自动装置 第六章电力系统自动装置.ppt

*/37 51Hz 49.5Hz 当系统出现严重的功率缺额时，会引起系统频率大幅度降低。这样会导致发电厂厂用电动机出力下降，威胁电厂电能的生产。 在电力系统运行中，发电厂厂用系统如果具备独立供电的条件。在以上这种情况下，可以考虑厂用系统与电力系统解列运行。 * */37 在联合电力系统运行中，B系统发生故障引起了整个系统频率的下降。 A系统具有足够的旋转备用容量，但是由于受到输电线路的极限输送功率的限制不能发挥支援作用。此时，如果频率继续下降，也会威胁到A系统的安全运行。 为了控制事故范围，不至于波及到邻近系统，将两个系统解列是比较明智的选择。 汽轮发电机组从冷状态启动开始，到并入电力系统运行，需要很长时间。 水轮发电机组的启动过程很简单，只需将导水叶放置于一个位置，打开导水叶放水，机组很快就可以并入电网。启动过程只需几分钟。 —— 在电力系统运行中具有特殊任务：作为紧急投入运行。 ——它是提高电力系统安全可靠运行的主要措施之一。 在水轮发电机组上，装设了按频率自动启动和快速并列的自动装置，以适应电力系统安全运行的需要。 在水轮发电机组上，低频测量与水轮机组启动控制由PLC统一完成，用准同期并列装置快速并网。 系统输电线一回故障 继电保护正确动作 输电线一回被切除 A电厂功率过剩 A电厂存在失稳威胁 调速器存在惯性来不及动作 1、自动切机 2、电气制动 减少输电线路上的输送功率 快速消耗发电机的多余能量 */37 1、电力系统频率的静态特性 2、电力系统频率的动态特性 3、自动低频减载的最大功率缺额的确定 4、自动低频减载的动作顺序 5、自动低频减载的频率级差 6、自动低频减载的每段切功率的限制 7、自动低频减载装置 8、自动解列装置 9、水轮机的低频自启动装置 10、自动切机和电气制动 North China Electric Power University North China Electric Power University North China Electric Power University North China Electric Power University 电力系统典型事故 自动低频减载 频率的静态/动态特性 自动低频减载的工作原理 最大功率缺额/动作顺序/频率级差选择 每段切功率的限制/延时与防止误动作特殊轮 自动低频减载装置 其他安全自动控制装置 自动解列装置 水轮机低频自启动装置 自动切机与电气制动 */37 */37 电力系统自动装置就是针对危及系统安全运行的故障所采用的自动化对策，他们的任务就是当系统发生某些故障时，按照预定的控制准则迅速作出反应，采取必要的措施以避免事故扩大。 事故1：A电厂发生故障而切机，B系统突然减少了功率 。如果运行机组备用容量远小于 ，则会造成电网功率的严重缺额，频率会大幅度下降。此时如果不及时切负荷，则会危及系统安全，甚至整个系统崩溃。 事故2：在双回线路上输送的功率 很大，当有一回线三相短路而被切除， 超出了一回线路运行的暂态稳定极限。如果不迅速减少输送功率，则可能由于系统稳定破坏而解列。造成受端更为严重的功率缺额。 事故处理： 1、对于事故1，B系统迅速切除负荷 2、对于事故2，A电厂迅速减少输送功率 */37 存在问题：如果由调度人员在很短的时间内正确判断事故并且完成相应的上述操作，显然是不可能的。原因是远动信息传输和操作命令的传达都需要一定的时间，如此长的时间势必会失去及时处理事故的良机。 解决办法：针对引发系统性事故的紧急操作任务必须依靠自动控制系统装置来完成。 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 Sec. 电磁暂态 Electromagnetic Switching Transient 暂态稳定 Transient stability（angle and voltage） 系统运行 Power system operation 小扰动稳定 Small signal stability 长期电压稳定 Long term voltage stability 继电保护范围 自动装置范围 自动化系统范围 人员操作范围 电力系统的频率反映了发电机组所发出的有功功率与负荷所需有功功率之间的平衡状况。 当电力系统发生了较大的事故时，系统出现了严重的功率缺额，其缺额值超出了正常热备用可以调节的能力，这时即使令全系统中运行的所有发电机都发出其设备可能提供的最大功率，仍然不能满足负荷功率的需要，所引发的系统频率下降值远远超出了系统安全运行所允许的范围。 为了保证电网安