自动按频率减负荷和其他安全自动装置

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二、最大功率缺额的确定
一般应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。
设正常运行时系统负荷为PL·n， 额定频率fn与恢复频率fr之差为Δf。
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最大功率缺额的确定
PV •max Ps•max PL•n
K L*f*
Ps•max
PV •max K L* PL•n f* 1 K L*f*
当系统发生事故，电压急剧下降期
1 间有可能引起频率继电器误动作
为了使自动按频率减负荷装置的
2 动作反应全系统的平均频率，而
不是所接母线的频率瞬时值
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1 暂态过程引起的误动作
3
为了防止在系统发生振荡 时装置的误动作
为此，要求装置有一定的动作时限。当 然，时限过长不利于各级间的选择性，也可 能在严重故障时会使系统的频率降低到危险 的临界值以下。所以往往采用一个不大的时 限(通常用0.1～0.2s)以躲过暂态过程可能 出现的误动作。
系统的频率会下降到： f 50 5 45(Hz)
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三、系统频率的动态特性
电力系统由于有功功 率平衡遭到破坏引起系统 频率发生变化，频率从正 常状态过渡到另一个稳定 值所经历的时间过程，称 为电力系统的动态频率特 性。
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f
fN
c
d
f1
b
fb fa
e
a
0
t1
t
图6-1电力系统频率的动态特性
分散式：就是低频减负荷的功能被集成在分散的保护测控单元中， 由保护测控装置根据整定值的要求通过软件的设置直接出口跳 闸。这里只介绍数字式频率继电器和集中式的微机自动按频率 减负荷装置。
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一、数字式频率继电器
200KHZ
振荡器
242HZ
方波
滤波器 形成
T1 SA-1
u
I T2
稳 24V 压 12V
谢谢大家！
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三、自动按频率减负荷的后备级
如果出现的情况是：
第i级动作后，系统频率可能稳定在某 一值，例如图6－4中的fi ，它既低于我们 希望的频率恢复极限值fr，但又不足以使下
一自动按频率减负荷装置启动，因此要装设 后备段，经延时，再切除部分负荷功率
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四、自动按频率减负荷装置误动作的原因 及应采取的措施 1、暂态过程引起的误动作
电 6V 源 0V
单稳 触发器
振荡器
RCPQ
DN5
1
计数器
U
低电压闭锁
低电流闭锁
I
频率 整定
51HZ
脉冲 展宽
频率 整定 脉冲
995HZ 展宽
频率
整定
fest
脉冲 展宽
HL1
DA1 延时 KM1
&
一级
HL2
DA2 延时
& tC
DA3驱动 &
KM2 二级
DA4 延时
& tOP
DA5 &
HL3 KM3
三级
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2．末级启动频率fN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，末级的启动频 率以不低于46～46.5Hz为宜。
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求接入自动按频率减负荷装置的功率总数ΔPs·max
例6-1 某系统的负荷总功率为PL·n＝5000 MW，
设想系统最大的功率缺额PV·max为1000 MW （负荷总功率的20％），设负荷调节效应
系数为及KL*＝2，自动按频率减负荷装置 动作后，希望系统恢复频率为fr＝48Hz，
求接入自动按频率减负荷装置的功率总数 全，常 把弓弦 绷。20.12.1014:08:3914:08Dec-2010-Dec-20
•
得道多助失道寡助，掌控人心方位上 。14:08:3914:08:3914:08Thur sday, December 10, 2020
•
安全在于心细，事故出在麻痹。20.12.1020.12.1014:08:3914:08:39December 10, 2020
第4章 自动低频减载和安全自动装置
第一节 自动按频率减负荷概述
一、低频运行的危害
二、限制频率下降的措施
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(1)动用系统中的 旋转备用容量
(2)应迅速启动备 用机组
(3)按频率自动减 去负荷
负荷静态频率特性
系统总有功负荷与f的关系
1
负荷消耗 与频率无 关
2
负荷消耗 与频率的 平方成正 比
率缺额PV为系统额定总负PL.n的
20％时，系统频率要降低，如 果仅由负荷调节效应来补偿有 功缺额，由教材（5-4）式可得
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不切除负荷的情况下系统频率的稳定值
系统频率下降值为：
设KL*= 2,那么：
f
fn
PL K L* PL•n
50 20% 2
5(Hz)
f
fn
PL K L* PL•n
(2)适当地考虑操作方便、易于恢复且具有较好的远 动、通信条件。
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每一次的加油，每一次的努力都是为 了下一 次更好 的自己 。20.12.1020.12.10Thursday, December 10, 2020
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每天都是美好的一天，新的一天开启 。20.12.1020.12.1014:0814:08:3914:08:39Dec-20
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3．频率级数N和各级动作频率
N f1 fN 1 f
第i级动作频率为:
fi f1 i 1f
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4．频率级差的确定
选择频率级差△f，有两种不同的原则
1 按选择性确定级差
这种方法强调各级动作的次序，要 在前一级动作以后还不能制止频率下降 的情况下，后一级才动作，否则就是误 动作。
3
负荷消耗 与频率的 高次方成 正比
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负荷调节效应
频率上升或下降,系统总有功负荷消耗 的有功功率增加或减少,称为负荷的调节
效应KL KL随负荷类型,季节变化一般在1-3 范围内.
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第二节 自动按频率减负荷工作原理
一、不切除负荷的情况下系统频率的稳定值
假设电力系统内发生有功功
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2、负荷反馈引起的误动作
加电流闭锁
加滑差闭锁
采取的措施
加电压闭锁
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频率下降速度df／dt＜3（Hz／s）可认为是系 统功率缺额引起的频率下降。 而df／dt＞3（Hz／
s）可认为是负荷反馈引起的频率下降。因此，采用
df／dt＞3（Hz／s）作为滑差闭锁的条件。
A
QF1
I
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人生不是自发的自我发展，而是一长 串机缘 。事件 和决定 ，这些 机缘、 事件和 决定在 它们实 现的当 时是取 决于我 们的意 志的。2020年12月10日星期 四2时8分39秒 Thursday, December 10, 2020
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感情上的亲密，发展友谊；钱财上的 亲密， 破坏友 谊。20.12.102020年12月10日 星期四 2时8分 39秒20.12.10
驱动
KM2
SA-2
24V
图6-6SZH-1型数字频率继电器原理框图
27
f
1 T
1 N TC
1 N
fc
1 2105Hz
N
0
t a
u
0
u
T
0
u
脉冲个数N
t b
t c
0
TC
t d
图6-7频率测量原理
a 正弦波信号 b 方波c 单稳电路输出 d 振荡器时钟脉冲
28
第五节 电力系统的稳定控制 (一) 自动切除发电机
B QF2 QF3
TA
自动按频率
切
减负荷
负
荷
命
C令
QF4 负 荷
图6-5电流闭锁接线示意图
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第四节 自动按频率减负荷装置
微机自动按频率减负荷装置的设置一般分为两种模式：
集中式：所谓集中式就是在变电站低压母线上的电压互感器二次侧 装设微机低频减负荷装置，根据需要可以每段母线配置一个， 也可以整个变电站共同使用一个。
f
fn1
1
fn
2
fn1
3
0
t
图6-2装置动作的频率变化
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第三节 有关自动按频率减负荷装置的几个问题
一、动作级数与动作频率的确定
1．第一级启动频率f1的选择
一般第一级的启动频率整定在 48.5 ～ 49Hz。在以水电厂为主的电力系统中，由 于水轮机调速系统动作较慢，所以第一级 启动频率宜取低值，例如48Hz。
QF1 L1
中间变电所
A
L2
图6-8线路故障时的切机方式
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二、电气制动
R
图6-9电气制动接线图 中国电力出版社
三、自动解列装置
(一)厂用电系统“解列”的应用
T
QF
G
G
厂用电 3 # 4 #
G
G
1# 2#
31
图6-10电厂厂用电系统与系统解列原理图
（二） 系统自动解列
(1)尽量保持解列后各部分系统(子系统)的功率平衡， 以防止频率、电压急剧变化。因此解列点应选在 有功功率、无功功率分点上，或交换功率最小处。 在运行中，根据潮流变化情况进行调整。
•
加强自身建设，增强个人的休养。2020年12月10日 下午2时 8分20.12.1020.12.10
•
扩展市场，开发未来，实现现在。2020年12月10日 星期四 下午2时 8分39秒14:08:3920.12.10
•
做专业的企业，做专业的事情，让自 己专业 起来。2020年12月下 午2时8分20.12.1014:08December 10, 2020
ΔPs·max。
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解 希望恢复频率偏差的标么值为：
f*
50 48 50
0.04
Ps•max
PV •max K L*PL•nf* 1 K L*f*
1000 25000 0.04 1 2 0.04
652.2(MW )
接入自动按频率减负荷装置功率总数为652.2 MW
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三、自动按频率减负荷的分级实现
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2
级差不强调选择性
f
fi fe
fi
fi1
f 2fe ft fs
0
t
t
图6-3频中率国选电力择出性版级社 差的确定
二、每级最优切除负荷值的确定
某一级自动按频率减负 荷装置动作后，系统的频 率能恢复到希望值的附近
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f
fN
fri
1
fi
2
3
fi fn fi
0
t
图6-4典型的系统频率变化过程