变电站低压、频率管理及低压、低周装置原理

电力系统低频低压减载
1、电力系统调频
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系统的功率与系统向负荷输出的功率不平衡。在目前大量发电机并联运行的电力系统中，发电机电磁功率不仅与自身的电磁特性有关，更取决于电力系统的负荷特性，是难以控制的因素，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、电力系统本省都会产生不良的影响，所以必须保持系统频率在额定值的一定范围内。当系统频率过低时甚至会导致系统瓦解，造成大面积停电，所以必须对系统的频率进行调节控制。
1.3调频方法
系统频率的波动主要是由于负荷的变化引起的，调频与有功功率的调节是密不可分的。
当系统处于正常运行状态时，控制发电机输入系统的功率与负荷所需功率之间平衡，由发厂端进行调频，具体采用的办法有调整发电机组出力。且不同的发电站承担不同的调频工作和负荷支撑工作。
当系统处于非正常运行状态，系统内发电机即使保持全出力也无法保证系统频率维持在正常水平或发电厂无法快速调整出力以适应系统时，需切除部分用户负荷以达到平衡负荷保证频率的目的。
2、低周减载装置原理和方案整定的主要原则
在系统有功功率出现大的波动，频率出现大的偏差时，是系统频率快速恢复到可安全运行的范围内，保证电网的安全和重要用户的供电。
低周减载装置原理：制定一套减载方案，包括基本轮和特殊轮的各轮频率定值、延时、功率切除量、切除负荷的确定，在不同的情况下切除不同数量的负荷。
基本轮的任务是不过度切负荷的情况下尽快制止频率下降，尽可能的使频率恢复到接近正常频率。基本轮应快速动作，为防止在系统振荡或电压急剧下降时误动作，一般设0.2-0.5s的时限，基本轮一般按频率等距分级，每级切除负荷量分别?确定。
特殊轮的任务是防止基本轮动作后，避免频率长时间悬停在某一不允许的较低值或防止频率缓慢降低，特殊轮经过一定延时动作，时频率尽快回复至49.5-50Hz，特殊轮通常按照时间分级。
整定的基本原则：
总体要求使系统在各运行方式和可能发生的最大功率缺额的情况下切除一定量的负荷有效防止系统频率下降至危险点，使故障后的系统能快速恢复至额定频率，也不使事故后的系统长时间悬浮于某一过高/过低值，不至酿成大型机组解列的恶性循环事故，严防保留后的系统发生频率崩溃，同时尽可能减少所切除的

负荷数量。
合理选择频率极差、轮数和延时，保证低周减载装置动作的选择性从尽量减少过切和抑制频率恢复时的频率超调。低周减载装置的各轮频率极差以略大为好，同时增加轮数，减少每轮切除负荷数量，最好采用动作值稳定，返回值高，动作与返回快速的数字式频率继电器启动月换件。
3、电力系统调压
3.1电力系统电压波动的原因
电压是电能质量的重要指标之一，在稳态条件下，电力系统的电压是一个全系统一致的运行参数。系统电压的电压波动原因有两个：1、变压器档位调整，变比的变化导致输出电压变化；2、系统内无功功率输入和输出的不平衡。
3.2调压的必要性
电力系统的电压变动对用户、发电厂、电力系统本省都会产生不良的影响，电压过高可能导致设备绝缘击穿损坏，使设备发热升高加快设备老化，电压过低可能导致系统瓦解造成大面积停电。所以必须保持系统电压
保持在合理的范围以内。
3.3调压的方法
系统调整电压目前主要采用三种方法：1、在系统内配置无功补偿装置，根据系统负荷无功消耗量投入无功补偿装置达到无功功率的输入输出平衡；2、调节变压器的档位，改变变压器变比调整电压；3、系统无功无法满足系统用户负荷需求，有电压过低拖垮系统的危险时，由低压减载装置切除部分负荷保证系统的安全运行和重要用户用电。
4、低压减载装置的整定原则
在能够保持系统稳定，不造成大规模停电的基础上尽量减少所切负荷，原则如下：
电力系统发生单一原件故障扰动后，如果系统能保持稳定，电压在合理范围内，低压减载装置不应动作；系统发生较严重的故障扰动后，切除负荷量充足，满足不同故障下负荷稳定性和恢复电压要求，同时避免过量切除负荷；合理设置各轮次动作电压和延迟时限，正确反映故障的严重程度，各轮次不应越级动作。