9自动装置1.ppt

第一节备用电源自动投入装置AAT 定义 当工作电源因故障被断开后 能自动而迅速地将备用电源与备用设备投入工作的自动装置 简称AAT 备用方式 明备用 暗备用 明备用 有明显断开的的备用电源或备用设备的系统 有备用变压器 内桥 外桥接线系统 进线备投方式 暗备用 没有明显断开的备用电源或备用设备的系统 单母线分段断路器 内桥接线 桥断路器断开 备用电源自动投入装置的作用 1 提高供电可靠性 节省建设投资 2 简化继电保护 3 限制短路电流 提高母线残余电压 在受端变电所 单母线接线系统 如果采用变压器解列运行或环网开环运行 将增大系统阻抗 使出线短路电流受到一定限制 同时 ATT装置简单 投资少 可靠性高 因而获得了广泛应用 二 对AAT装置的基本要求及实际意 1 工作母线或设备上的电压不论任何原因消失时 AAT装置均应动作 变压器故障跳闸 系统故障 高压母线故障 出线故障断路器拒动 低压母线故障 2 AAT装置应保证在工作电源或设备断开后 才能投入备用电源 3 AAT装置应保证只动作一次 4 AAT装置的动作时间应使负荷停电时间尽可能的短 5 当电压互感器二次侧熔断器熔断时 AAT装置不应动作 6 备用电源无电压时 AAT装置不应动作 几种备用方式 11QF 3QF运行 2QF备用22QF 3QF运行 1QF备用31QF 2QF运行 3QF备用4停用 1进线备自投明2桥断路器备自投暗3变压器备自投明4分段 母联 断路器备自投暗 1 低压母线分段备自投接线 备自投充好电后 母线失压 工作进线无流 备用电源有压 备自投即起动延时 延时 若有加速开入 则不经延时 到后 跳工作进线 同时判断其是否跳开 A 若跳闸命令发出5s后 工作进线仍未跳开 即收回跳闸命令 并终止备自投过程 B 若在5s内 工作进线跳开 即收回该跳闸命令 C 并起动合备用电源延时 该延时可为0 延时到后 备自投发合备用电源脉冲 1 低电压起动部分 当工作母线因各种原因失去电压时 断开工作电源 2 自动合闸部分 当工作电源断路器断开后 将备用电源的断路器合闸 9 2典型AAT装置的组成 1结合备用变压器自动投入的原理 能够分析各继电器的作用 能够结合基本要求分析电路的工作情况 工作断路器跳开 工作母线失压 备用母线有压 2 变压器备自投 I II母无压 UL2有压且IL1无流 延时跳1DL和4DL 确认1DL跳开后 收回1DL和4DL跳闸命令 经延时发5DL合闸脉冲 确认5DL合上后 再经延时d297发2DL合闸脉冲 确认2DL合上后 1 2 变压器互为明备用 3 进线备自投 进线1和进线2互为明备用 即1DL和2DL互为明备用 进线2备用 进线1运行 I II母均符合有压条件 进线有压满足条件 2DL跳位 1DL和3DL均合位且处于合后 I II母无压 UL2有压且IL1无流则跳1DL 确认1DL跳开后 收回1DL跳闸命令 再经延时发2DL合闸脉冲 确认2DL合上 AAT备用电源自动投入装置的整定计算 1一般低电压继电器的动作电压整定为等于额定电压的25 2过电压继电器的动作电压为额定电压的75 3时间继电器动作时间的整定tKT top max ttop max工作母线出线保护的最大动作时限 4闭锁继电器KL的返回时间要求保证备用断路器可靠合闸 保证AAT只动作一次 一般取0 5 0 8s 第十单元按频率自动减负荷装置AFL 1 当系统频率长期低于49 5Hz运行时 某些汽轮机的叶片会发生共振 导致机械损伤 甚至断裂损坏 造成事故 2 系统频率降低 使火电厂厂用机械出力降低 系统有功功率缺额进一步加剧 形成恶性循环 如果不采取措施 会造成电力系统频率崩溃 3 系统频率降低引起发电机转速下降 励磁电压相应下降 严重时会造成电力系统电压崩溃 4 系统频率降低影响测量仪表的准确性和用户的产品质量 一 电力系统低频运行的危害和自动低频减载的作用 1低频运行的危害 为了保证电力系统的安全运行和电能质量水平 当电力系统频率降低时 根据系统频率下降的不同程度自动断开相应的负荷 阻止频率下降 并使系统频率迅速恢复到给定数值 从而保证电力系统的安全运行和重要用户的不间断供电 2自动低频减载装置的作用 二 负荷的静态频率特性 负荷调节效应 负荷消耗的有功功率与频率无关 如白炽灯 电热设备 负荷消耗的有功功率与频率一次方成正比 如碎煤机 卷扬机 负荷消耗的有功功率与频率高次方成正比 如通风机 水泵 负荷的静态频率特性 是指电力系统的总有功负荷PL 与系统频率f之间的关系 负荷调节效应 当系统频率下降时 总负荷消耗的有功功率随之减少 当系统频率升高时 总负荷消耗的有功功率随之增加 这种负荷消耗的有功功率随系统频率变化而变化的现象 称为负荷调节效应 如图所示 1电力系统出现有功功率缺额时 系统频率将发生变化 但是系统频率的变化不是瞬时完成的 而是要经过一个过渡过程 频率由额定值fN随时间按指数规律逐渐变化到稳定值 f 的过程 称为系统的动态频率特性 一般变化时间在4 10s之间 式中PL 频率为f时系统负荷总有功功率 PL N 额定频率下系统负荷总有功功率 PL 系统负荷总有功功率变化量的标么值 fN 额定频率 f 频率变化量的标么值 负荷调节效应系数随系统负荷组成不同而改变 一般KL值在1 3之间 虽然负荷调节效应对系统频率有一定的稳定作用 但是当系统发生事故而出现大量的功率缺额时 负荷的调节效应远远不能弥补有功功率的不足 这样 就必须借助AFL装置来保证系统的安全运行 10 2对按频率自动减负荷装置装置的基本要求 例题 某系统指出运行时总负荷为500MW 负荷调节效应系数KL 1 5 事故中突然切除60MW的发电功率 如果不采取措施 则系统频率为多少 如果采取措施切除50MW的负荷 系统的稳定频率是多少 对按频率自动减负荷装置装置的基本要求 1 AFL动作后 系统频率应回升到恢复频率范围内一般规定为49 5Hz 2 为使AFL充分发挥作用 使应有足够负荷接于AFL上 一般Pcut man Pla max 3 AFL应根据系统频率的下降程度分级切除负荷 4 AFL装置各级动作频率的确定应符合系统要求首级动作频率49 1Hz 49 2Hz 末级动作频率47Hz 极限运行作频率46Hz频率级差0 1Hz 0 3Hz 5 AFL应装设附加级以防止切除部分负荷后 系统频率运行在恢复频率以下及下一级动作频率之下 附加级动作频率设定为49 5Hz 动作延时10s 20s 也可以分成若干级 各级动作频率相同 用延时区分各级的动作顺序 四防止AFL误动作的措施 自动低频减载的误动的原因 1 若旋转备用以水轮发电机为主 由于水轮发电机调速机构动作较满 在旋转备用起作用前 AFL可能误动作 2 供电电源中断 负荷反馈可能使AFL误动作 防止误动的措施 1 给AFL适当延时 防止频率短时波动和系统旋转备用起作用前AFL误动 2 加快继电保护 备用电源自动投入装置 自动重合闸装置的动作时间 缩短供电中断时间 防止负荷反馈使AFL误动 3 增加低电压或低电流闭锁 在供电电源中断时闭锁AFL 防止其误动 4 采用频率变化量闭锁 区分频率下降的速度 df dt 3Hz s 5 采用按频率自动重合闸装置纠正AFL装置的误动作 有断路器合位判据以及滑差闭锁闭锁环节 低周减载均有低电压闭锁和无流闭锁环节 低电压闭锁可防止PT断线和PT回路的其他异常情况 低电压为20V无流闭锁可防止母线失去电源后 由电动机反馈电压测得的频率异常 无流闭锁定值按躲过最小负荷电流整定 建议定值取0 2A 实际上当负荷电流更小时低频减载切除此负荷已无意义 低压减载设有无流闭锁和断路器合位判据 以及投退压板 道理同低周减载 为防止PT断线引起