自动装置原理第22-2次课第6章(3节)

1、电力系统自动装置原理 水电学院电力系 王德意6.2 其他安全自动控制装置6.2.1 自动解列装置6.2.2 水轮机组低频自启动装置6.2.3 自动切机与电气制动电力系统安全稳定装置电力系统安全稳定措施维持系统稳定制止失步运行防止过负荷防止频率过低防止频率过高防止电压过低防止电压过高恢复操作电气制动串联强补快控汽门切发电机切负荷解列系统强励PSS投切电抗器水轮发电机低频自启动6.2.1 自动解列装置系统互联更安全、经济系统解列系统大幅振荡时，避免事故扩大厂用电解列 避免电网频率下降引起厂用机械的处理不足，避免系统向频率崩溃发展。系统解列 控制事故范围6.2.1 自动解列装置厂用电解列厂用电解列

2、正常时：厂用正常时：厂用电母线与电网电母线与电网相连相连 系统低频时：系统低频时：厂用电母线与厂用电母线与系统解列，厂系统解列，厂用电由用电由1，2号号发电机供给。发电机供给。GG12G3G4厂用电6.2.1 自动解列装置系统低频解列系统低频解列与系统低频减载是一对矛盾与系统低频减载是一对矛盾有些互联电网为了避免故障时互相影响，在频率降低并有些互联电网为了避免故障时互相影响，在频率降低并不严重时不严重时(例如例如48.5Hz)即进行解列。这种作法是不可取的。即进行解列。这种作法是不可取的。因为正是需要事故支援时，却取消了这种支援作用。因为正是需要事故支援时，却取消了这种支援作用。国外互联电网使

3、用低频解列较多，这和他们的体制有关，国外互联电网使用低频解列较多，这和他们的体制有关，因为互联的各方一般属于不同的业主，互相支援是受限因为互联的各方一般属于不同的业主，互相支援是受限制的。制的。但是近年的趋势，这种互联系统也是将解列的频率向下但是近年的趋势，这种互联系统也是将解列的频率向下调，例如由调，例如由49Hz改到改到48Hz，以便进行更多的相互支援。以便进行更多的相互支援。至于频率严重下降至于频率严重下降(例如降到例如降到47Hz以下以下)将发电机或部分系将发电机或部分系统解列以保证最重要负荷的供电。统解列以保证最重要负荷的供电。 6.2.1 自动解列装置系统低频解列系统低频解列 AB

4、系统互联：抗扰动能力强系统互联：抗扰动能力强 当当B系统发生严重功率缺额系统发生严重功率缺额时，时，A系统向系统向B系统提供旋转系统提供旋转备用容量备用容量 联络线输送功率限值限制了联络线输送功率限值限制了A系统的支援作用系统的支援作用 B系统频率下降严重，则必系统频率下降严重，则必须将两系统解列，避免扩大须将两系统解列，避免扩大事故范围。事故范围。6.2.1 自动解列装置系统失步解列系统失步解列发电机的振荡和失步发电机的振荡和失步：同步发电机正常运行时，定子磁极和转子磁极之间可看成有弹性的磁力线联系。当负载增加时，功角将增大，这相当于把磁力线拉长；当负载减小时，功角将减小，这相当于磁力线缩短

5、。当负载突然变化时，由于转子有惯性，转子功角不能立即稳定在新的数值，而是在新的稳定值左右要经过若干次摆动，这种现象称为同步发电机的振荡。振荡的类型：振荡的幅度越来越小，功角的摆动逐渐衰减，最后稳定在某一新的功角下，仍以同步转速稳定运行，称为同步振荡另一种是振荡的幅度越来越大，功角不断增大，直至脱出稳定范围，使发电机失步，发电机进入异步运行，称为非同步振荡。6.2.1 自动解列装置系统失步解列功角的计算方法系统失步解列功角的计算方法 设机组的等值阻抗为设机组的等值阻抗为Zg,电流为电流为Ig,线路阻抗为线路阻抗为Zl,线路线路电流为电流为Il,系统的等值阻抗为系统的等值阻抗为Zs,则可以求出本侧

6、的等值则可以求出本侧的等值电势电势E1与系统的等值电势与系统的等值电势E2、功角功角: E1=UA +IZg E2=UA Izl =arg(E1 /E2) 6.2.2 水轮机组低频自启动装置为提高电网频率稳定水平及电网解列后的快速恢复供电为提高电网频率稳定水平及电网解列后的快速恢复供电能力，水电厂应配置低频自启动装置（功能）。能力，水电厂应配置低频自启动装置（功能）。一般该功能融合在机组控制系统中。一般该功能融合在机组控制系统中。操作过程：当系统频率低于操作过程：当系统频率低于49.0赫兹时，低频自启动装置赫兹时，低频自启动装置和低频调相改发电装置按整定方案动作，将调相机组改和低频调相改发电装置按整定方案动作，将调相机组改发电，并启动备用机组，逐台并网发电，按频率增加出发电，并启动备用机组，逐台并网发电，按频率增加出力，直至系统频率