障和事故。
快速响应
在系统发生故障时，能够快速动作，减小故障的影响范围。
案例三：某地铁的安全自动装置应用
总结词：创新技术
详细描述：某地铁采用安全自动装置，通过集成传感器、控制器和执行器等技术，实现了列车自动控制、紧急制动等功能，提高了地铁运行的安全性和可靠性。
06
培训总结与展望
培训收获与体会
掌握专业知识
通过培训，学员们深入了解了自动低频减载和安全自动装置的基本原理、功能和应用场景，掌握了相关的专业知识和技能。

电力系统自动装置第3版第六章电力系统自动低频减载装置

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。
§6-2 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（6-7）可得
Ph.max PL.max PL PL.max
K Lf
PL. m a x
Ph. m a x 1
K L PL f K Lf
§6-2 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
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 f1 和最末一级起动频率 fn 的数值。
§6-1 概述一、低频运行的危性
(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。
§6-1 概述二、系统的动态频率特性
§6-2 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

电力系统自动低频减载及其他安全控制装置

电力系统自动低频减载及其他安全控制装置
演讲人
目录
01. 自动低频减载 02. 其他安全控制装置 03. 电力系统安全控制技术 04. 电力系统安全控制装置的应
用案例
自动低频减载
工作原理
自动低频减载装置通过检测电网频率，判断电网是否处于低频状态。
当电网频率低于设定值时，自动低频减载装置启动，开始切除部分负荷。
01
某地区通过部署安全控制装置，实现了对电力系统的实时监控和预警
03
02
某变电站通过安装安全控制装置，提高了电力系统的稳定性和可靠性
04
某发电厂通过使用安全控制装置，提高了发电效率和能源利用率
案例启示
案例一：某地区电网发生故障，自动低频减载装置成功避免大面积停电
案例三：某地区遭遇恶劣天气，自动低频减载装置成功保障了电力系统的稳定运行
降低电力系统损失：自动低频减载技术可以减少系统损失，提高电力系统效率。
支持可再生能源并网：自动低频减载技术可以支持可再生能源并网，提高可再生能源的利用率。
电力系统安全控制装置的应用案例
实际案例分析
01 案例一：某地区电网发
生故障，自动低频减载
装置成功切除部分负荷，
保障电网稳定运行。
网络化：利用网络技术实现远程监控和控制，提高系统的可维护性和灵活性
绿色化：采用节能环保技术，降低能源消耗，减少对环境的影响
关键技术
低频减载技术：自动切除部分负荷，保持
系统稳定
故障诊断技术：实时监测系统状态，及时
发现故障
快速保护技术：快速切断故障，防止系统
崩溃
负荷预测技术：预测未来负荷需求，优化

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

电力系统低频低压减载装置

ZPJH最末一级动作频率的确定不应低于45Hz，否则，可能会导致整个系统瓦解。
ZPJH动作要有选择性相邻两级ZPJH动作频率之间应有一定的级差，一般可取0.5Hz；根据第一级动作频率f1和最末一级动作频率fn以及频率级差Δf，可计算ZPJH的级数。
n f 1 fn 1(取整数) f
3、ZPJH装置的实现方法低频率继电器、时间继电器、中间继电器。
现在已全部实现微机化； ZPJH功能集成在线路或母线保护中；有的站也配置了单独的低周减载装置或低频低压减载装置。
（2）系统频率降低使励磁机等的转速也相应降低，当励磁电流一定时，发送的无功功率会随着频率的降低而减少，可能造成系统稳定的破坏。（3）电力系统频率变化对用户的不利影响：频率变化将引起异步电动机转速的变化。系统频率降低将使电动机的转速和功率降低。（4）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ轮机对频率的限制。汽轮机长期在低于 49.5Hz的频率下运行时，叶片容易产生裂纹。
ZPJH恢复频率的确定为了不过多地切除负荷，并不需要使频率恢复到额定值，恢复频率通常定为48-49.5Hz。
ZPJH动作时限 ZPJH动作越快越好，为防止ZPJH误动，一般带 0.5s的延时。
装设后备ZPJH
在ZPJH动作过程中，有时会出现前一级动作后，系
统频率稳定在恢复频率以下，但又不能使下一级 ZPJH动作的情况。为此，可装设后备ZPJH装置，可分为若干级，动作时限为10-25秒，各级时间差大于5秒。当一些基本ZPJH装置动作后，如频率稳定在较低水平时，后备ZPJH装置便动作，切除部分负荷，使频率回升并稳定到恢复频率以上。
二、负荷调节效应电网中负荷吸取的有功功率不是一成
不变的，当频率下降时，负荷吸取的有功功率将减

低频减载装置

低频减载装置目录1电力系统低频减载装置2低频减载动作顺序3低频率的危害1电力系统低频减载装置为了提高供电质量，保证重要用户供电的可靠性，当系统中出现有功功率缺额引起频率下降时，根据频率下降的程度，自动断开一部分不重要的用户，阻止频率下降，以使频率迅速恢复到正常值，这种装置叫做自动低频减载装置。

电力系统自动低频减载装置: 过去叫低周减载，现在标准叫法为-低频减载。

是电力部门(主要为电厂)在电网频率下降超出允许范围时（如低于49HZ），切除部分非重要用户的一种技术手段英文简称: AFL2低频减载动作顺序1、第一级启动频率f1 ：这个为事故的早期，频率下降不严重，因些启动值要高些一般整定为：48.5~49Hz ,在以水电厂为主的电力系统中，因水轮机调整速度较慢，因些常取48.5Hz.。

2、末级启动频率fn ：这是电力系统能允许的最低安全频率，这时，火电厂的厂用设备已不能正常工作，低于45Hz时，很可能发生“频率崩溃”或“电压崩溃”，因此，末级启动频率以不低于46~46.5Hz为宜。

3、频率差问题：即第一级和末级启动频率的差值，在这个差值内有，频率级差=（首级频率－末级频率）除以 (级数-1). 频率级差通常为0.3~0.5Hz./ 级数在10级以内.当动作从第一启动切负荷开始后,一直切到某一级,系统频率不再下降时,就停止切负荷.3低频率的危害1、运行经验表明，汽轮机在频率低于49~49.5Hz以下长期运行，叶片容易产生裂纹，当低于45HZ时，为发生叶片共振而造成叶片断裂。

2、当频率下降到47~48HZ时，为电厂厂用电设备的出力，明显下降，会引起电厂出力减小，更加引起系统有功不足，频率进一步下降，最后导致崩溃。

3、当频率下降到45~46HZ时，系统电压水平，极不稳定，如再加之有短路等故障的情况下，会导致系统瓦解。

第六章__电力系统自动低频减载及其他安全控制装置分解

•尽管频率动态除负荷，即按频率自动减载。 •自动低频减载装置是在电力系统发生事故后系统频率下降时，按照频率的不同数值按顺序依次切除负荷，也就是将最大开断功率分配在不同启动频率值的区段内分批切除负荷。 •为了确定自动低频减载装置的级数，应该确定第一级启动频率和最末一级启动频率 f n 的数值。
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（1）最大功率缺额的确定
1 f Ph KL
f f N f h
Ph. max PL. max K L* f * PLN PL. max
Ph. max K L* PLN f * 1 K L* f *
PL. max
fi fN
K L*
系统缺额由负荷调节效应来补偿
Pi 1*
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i 1 1 PLk * K L* f i* k 1
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（4）每段切功率的限制
（2）当第i级切除负荷 PLi * 后，系统 f f h 功率缺额由负荷调节效应来补偿。
2、电力系统频率的动态特性
•当频率下降至 f1 ，切除负荷 PL ，若 PL Ph 则有曲线C •当频率下降至 f1 ，切除负荷 PL ，若 PL Ph ，且使 f X f1 则有曲线d
•当频率下降至 f1 ，切除负荷 PL ，若 PL Ph ，且使f X f b 则有曲线e
•在同一事故情况下，切除负荷越多，系统恢复频率就越高，因此，每级切除负荷的功率受到恢复频率的限制。
•切除功率的限值计算——按照“第i-1级动作切除负荷后，系统的稳定频率正好在第i级的启动频率上”来考虑。（1）系统缺额功率 Pi 1
Pi 1 PLN PLk

电力系统自动低频减载及其他安全自动装置

《电力系统自动装置》主讲教师：胡志坚武汉大学电气工程学院第一节自动低频减载一、概述a) 事故情况下，系统可能产生严重的有功缺额，因而导致系统频率大幅度下降。

b) 所缺功率已经大大超过系统热备用容量，只能在系统频率降到某值以下，采取切除相应用户的办法来减少系统的有功缺额，使系统频率保持在事故允许的限额之内。

c) 这种办法称为按频率自动减负荷。

中文简拼为“ZPJH”，英文为UFLS（Under Frequency Load Shedding）。

二、系统频率的事故限额（1）系统频率降低使厂用机械的出力大为下降，有时可能形成恶性循环，直至“频率雪崩”。

（2）系统频率降低使励磁机等的转速也相应降低，当励磁电流一定时，发送的无功功率会随着频率的降低而减少，可能造成系统稳定的破坏。

（3）电力系统频率变化对用户的不利影响：频率变化将引起异步电动机转速的变化。

系统频率降低将使电动机的转速和功率降低。

（4）汽轮机对频率的限制。

（5）频率升高对大机组的影响。

（6）频率对核能电厂的影响。

三、系统频率的动态特性系统频率变化不是瞬间完成的，而是按指数规律变化，其表示式为式中f∞——由功率缺额引起的另一个稳定运行频率T f——系统频率变化的时间常数，它与系统等值机组惯性常数以及负荷调节效应系数K L∗有关，一般在（4～10）间。

大系统T f较大，小系统T f较小。

四、自动低频减载（按频率自动减负荷装置“ZPJH”）的工作原理“轮” ：计算点f1、f2⋯⋯f n点1：系统发生了大量的有功功率缺额点2：频率下降到f1，第一轮继电器起动，经一定时间Δt1点3：断开一部分用户，这就是第一次对功率缺额进行的计算。

点3-4：如果功率缺额比较大，第一次计算不能求到系统有功功率缺额的数值，那么频率还会继续下降，很显然由于切除了一部分负荷，功率缺额已经减小，所有频率将按3-4的曲线而不是3-3'曲线继续下降。

点4：当频率下降到f时，ZPJH的第二轮频率继电器2后启动，经一定时间Δt2点5：又断开了接于第二轮频率继电器上的用户。

电力系统自动装置第六章低频减载

6、特殊轮
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（1）最大功率缺额的确定
•考虑即使在系统发生最严重的事故情况下，也就是出现最大可能的功率缺额时，接至自动低频减载装置的用户功率量（待切除的负荷）也能使系统频率恢复至可以运行的水平，以避免事故扩大。 •确定系统事故情况下最大的可能功率缺额，以及接入自动低频减载装置的功率值，是系统安全运行的重要保证。 •一般应该根据最不利的运行方式下发生事故时，实际可能发生的最大功率缺额来考虑。例如：按系统中断开最大机组，或者某一电厂来考虑。 •一般希望系统切除负荷后的恢复频率要小于系统额定频率 f h f N •自动低频减载装置的最大可能断开的功率PL. max要小于最大功率缺额 Ph. max PL. max Ph. max
e
3、频率级差
f1 f n n 1 f
•n级数越大，每级开断的功率越少，适应性越好。
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f1
c
fb
fa
b
c
a
c
t
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（3）频率级差的选择
对于频率级差的选择有两种原则，原则之一如下：
（1）按照选择性确定频率级差
•强调各级元件动作次序，要求在前一级动作后还不能制止频率下降的情况下，后一级才能动作。
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（2）自动低频减载装置的动作顺序
•系统运行方式有很多种，事故的严重程度也很大差别，而对于自动低频减载装置都必须做出恰当的反应，切除相应数量的负荷。 •解决的办法——只有分批断开负荷功率，采用逐步修正的办法，才能取得较为满意的结果。 •尽管频率动态方程表明频率下降速率载有有功缺额的信息，但在实际应用中，按频率降低值来切除负荷，即按频率自动减载。 •自动低频减载装置是在电力系统发生事故后系统频率下降时，按照频率的不同数值按顺序依次切除负荷，也就是将最大开断功率分配在不同启动频率值的区段内分批切除负荷。 •为了确定自动低频减载装置的级数，应该确定第一级启动频率和最末一级启动频率 f n 的数值。

电力系统低频自动减负荷

二、研究现状
二、研究现状
2.5、特殊轮的功用与断开功率的选择
1）第i轮动作后，系统频率稳定在低于恢复频率的低
限fhfmini但又不足使i+1轮减负荷装臵动作
2）特殊轮的动作频率fdzts=fhfmin 3）它是在系统频率已比较稳定时动作的，因此其动作时限可以取系统频率时间常数Tf的2～3倍，一般为 15～25s
二、研究现状
5) 一般情况下，各轮的fhfmaxi是不同的，而ZPJH 的最终计算误差则应按其中最大的计算。根据极值原理，显而易见，要使ZPJH装臵的误差为最小的条件是：fhfmax1=fhfxmaxv=…=fhfmaxn=fhf0 6) 各轮恢复频率的最大值fhf0可考虑如下：当系统频率缓慢下降，并正好稳定在第i轮继电器的动作频率fdzi时，第i轮继电器动作，并断开了相应的用户功率ΔPi，于是频率回升到这一轮的最大恢复频率fhfmaxi。
P
k 1
n 1
k
%)
K L* ( f hf
min
f dzn )
min
f e K L* ( f N f hf
)
二、研究现状
（2）当系统频率在第i轮动作后稳定在稍低于特殊轮的动作频率fdzts，特殊轮动作断开其用户后，系统频率不应高装臵：实现低频减载的主要装臵是一系列的频率继电器。这些频率继电器与断路器相连，通过控制断路器的通断，控制负载的投入与断开。以达到控制系统频率的目的。
三、发展与应用
在事故情况下，由于发电厂的退出，导致系统内有功功率供需不平衡，这将引起系统频率下降，如果调频装臵不能快速释放旋转备用容量，使系统频率尽快恢复，那么，自动减负荷装臵作为最后的补救措施而动作，将阻止系统频率的继续下降，从而避免系统出现“频率崩溃”、“电压崩溃”的结果。采用“逐次逼近” 的计算方法，计算出系统的功率缺额，按照各轮的动作频率，断开相应的用户负荷，以达到系统频率的稳定，这种按频率自动减负荷的方法是采用的最普遍的反功率缺额事故的有效措施。

第5章电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置

第二节自动低频减载

一、低频运行造成的后果
对汽机的影响
汽轮机长时期低于频率 49 ～ 49.5Hz 以下运行时，叶片容易产生裂纹，当频率低到 45Hz 附近时，个别级的叶片可能发生共振而引起断裂事故。
频率崩溃
当频率下降到 47 ～ 48Hz 时，火电厂的厂用机械的出力将显著降低，使锅炉出力减少，导致发电厂输出功率进一步减少，致使功率缺额更为严重。从而造成所谓“频率崩溃”现象。
第五章电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置
低频减载及安全装置任务
电力系统中大容量电源突然断开（包括：断开机组、相邻系统受电联络线断开）或有大容量负荷突然投入，导致电源与负荷间有功功率的严重不平衡，会引起电力系统频率大幅度急剧下降，危及电力系统的安全运行。低频减载及安全装置任务：针对危及系统安全运行的故障采用自动化策略，按照预定的控制准则迅速做出反应，避免事故扩大。
Ph max PL max K L* f * PLN PL max PL max Ph max K L*f* PLN 1 K L * f *
例：某系统的负荷总功率为PL=5000MW，系统最大功率缺额为Phmax=1200MW，设负荷调节效应系数KL*=2，自动低频减载装置动作后，希望系统恢复频率为fh=48Hz，求接入低频减载装置的功率总数Plmax 解：希望恢复的频率偏差的标么值为
PL PLe K L f PL 1 K Lf Tx Tx PGe df P T 1 K Lf PLe dt PGe df K Lf P T 1 P h PLe dt PGe Tx PLe K L*
第一节概述电力系统安全控制装置的意义

第六章电力系统自动低频减载装置

第六章电力系统自动低频减载装置电力系统自动低频减载装置是一种安全保护装置，主要用于在电压下降或电力系统负荷变重时，自动减少发电机或发配电设备的负载以避免过载情况的发生。

本文将介绍电力系统自动低频减载装置的工作原理、组成部分和应用场景。

工作原理电力系统自动低频减载装置的工作原理主要是基于电力系统发生负荷波动时的物理规律，即随着负荷变重，电压和频率都会下降。

利用这一规律，装置将通过感应电流变压器、电压互感器等设备获取电压和电流数据，同时对数据进行分析，判断负荷变化是否超过给定的阈值，并实时调节负载容量以避免过载。

组成部分电力系统自动低频减载装置主要由三个部分组成，分别是数据采集部分、控制部分和执行部分。

数据采集部分数据采集部分主要是通过感应电流变压器、电压互感器等设备获取电力系统的电压、电流、频率等数据，并对数据进行处理和传输。

控制部分控制部分主要是由处理器、存储器、逻辑操作电路等组成的，用于对采集到的数据进行分析和决策，并控制执行部分进行动作。

执行部分执行部分主要是由接触器、发电机/配电设备控制器等组成的，用于控制发电机或配电设备的负载并对过载情况进行保护。

应用场景电力系统自动低频减载装置主要应用于电力系统的发电机和配电设备中，以保证系统的安全和稳定运行。

具体应用场景包括以下几个方面：发电机组在独立发电机组中，电力系统自动低频减载装置主要用于监测发电机组负载，当发电机组负载变重时，自动减少负载容量以避免发生过载。

配电系统在配电系统中，电力系统自动低频减载装置主要用于监测负荷变化并自动调整发电机容量，以保证配电系统的安全运行。

电网系统在电网系统中，电力系统自动低频减载装置主要用于监测电压和频率的变化，当电压和频率下降时，自动减少负载容量以避免过载情况的发生。

结论电力系统自动低频减载装置是保障电力系统安全和稳定运行的重要装置之一。

通过实时监测电力系统的数据并判断负荷变化是否超过给定阈值，该装置能够自动调节发电机或配电设备的负载，保证系统的正常运行，避免过载和设备损坏的发生。

电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置

Pi1* PLi* Phi*
i 1
i
PLi* (1 PLk *)KL*fi* (1 PLk *)KL*fh*
k 1
k 1
PLi *
(1
i 1 k 1
PLk *)
KL*(fi* fh*) 1 KL*fh*
因此各级切除功率按小于上式进行
E自动低频减载装置的动作时延及防止误动作措施自动低频减载装置的动作时延: 取0.1~0.2s 以躲过暂态过程可能出现的误动作 4 自动低频减载装置原理接线
低频测量元件：频率继电器f 延时元件：时间继电器t 跳闸元件：中间继电器EX
自动低频减载装置原理接线
第三节其他安全自动控制装置
一自动解列装置 1）厂用电系统“解列”的应用当系统出现严重功率缺额时，将引起系统频率大幅度下降，系统频率过低会引起厂用电动机输出功率减少，这是形成“频率崩溃” 事故的主要原因，若电厂的厂用电系统具备独立供电条件，可以考虑厂用电系统与系统解列运行。
KL
Ph f
K L*
Ph f
• 50 PLe
f
Ph • 50 K L* PLe
f
Ph*% 2 K L*
例题分析见P168例题6-1
2 电力系统频率动态特性
J d M dt
WkN
1 2
J
2 e
J
2WkN
2N
2WkN 2N
d dt
M
M B PGN N
2WkN PGN N
d dt
2WkN PGN
2) 末级起动频率fN的选择：整定值应大于 46-46.5Hz
允许最低频率受”频率崩溃“或”电压崩溃“的限制
3）频率级差问题
当f1和fN 的确定以后，就可在这频率范围内按频率级差分f 成n

第六章__电力系统自动低频减载及其他安全控制装置教程

第六章__电力系统自动低频减载及其他安全控制装置教程电力系统自动低频减载及其他安全控制装置是电力系统的重要组成部分，对于保障电力系统的安全运行起着至关重要的作用。

本章将重点介绍电力系统自动低频减载及其他安全控制装置的基本原理、功能以及应用。

一、电力系统自动低频减载装置低频减载是指在电力系统运行过程中发生频率异常低于额定值时，自动剔除部分负载以保证系统的稳定运行。

主要包括以下三个装置：1.动作频率调节装置（DFR）：动作频率调节装置通过检测电力系统的频率并根据预定的频率范围进行动作，当频率低于阈值时，自动剔除部分负载以提高频率。

DFR能够有效地防止系统陷入不稳定状态，消除负荷崩溃现象。

2.电动机本动闭锁装置：电动机本动闭锁装置能够监测电动机运行时的频率，并在频率低于设定阈值时自动断开电源，以保护电动机免受过载和频率异常的损害。

3.自动联络机欠频停机装置：自动联络机欠频停机装置是用于电力系统的主发电机组的保护装置。

它能够检测系统频率并在频率低于设定值时自动停机，以保护主发电机组免受过负荷和频率异常的影响。

二、其他安全控制装置除了自动低频减载装置外，电力系统还需要其他一些安全控制装置来确保系统的可靠运行。

主要包括以下几个装置：1.过热保护装置：过热保护装置用于保护发电机、变压器和电缆等设备免受过热损坏。

它能够检测设备的温度，并在温度超过设定阈值时自动断开电源，以防止设备过热。

2.过电流保护装置：过电流保护装置是用于保护电力系统各个设备免受过电流损害的装置。

它能够检测电流并在电流超过设定阈值时自动断开电源，以保护设备。

3.漏电保护装置：漏电保护装置主要用于保护人身安全。

它能够检测设备中的漏电流，并在漏电流超过设定值时自动切断电源，以防止电击事故的发生。

4.短路保护装置：短路保护装置用于保护电力系统免受短路故障的损害。

它能够检测电流的变化并在出现短路时迅速切断电源，以保护设备和系统。

总之，电力系统自动低频减载及其他安全控制装置对于保障电力系统的安全运行具有重要的作用。