电网频率

电网频率异常的事故处理

什么是频率？

交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数，就叫做电流的频率。（同步发电机的发电频率与转子转速成正比，转速越高，频率也越高。f＝np/60）

电网的最重要的质量指标是：频率和电压。

频率：对电网而言，该指标全网共用一个，频率的稳定靠用电负荷和发电功率的平衡，这主要有系统调度员根据每天每时每刻电网频率变化调整电网中发电机功率来稳定，当然也有很多自动化的辅助手段。

电压：尽管电网是连在一起的，但电压影响一般是局部性的，影响电压的因数有：电网关键节点的电压、负荷大小、性质、线路负载比例、功率因数等等，调节电压的手段是无功补偿，一般无功补偿的手段：发电机调压、变压器调压、投切电容器、投切电抗器、投切线路等等。电网频率指标：50±0.2HZ

电网频率一般是稳定的。（发电机的总有功出力与总有功负荷相等时，频率是稳定的）

电网频率稳定。

在正常情况下，电力系统中发电机发出的总的有功功率和负载消耗的总的有功功率是平衡的，系统频率可以保持在额定值。系统频率的变化直接反映了有功功率的平衡状况。发的大于用的，系统频率升高。用的大于发的，系统频率降低。所以电网调度人员要不停地向发电厂下达调频命令（汽机的调速系统有一定的调节功能，但还是需要人为调节），以保证频率在合格范围。

在极端情况下，频率过高可以减负荷停机，频率过低出力加足时只能拉路停电。

电网频率异常的原因

导致电网频率异常的原因主要有两个方面，这两方面原因：一是发电机的问题，一是负荷的问题。

1、发电机出力与负荷功率不平衡引起系统频率变化。当电力系统中的有功负荷变化时，系统频率也将发生变化。

当电力系统由于负荷变化引起频率变化，依靠一次调频作用已不能保持在允许范围内时，就需要由发电机组的频率调整器动作，使发电机组的有功功率一频率静态特性平移来改变发电机的有功功率，以保持电力系统的频率不变或在允许范围内。同理，如果发电机减出力，系统频率也将明显降低，要靠系统稳定装置或调度员干预来维持频率合格。

2、短路功率引起频率降低。

3、系统振荡及异步运行引起频率变化。当系统振荡及异步运行时，由于均衡电流的流动而使有功损耗增加。随着电势夹角的增大，电流也增大。当电势夹角达到180度瞬间，电流达最大值，即相当于系统的电气中心发生三相短路一样，该电流在系统中引起的有功损耗是很大的，在功率缺额较大的受端系统将引起附加的频率降低。异步运行时，各发电机的频率不同而造成各点脉动电压频率不等。

综上所述，引起频率变化的因素较为复杂，而电力系统低频运行（很少出现高频）对电力系统安全运行危害很大。由此，为确保电力系统安全稳定运行和提供优质电能，采取了一

些技术上的措施，如发电厂的一次调频（调速器）和二次调频（调频器）。设置低频减负荷和低频解列装置等措施，来维持系统安全稳定运行。

电网频率过高或者过低有什么危害？

电力系统中的发电与用电设备都是按照额定频率设计和制造的，只有在额定频率附近运行时，才能发挥最好的性能。系统频率过大的变动，对用户和发电厂的运行都将产生不利影响。系统频率变化的不危害，主要表现在以下几个方面：

a.对用户带来危害。频率降低，使用户电动机的转速和功率降低，导致传动机械的出力降低，影响生产效率；频率升高使电动机转速升高，增加功率损耗。

b.无功补偿用电容器的补偿容量与频率成正比，当系统频率下降时，电容器的无功出力成比例降低，此时电容器对电压的支持作用受到削弱，不利于系统电压的调整。

c.频率下降的另一个严重后果，会使电压降低。

d.电力系统频率降低，会对发电厂和系统的安全运行带来影响，例如：频率下降时，汽轮机叶片的振动变大，影响使用寿命，甚至产生裂纹而断裂。

频率异常的处理

低频：

1、调出旋转备用（旋转备用，特指运行正常的发电机维持额定转速，随时可以并网，或已并网但仅带一部分负荷，随时可以加出力至额定容量的发电机组。在系统当前的负荷需求下机组同步运行时的有效生产能力的总和。）

2、迅速启动备用机组。

3、联网系统的事故支援。

4、必要时切除负荷。

高频：

1、调整电源出力。对非弃水运行的水电机组优先减出力，直至停机备用。对火电机组减出力，至允许最小出力运行。

2、对弃水运行的水电机组减出力，直至停机。

3、火电机组停机备用。

电力系统振荡

什么是电力系统振荡

在电力系统正常运行时，所有发电机都以同步转速旋转，这时并列运行的各发电机之间相位没有相对变化，系统各发电机之间的电势差为常数，系统中各点电压和各回路的电流均不变。当电力系统由于某种原因受到干扰时（如短路、故障切除、电源的投入或切除等），这时并列运行的各同步发电机间电势差相角差将随时间变化，系统中各点电压和各回路电流也随时间变化，这种现象称为振荡。

电力系统的振荡有同步振荡和异步振荡两种情况，能够保持同步而稳定运行的振荡称为同步振荡，导致失去同步而不能正常运行的振荡称为异步振荡。

振荡与短路的区别

系统振荡是电压、电流、有功功率、无功功率等电气量周期性、三相对称性变化，短路时各电气参数是突变的；振荡时电气参数的变化速度较慢，而短路时则相反；振荡时任意点电压、电流间的相仰角随功率角变化，在短路时电压、电流间的角度不变。

系统振荡的原因主要是电力系统静稳定性或动稳定性受到破坏；系统内发生非同期并列，导致失步或发电机失磁等。

电力系统振荡的危害

1、失去同步的发电机的功率表、电流表周期性的剧烈摆动，发电机、变压器发出不正常的、有节奏的轰鸣声。失去同步的系统间联络线或发电厂间的输送功率往复摆动。

2、系统中电压表指针周期性波动，照明灯光忽亮忽暗，振荡中心附近的变电站电压表波动最大，并周期性的降低到接近于零。

3、发生振荡时系统没有统一的频率，失去同步的系统虽然还有电气连接，但一般送端系统的频率升高，受端系统频率降低，并略有摆动。

电力系统振荡的原因

a)输电线路输送功率超过极限值造成静态稳定破坏；

b)电网发生短路故障，切除大容量的发电、输电或变电设备，负荷瞬间发生较大突变等造成电力系统暂态稳定破坏；

c)环状系统（或并列双回线）突然开环，使两部分系统联系阻抗突然增大，引起动稳定破坏而失去同步；

d)大容量机组跳闸或失磁，使系统联络线负荷增长或使系统电压严重下降，造成联络线稳定极限降低，易引起稳定破坏；

e)电源间非同步合闸未能拖入同步。（同步；是发电机发出电力的频率与电网频率相同）振荡的处理方法

1、要求所有发电厂运行值班人员，不带调度指令，立即采取措施恢复系统频率。

2、振荡时各发电厂以及有调压设备的变电站，应不带省调值班员的指令，尽快利用设备的过载能力提高系统电压到振荡消除。

3、省调值班调度员根据各厂站报告的情况判断振荡属于系统间振荡时，应按照以下方法处理：

a.振荡时频率降低系统的发电厂，应将发电机有功出力增加至现场规程所允许的最大出力，直至振荡消除。

b.振荡时频率升高系统的发电厂，应迅速降低发电机有功出力，使与受端系统频率一致，但频率最低不能低至49.5HZ。