电力系统自动装置

1、电力系统自动装置综合分析摘要：电力系统安全自动装置是指防止电力系统失去稳定和避免电力系统发生大面积停电的自动保护装置。如输电线路自动重合闸、备用电源和备自投、自动并列装置、同步发电机的励磁调节系统、电力系统自动调频、自动低频（低压）减负荷、事故减功率、自动按频率减负荷，电力系统的稳定控制，故障录波装置等。为了保证电网的安全稳定运行，保证电能质量，提高电网的经济效益，必须借助电力系统自动装置来实现。电力系统自动装置经历了从电磁型到晶体管型、再到现在的数字型的发展过程。随着微处理器的诞生和现代控制技术、信息技术的进展，电力系统自动装置技术指标和功能的提升发生了质的飞跃，由单个装置独立工作到具备接入

2、发电厂分布式控制系统（DCS）和变电所微机监控系统（SNCS）的功能。关键字：电力系统 自动重合闸 自动并列 励磁调节 自动调频 减负荷一、厂用电快切装置与备自投装置快切和备自投最大的区别就是快切是双向的具有正常工况下备用电源与工作电源间的双向切换，及事故或非正常工况下工作电源向备用电源的单向切换；而备自投是单向的只能有工作切至备用。另外有一点就是快切在手动和并联切换是要考虑频率差、电压差、相角差小于一定的值等等。具备正常手动切换功能，该功能由手动起动，在DCS或装置面板上均可操作。本方式是双向的，既可由工作电源切换至备用电源，也可由备用电源切换至工作电源。 (1) 并联自动手动起动切换，如并

3、联切换条件满足要求，装置先合备用（工作）电源开关，经一定延时后再自动跳开工作（备用）电源开关。如果在该段延时内，刚合上的备用（工作）电源开关被跳开，则装置不再自动跳开工作（备用）电源开关。如果手动起动后并联切换条件不满足，装置将立即闭锁且发闭锁信号，等待复归。 (2) 并联半自动手动起动切换，如并联切换条件满足要求，装置先合备用（工作）电源开关，而跳开工作（备用）电源开关的操作由人工完成。如果在规定的时间内，操作人员仍未断开工作（备用）电源开关，装置将发告警信号。如果手动起动后并联切换条件不满足，装置将立即闭锁且发闭锁信号，等待复归。 注意：a. 手动并联切换只有在两电源并联条件满足时才能实现

4、，并联条件可在装置中整定。 b. 两电源并联条件满足是指： 两电源电压差小于整定值； 两电源频率差小于整定值； 两电源相角差小于整定值； 工作、备用电源开关任意一路在合位，另一路在分位； 目标电源电压大于所设定的电压值； 6KV母线TV正常。 手动串联切换：手动起动切换，先发跳备用（工作）电源开关指令，不等开关辅助接点返回，在切换条件满足时，发合工作（备用）电源开关命令。如开关合闸时间小于开关跳闸时间，自动在发合闸命令前加所整定的延时，以保证开关先分后合。 事故切换功能 该功能由跳开工作电源开关的保护接点起动。本方式是单向的，只能由工作电源切向备用电源。 1. 事故串联切换由保护接点起动，先跳

5、开工作电源开关，在确认工作电源开关已跳开且切换条件满足时，合上备用电源开关。切换条件：快速、同期判别、残压及长延时切换。快速切换不成功时自动转入同期判别、残压及长延时切换。 2. 事故同时切换由保护接点起动，先发跳工作电源开关指令，在切换条件满足时（或经用户延时）发合备用电源开关指令。切换条件：快速、同期判别、残压及长延时切换。快速切换不成功时自动转入同期判别、残压及长延时切换。 非正常工况切换功能 该功能下装置检测到不正常运行情况时自行起动。本方式是单向的，只能由工作电源切向备用电源。 1. 6KV厂用母线低电压当6KV厂用母线三线电压均低于整定值且时间大于所整定延时定值时，装置根据选定方式

6、进行串联或同时切换。切换条件：快速、同期判别、残压及长延时切换。快速切换不成功时自动转入同期判别、残压及长延时切换。 2. 工作电源开关偷跳因各种原因（包括人为误操作）引起工作电源开关误跳开，装置可根据选定方式进行串联或同时切换。切换条件：快速、同期判别、残压及长延时切换。快速切换不成功时自动转入同期判别、残压及长延时切换。 备用电源自动投入装置 当备用电源联动开关BK投入，若工作电源故障跳闸时；或发-变组故障引起电抗器电源侧开关跳闸并联跳负荷侧开关时；或当厂用母线失去电压（1.5KV/25v，PT二次插头插上）、备用电源母线有电压（99KV/90v）延时1.5跳开负荷侧开关、经残压检查（0.

7、6KV/10v）后，备用电源自动投入装置应自动地、有选择地迅速投入备用变及备用分支开关，从系统取得高压厂用电源。 快切在100ms内切换成功，而备自投的切换时间在700-1000ms左右。 快切与BZT有什么区别？. K9 S# Y$ d0 i快切具有双向切换功能：正常情况下可以由工作切至备用，也可由备用切至工作；在事故情况及非正常工况下具有单向切换功能，可以由工作切至备用。 BZT只具有单向切换功能，在事故情况及非正常工况下由工作切至备用。二、微机型自动重合闸装置的原理及其应用电力系统中的架空输电线路架设在户外，很容易发生故障，而且绝大多数故障属于瞬时性故障。这些瞬时性故障由继电保护装置动作

8、跳开断路器，故障点电弧熄灭后，介质绝缘强度恢复到正常水平，故障便能够自行消除。此时，运用自动重合闸装置使断路器重合闸成功，线路恢复正常供电，减少了因故障停电的时间，提高了供电的可靠性。如果线路发生永久性故障，重合已经跳开的断路器时，重合闸不能成功，此时便不能恢复正常供电。根据国内外的运行经验证明，输电线路的重合闸重合成功率一般可达60%90%。具有检无压和检同步功能的三相自动重合闸装置，是指当电力线路的的两侧断路器因故障而跳闸后，先重合检定线路无电压的一侧断路器，后重合检定同步的另一侧断路器。这样的重合闸模式不会对电气设备造成冲击，也不会引起电力系统振荡。其工作原理如下：（1） 当电力线路上k

9、 点发生瞬时性故障时，线路两侧的继电保护装置动作而跳开断路器DL1、DL2，k 点故障消除。母线M 侧的低电压元件检测到线路上失去电压后，重合闸发出命令重合上断路器DL1；当DL1 合闸后，在母线N 侧检测到线路上已带电，N 侧同步检测单元开始工作，当断路器两侧满足同步条件时，便合上断路器DL2，该线路恢复正常供电。如果N 侧在同步检测时线路上又出现故障，M 侧的继电保护动作再次跳开断路器，这种情况下N 侧的断路器DL2就不能再合闸。（2） 当电力线路上发生永久性故障时，线路两侧断路器均跳闸切除故障后，M 侧检测到线路无电压后重合DL1，但由于线路上发生的是永久性故障，立即由M 侧的后加速保护

10、动作再次跳开DL1，N 侧的DL2 始终不能合闸。这样，断路器DL1 连续两次切断故障点短路电流，断路器DL2 只切断一次短路电流。（3） 由于误碰或误动作造成断路器跳闸。当误跳闸发生在N 侧（同步侧）时，检测同步条件满足时合上DL2 断路器，输电线路恢复正常供电运行。如果误跳闸发生在M 侧（无压侧），由于自动重合闸无压侧同时也设有同步检测单元，满足同步条件时便可自动重合上断路器DL1。重合闸的两种起动方式（1） 不对应起动方式不对应起动方式是指：断路起的控制开关处于“合闸后”状态、而断路器处于跳闸断开状态，此时两者位置不对应起动重合闸装置。不对应起动重合闸方式，接线简单，使用可靠，可以有效预

11、防各种原因造成的断路器“偷跳”情况，在电网的重合闸运行中具有良好的效果，是各种重合闸的基本方式。（2） 保护起动方式输电线路配置的自动重合闸装置，当继电保护装置发出跳闸命令给重合闸时，重合闸装置才能由保护装置起动，这种起动方式即为保护起动重合闸，具体是由线路继电保护跳闸出口接点来起动重合闸的。这样，只要有跳闸命令，就可起动重合闸，从而简化了自动重合闸接线回路。新型微机型自动重合闸装置的主要特点新型微机型自动重合闸装置能准确、可靠、快速地实现故障线路的自动重合闸操作，替代以前老式的继电器式或晶体管式自动重合闸装置，可以说是重合闸装置的“革命”性改变，它运用先进的控制理论及控制算法，克服了以往自动

12、重合闸装置可靠性差、控制精度低、响应速度慢、构成原理相对简单、元器件参数不够稳定、工艺低劣粗糙等缺陷。微机型自动重合闸装置的主要特点如下：（1） 高可靠性：装置原理先进、判据正确，采用先进、可靠的微型处理器，在软件及硬件的设计上考虑很大的冗余度，确保不会出现误动作。（2） 高精度：装置在检定同步时要确保在相角差非常接近零度时完成重合闸操作。捕捉零相角差采用严格的数学模型和控制算法，同时考虑影响电力系统运行的其他因素，在微型计算机处理器的软硬件上采取了相应的措施。（3） 高速度：提高自动重合闸的速度，能使瞬时性故障线路尽快恢复供电，以减少故障停电后造成的损失。主要依靠软件实现精确的预测算法，在确

13、保电压差和频率差满足要求后，能及时捕捉到第一次到来的零相角差时机进行重合闸。（4） 智能通信功能：重合闸装置作为计算机监控系统的一个智能终端，具有与上位机系统通信的功能，能满足以太网、RS-485、现场总线等多种型式的通信方式，以满足现代电站自动化监控与通信的要求。三、同步发电机准同步方式解析准同步方式是将待并发电机组在投入系统前通过调速器调节原动机转速，使发电机组转速接近同步转速；通过励磁调整装置调节发电机组励磁电流，使发电机组端电压接近系统电压；在同步条件中的频差及压差满足给定值时，选择在零相角差到来前的合适时刻合上开关，发电机组迅速被拉入同步运行。准同步并联运行的优点是，投入瞬间电网和电

14、机基本没有冲击。根据自动化程度的高低，准同步方式又可分为手动并联运行和自动并联运行。其中，手动并联运行包括灯光熄灭法（直接接法）、灯光旋转法（交叉接法）、粗同步法等；自动并联运行有晶体管自动并联运行、继电器自动并联运行和单片机控制自动并联运行等。随着微机控制技术的发展，单片机自动控制的并联运行技术得到了很大的应用。由单片机控制的自动并联运行装置具有体积小、成本低、控制灵活等显著的优越性。因此，自动并联运行实现单片机控制已是一种趋势。其原理是，根据前面发电机组并网的条件，利用单片机检测发电机组的电压差、频率差和相位差，并根据该差率的大小自动对发电机组进行调整，当差值非常小，认为已满足条件时，发出

15、合闸脉冲，实现同步运行。从上述分析可看出，只要掌握了柴油发电机组并联运行的条件，充分熟悉各种并联的方法，就可根据工程的具体情况，适当地选用某种并联方式。既可做到操作简便、迅速，可靠性高，又可防止并联瞬间出现的冲击电流和电压波动。但是，发电机组同步运行后，还有一个重要的环节，就是对发电机组进行功率分配。同步装置必须严格按准同步的三要素来设计，即应在待并侧与系统侧的电压差及频率差满足要求的情况下，确保相角差为零时将发电机平滑地并入电网。更确切地讲，应在压差及频压满足要求时捕获第一次出现的零相差将发电机并入电网。所有发电机组都配备有调速器和发电机自动励磁调节器，在同步过程中其任务是维持待并发电机的频

16、率和电压在给定水平，创造同步条件。由于各类调速器和励磁调节器的特性各不相同，因此在发电机同步过程中不可避免的会出现频率和电压的波动。一般这些波动较大的成分是频率差和压差及其一阶导数，在有些情况下二阶导数的成分也是不可忽略的。所以作为自动准同步装置不论在精确捕捉同步时机方面，或者是在有效实施均频均压控制方面，都应严格地按计及偏差、偏差一阶导数及偏差二阶导数的运动微分方程求解，确保快速、精确地实现同步操作。快速性和精确性自然是自动准同步装置所追求的主要目标。四、发电机的励磁方法及工作原理同步发电机为了实现能量的转换，需要有一个直流磁场而产生这个磁场的直流电流，称为发电机的励磁电流。根据励磁电流的供

17、给方式，凡是从其它电源获得励磁电流的发电机，称为他励发电机，从发电机本身获得励磁电源的，则称为自励发电机。一、发电机获得励磁电流的几种方式 1、直流发电机供电的励磁方式：这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机，这种专用的直流发电机称为直流励磁机，励磁机一般与发电机同轴，发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。这种励磁方式具有励磁电流独立，工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点，是过去几十年间发电机主要励磁方式，具有较成熟的运行经验。缺点是励磁调节速度较慢，维护工作量大，故在10MW以上的机组中很少采用。 2、交流励磁机供电的励磁方式：代大容量发电机有的采用交流励磁机

18、提供励磁电流。交流励磁机也装在发电机大轴上，它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁，此时，发电机的励磁方式属他励磁方式，又由于采用静止的整流装置，故又称为他励静止励磁，交流副励磁机提供励磁电流。交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。为了提高励磁调节速度，交流励磁机通常采用100200HZ的中频发电机，而交流副励磁机则采用400500HZ的中频发电机。这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内，转子只有齿与槽而没有绕组，像个齿轮，因此，它没有电刷，滑环等转动接触部件，具有工作可靠，结构简单，制造工艺方便等优点。缺点是噪音较大，交流电势的谐波分量也较大。 3、无励

19、磁机的励磁方式：在励磁方式中不设置专门的励磁机，而从发电机本身取得励磁电源，经整流后再供给发电机本身励磁，称自励式静止励磁。自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流，经整流后供给发电机励磁，这种励磁方式具有结简单，设备少，投资省和维护工作量少等优点。自复励磁方式除没有整流变压外，还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。这种互感器的作用是在发生短路时，给发电机提供较大的励磁电流，以弥补整流变压器输出的不足。这种励磁方式具有两种励磁电源，通过整流变压器获得的电压电源和通过串联变压器获得的电流源。二、发电机与励磁电流的有关特性 1、电压

20、的调节 自动调节励磁系统可以看成为一个以电压为被调量的负反馈控制系统。无功负荷电流是造成发电机端电压下降的主要原因，当励磁电流不变时，发电机的端电压将随无功电流的增大而降低。但是为了满足用户对电能质量的要求，发电机的端电压应基本保持不变，实现这一要求的办法是随无功电流的变化调节发电机的励磁电流。 2、无功功率的调节 发电机与系统并联运行时，可以认为是与无限大容量电源的母线运行，要改变发电机励磁电流，感应电势和定子电流也跟着变化，此时发电机的无功电流也跟着变化。当发电机与无限大容量系统并联运行时，为了改变发电机的无功功率，必须调节发电机的励磁电流。此时改变的发电机励磁电流并不是通常所说的“调压”

21、，而是只是改变了送入系统的无功功率。 3、无功负荷的分配： 并联运动的发电机根据各自的额定容量，按比例进行无功电流的分配。大容量发电机应负担较多无功负荷，而容量较小的则负提供较少的无功负荷。为了实现无功负荷能自动分配，可以通过自动高压调节的励磁装置，改变发电机励磁电流维持其端电压不变，还可对发电机电压调节特性的倾斜度进行调整，以实现并联运行发电机无功负荷的合理分配。 三、自动调节励磁电流的方法 在改变发电机的励磁电流中，一般不直接在其转子回路中进行，因为该回路中电流很大，不便于进行直接调节，通常采用的方法是改变励磁机的励磁电流，以达到调节发电机转子电流的目的。常用的方法有改变励磁机励磁回路的电

22、阻，改变励磁机的附加励磁电流，改变可控硅的导通角等。这里主要讲改变可控硅导通角的方法，它是根据发电机电压、电流或功率因数的变化，相应地改变可控硅整流器的导通角，于是发电机的励磁电流便跟着改变。这套装置一般由晶体管，可控硅电子元件构成，具有灵敏、快速、无失灵区、输出功率大、体积小和重量轻等优点。在事故情况下能有效地抑制发电机的过电压和实现快速灭磁。自动调节励磁装置通常由测量单元、同步单元、放大单元、调差单元、稳定单元、限制单元及一些辅助单元构成。被测量信号（如电压、电流等），经测量单元变换后与给定值相比较，然后将比较结果（偏差）经前置放大单元和功率放大单元放大，并用于控制可控硅的导通角，以达到调

23、节发电机励磁电流的目的。同步单元的作用是使移相部分输出的触发脉冲与可控硅整流器的交流励磁电源同步，以保证控硅的正确触发。调差单元的作用是为了使并联运行的发电机能稳定和合理地分配无功负荷。稳定单元是为了改善电力系统的稳定而引进的单元 。励磁系统稳定单元 用于改善励磁系统的稳定性。限制单元是为了使发电机不致在过励磁或欠励磁的条件下运行而设置的。必须指出并不是每一种自动调节励磁装置都具有上述各种单元，一种调节器装置所具有的单元与其担负的具体任务有关。 五、电力系统频率调整的分析 一、有功功率负荷的变动及调整    电力系统频率调整的结果与负荷变动的大

24、致规律有关。实际的负荷变动一般可分解为三种有规律可循的负荷变动：第一种负荷变动：变化周期很短、变动幅度很小，这种负荷变动有很大的偶然性，是一种随机负荷。第二种负荷变动：变化周期较长、变动幅度较大，波动比第一种相对大一些，这种负荷主要有工业电炉、压延机械、电气机车等带有冲击性的负荷变动。第三种负荷变动：变化缓慢、变动幅度最大，是由生产、生活、气象等变化引起的负荷变动。这种负荷变动基本上可以预测，阶梯形的负荷曲线反映的基本上是这种负荷变动。 这三种负荷变动都将引起频率不同程度的偏移，电力系统频率调整的任务是要根据这三种负荷变动的特点，分别采取不同的手段，调整电源的有功功率输出与之相适应，

25、以保证频率偏移在允许范围内。    对第一种负荷变动引起的频率偏移，一般是由发电机组的调速器进行调整，称为频率的一次调整。对第二种负荷变动引起的频率偏移相对较大，仅靠调速器往往不能把频率偏移限制在允许的范围内，必须有调频器参与调整，这种调整称为频率的二次调整。对第三种负荷变动是可以预测的，对这种负荷主要是提高负荷预测的准确性，正确编制日负荷曲线。并根据预测的负荷曲线按照最优化准则在各发电厂、发电机组之间进行有功功率的合理经济分配，即各发电厂一般是按照事先给定的发电负荷曲线发电，从而使系统的有功功率平衡基本得到保证。这就是频率的三次调整。频率的三次调整的提

26、法不常用，一般可由电力系统经济调度时解决三次调整的问题。二、电力系统的一次调频现代电力系统中所有并列运行的发电机组都装有调速器，有可调容量的机组都可以参加频率的一次调整。已知电力系统中负荷和发电机组的功频静特性后，将二者结合就可以分析电力系统频率的调整问题。为分析简单起见，先假设系统中只有一台发电机组、一个综合负荷。 由此可见，频率的一次调整主要是在系统负荷有功功率增大或减小时，发电机组的调速系统对因负荷变动引起的频率偏移进行调整。调整的结果是发电机组增发或减少部分有功功率，而负荷也因其本身的调节效应而减少或增大部分有功功率，当这两部分有功功率之和恰好等于负荷有功功率的增大或减小时，

27、系统重新达到平衡。而系统的频率则相应降低或升高一微量值。对于这个微量值，如果负荷变动小，通过频率的一次调整就能满足系统对频率偏移的要求；如果负荷变动较大，则只通过频率的一次调整就很难满足系统对频率偏移的要求。频率的一次调整在很大程度上改变了负荷有功功率变化时引起的频率降低或升高，但没有将频率调整到原来的值。所以频率的一次调整是有差调节。三、电力系统的二次调频频率的一次调整作用是有限的，一般情况下满足不了电力系统对频率质量的要求。为了使频率偏差不超过允许范围，通常要通过人工手动或调频装置自动地改变变速机构位置即改变调速器的工作特性，使电力系统的总负荷与总出力在额定频率下达到平衡。通过改变调速器工

28、作特性而实现的调节过程就是频率的二次调整，是对第二种负荷变动引起的频率偏差进行的调整。这一调节是无差调节，当负荷变动时，经过调节，原动机的转速或频率可以保持在允许的范围内。电力系统频率的二次调整任务只有系统中部分发电机组（调频机组）或发电厂（调频厂）承担。它是通过调频器来实现的。通过操作调频器，使发电机组的功频静特性平行地移动，从而较大幅度改变发电机的输出功率，使由于较大负荷变动引起的频率偏移保持在允许范围内。必要时，可调整频率偏移为零。四、互联系统的频率调整现代大型电力系统一般是由若干个互相联系的子系统组成，在某个子系统中进行频率调整时，将会引起网络中潮流分布的改变，子系统之间的联络线上流通

29、的功率可能超过允许值。某些系统的调频厂不在负荷中心，调整频率时也有可能使调频厂与系统的联络线上流通的功率超过允许值。这样就出现了调整频率时需要控制联络线上输送功率的问题。由此可见，互联电力系统频率的变化取决于系统总的功率缺额和总的单位调节功率。联络线交换功率的增量取决于各子系统的单位调节功率、二次调整的能力及负荷变化的情况。当增量数值超过允许范围时，即使互联系统具有足够的二次调整能力，由于联络线交换功率的限制，也不能使系统的频率保持不变。五、电力系统调频厂的选择现代电力系统中，绝大部分发电机组都在有热备用的条件下参加频率的一次调整，少数的发电机组或发电厂承担二次调频任务，这种发电厂可称为调频厂

30、。调频厂必须满足一定的条件，如：具有足够的调整容量和调频范围，能比较迅速地调整出力，调整出力时符合安全及经济运行原则，不会引起系统内部或联络线工作困难等。根据这些条件，在水火电厂并存的电力系统中，一般应选择大容量的有调节库容的水电厂作为主调频电厂，因为水电厂调整出力时，速度快，操作简便，调整范围大，且调整出力时不影响电厂的安全生产。大型火电厂中效率较低的机组可作为辅助调频之用，电厂的其余机组宜带基本负荷。即非调频厂在系统正常运行情况下只按调度中心预先安排的日发电计划运行，并进行频率的一次调整，而不参加频率的二次调整。下面介绍调整容量、调整速度这两个重要问题一台发电机组进行二次调整时的调整速度也

31、可能不够快，需要几台机组同时调整。但手动操作调频器时，为防止混乱，一般不允许同时调几台机组。这就需要采用自动调频方式。广义的自动调频又称为自动负荷-频率控制（ALFC）或自动发电控制（AGC），有时也包含经济调度控制（EDC）的内容，即自动负荷-频率控制应有如下三方面的功能：保持系统频率等于或十分接近额定值；保持各子系统间的交换功率为给定值；保持各发电设备以最经济的方式运行。六、自动调频装置与按频率减负荷装置的作用特点分析实际生产中，为了保证电力系统能够安全稳定运行，往往需要装设诸如自动并列装置、自动励磁调节装置、自动调频装置、按频率自动减负荷装置、自动重合闸装置、备用电源自动投入装置、继电保

32、护装置等多种自动控制或自动保护装置，在这些装置中，自动调频装置与按频率自动减负荷装置都是为稳定系统频率而设置的自动调节类装置，这两类装置虽然作用目的是一致的，但它们的作用途径又有明显不同，下面笔者结合实际工作经验以及长期的教学体会对这两种装置作一简要的分析。一、频率严重降低对整个电力系统的影响 电网在供电过程中除了要保证必要的可靠性外，还必须维持一定的稳定性。所谓可靠性，简言之就是供电不中断，稳定性则是指电压、频率等电力参数维持在合理的变化范围之内。国家规范明确规定，正常工作情况下，系统频率的波动范围为±0.2Hz，若系统频率严重下降会带来下列不利影响。1、实际生产中的机械设备或电气

33、设备均设计在工频附近效率最高，若系统频率严重降低，则会大大减小系统中电力负荷的效率，这样系统运行的经济性将大大降低。2、频率的严重波动会影响到机床等生产设备所加工出来的产品的质量。3、频率严重降低可能会使系统中汽轮发电机组的汽轮机叶片因共振而断裂，或是使火电厂的厂用机械出力明显减小，进一步使发电厂出力减少，致使频率再度下降，这一恶性循环将引起频率崩溃现象。4、频率的严重下降将会使系统中发电机的端电压下降，甚至使电压出现崩溃现象。二、造成系统频率大幅波动的直接原因正常工作时系统频率之所以能维持在允许范围之内，是因为这时系统提供的有功功率（Px）与负荷消耗的有功功率（Pf）处于一个相对平衡状态，这

34、种平衡状态我们可以简单地用一个等式来表示，即：Px = Pf也就是说，只要上述等式成立，系统频率就会维持稳定。一旦这种平衡关系被打破，等式也就不成立了，因而系统频率也就出现波动了。概括地说，造成系统频率波动的直接原因就是系统提供的有功功率与负荷消耗的有功功率不能平衡。三、系统频率大幅波动后的处理措施既然我们已经知道了频率的波动是上述等式被破坏后，也即系统的有功功率不平衡造成的，所以在实际生产中，一旦因为系统有功功率不平衡而引起频率出现波动，系统中往往就是通过相应的调节装置进行有功功率的调节，使系统提供的有功功率与负荷消耗的有功功率重新恢复平衡，当调节到上述等式再次成立时，系统的频率也就恢复稳定了。自动调频装置与按频率减负荷装置的作用目的实际生产中的自动调频装置与按频率减负荷装置的作用目的是一致的，即都是力图通过调节有功功率的平衡，从而使系统的频率恢复稳定，这也是这两种装置作用的共同点。自动调频装置与按频率自动减负荷装置的作用途径虽然这两种装置的作用目的都是通过适当的调节来使系统的有功功率达到平衡，但两者的作用途径又是截然不同的。自动调频装置是通过调节系统中并列发电机组的出力，使系统的有功功率主动跟随负荷功率的变化而变化，从而维持有功功率的相对平衡，也就是说，在上述平衡关系式被打破后，该装置是通