自动低频减载装置的配置

1、自动低频减载装置的配置第37卷2009年6月 云南电力技术yunnanelectricpowervol.37no.3jun.2009h动低频减载装置的配置杨洁(云南电网公司昆明供电局，云南昆明650011)摘要:阐述了频率的降低对电力系统的影响，针对这些影响提岀了对自动低频减载 装置配置的要求.关键词:频率影响h动低频减栽装置配置中图分类号:tm7文献标识码:b文章编1006-7345(2009)03-0067-021刖b当电力系统发生较大事故时，系统出现严重的功率缺额,其缺额值超出了正常热备用可以调 节的能力，这时即使令系统中运行的所有发电机 组都发出其设备可能胜任的最大功率，仍不能满 足负

2、荷功率的需要,所引起的系统频率下降值将 远远超岀系统安全运行所允许的范围.在这种情 况下从保障系统安全运行的观点出发，为了保证 对重要用户的供电，必须采取应急措施，切除部 分负荷，以使电力系统频率恢复到可以安全运行 的水平以内.2频率对电力系统的影响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情况.当 电力系统发电机发出的总功率等于用户消耗的 （包括传输损失）总功率时，系统频率维持额定 值（即50hz）如果电力系统中某些机组因故障 切除时，由于出现有功功率缺额,系统频率就要 下降,使系统在较低的频率之下达到新的功率平 衡.频率的过度降低，不仅影响电能质量，而且 会给

3、系统的安全运行带来下述严重危害： 2.1对汽轮机的影响 汽轮机在额定频率下运行时，叶片振动很小； 当频率下降时，叶片振动变大甚至产生共振现象. 运行经验表明，系统频率长期在49.5-49hz以下 运动时，某些形式的汽轮机叶片容易造成损伤， 当频率低到45hz附近时，汽轮机的一些叶片可 能因共振而断裂.2.2发生”频率崩溃”现象 收稿口期:20090319 由于频率下降，使火电厂的厂用机械生产率 下降当频率下降到48-47hz时，风机冰泵 及球磨机等的生产率显着下降.2.3发生”电压崩溃”现象当频率降低时，励磁机，发电机等的转速相 应降低，由于发电机的电动势下降和电动机转速 降低，加剧了系统无功

4、不足情况，使系统电压水 平下降.运行经验表明，当频率降至46-45hz 时，系统电压水平受到严重影响,当某些中枢点 电压低于某一临界值时,将出现所谓”电压崩 溃”现象，系统运行的稳定性遭到破坏,最后导 致系统瓦解.2.4对电力用户的影响首先电力系统频率变化会引起异步电动机转 速变化，再者频率降低将使电动机的转速和输出 功率降低，导致其所带动机械的转速和出力降低， 影响电力用户设备的正常运行.3自动低频减载装置的配置3.1按频率自动减载装置的原则1）在任何情况下的频率下降过程中,应保证 系统低频值与所经历的时间，能与运行中机组的 自动低频保护和联合电网间联络线的低频解列保 护相配合，频率下降的最

5、低值还必须大于核电厂 冷却介质泵低频保护的整定值,并留有不小于 0.3-0.5hz的裕度，保证这些机组继续联网运行，为了保证火电厂的继续安全运行，应限制频 率低于47.0hz的时问不超过0.5s.2）自动低频减载装置动作后,应使运行系统稳态频率恢复到不低于49.5hz水平;为了考虑 672009年第3期云南电力技术第37卷 某些难以预计的可能情况,应增设长延时的特殊 动作轮，使系统运行频率不致长期悬浮在低于 49.0hz的水平.3）因负荷过切引起恢复吋的系统频率过调， 其最大值不应超过51hz,并必须与运行中机组的 过频率保护相协调，且留有一定裕度，避免高度 自动控制的大型汽轮机组在过频率过程

6、中的可能 误断开，进一步扩大事故.4）自动低频减载的先后顺序,应按负荷的重 要性进行安排.5）宜充分利用系统的旋转备用容量,当发生 使系统稳态频率只下降到不低于49.5hz的有功 功率缺额时,自动低频减载装置不动作;应避免 因发牛短路故障以及失去供电电源后的负荷反馈 引起自动低频减载装置的误动作,但不考虑在系 统失步震荡时的动作行为.3.2自动低频减载装置轮次的配置1）第一轮动作频率fl的配置:凡是能够由调度人员釆取措施，而且在执行这个措施所需要的 时间内，不会在系统内引起严重的后果就能使频 率恢复的情况下，不应使自动低频减载装置动作. 第一轮动作频率fl 一般取4848.5hz,以水电厂 为

7、主的系统，考虑到调速系统动作速度较慢，易 取低值.2）末轮动作频率fn的配置:末轮动作频率因由系统所允许的最低频率确定对丁以高温高压 火电厂为主的电力系统，考虑到当频率低于46 46.5hz吋，厂用电已经不能正常工作，因此末轮 动作频率以不低于4646.5hz为宜对于其他电 力系统可取得低些，但最低不能低于45hz.3）选择性频率级差及fi动低频减载装置级数的配置:h动低频减载装置的各轮动作应具有选 择性，即前-轮动作后，若不能阻止系统频率的 继续下降，后一轮才应该动作因此相邻两轮的 动作频率间应具有一定的频率级差afcaf取决 于频率继电器的正负误差af及前一轮动作到负 荷断开的时间内频率的

8、下降值af（即断路器跳闸 吋间内的频率下降值），即af=2af+af+af式中af 频率继电器的课差；af-一断路器跳闸时间内频率的下降值；68频差裕度.为了选择性，频率级差一般取0.5hz.已知fl及af后，其他齐轮的动作频率可依 次确定,f2=f 一£.?.根据首轮和末轮的动作频率fl和fn以及频率 级差可确定自动低频减载装置的轮数轮数般取57轮.4）特殊轮的配置:在白动低频减载装置的动作过程中，可能会出现这样的情况，即前一轮动 作后，系统频率稳定在恢复频率以下，但乂不足 以使下一轮动作的情况.于是系统频率将较长时 间低于恢复频率运行，这是不允许的为此，在 自动低频减载装置屮设置

9、特殊轮,其动作频率取 恢复频率的下限，考虑到特殊轮动作吋系统频率 己经比较稳定，所以特殊轮应带1525s的时限. 特殊轮乂可按时间分成若干轮，即动作频率相同, 动作时间不同，各轮时间级差不小于5s.5）基本轮的动作时间:按频率白动减负荷装 置的动作吋间，原则上应尽可能短，以有效地制 止频率下降,但考虑到系统振荡或系统故障过程 中，频率继电器可能误动作，因此要求自动低频 减载装置带有一定时限（通常取0.5s）,以躲过上述暂态过程的影响.4结束语随着经济的快速发展，如果电力系统中某些 机组因故障切除时，由于岀现有功功率缺额，系 统频率就要下降,使系统在较低的频率z下达到 新的功率平衡以上讨论了频率的过度降低的危 害，总结了自动低频减载装置配置的基木原则及 各轮次的配置.