电力系统自动装置第六章-低频减载1讲课稿
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电力系统自动低频减载电力系统频率及有功功率的自动调节1. 电力系统自动调频1.1电力系统频率波动的原因频率是电能质量的重要指标之一,在稳态条件下,电力系统的频率是一个全系统一致的运行参数。
系统频率的波动直接原因是发电机输入功率&输出功率之间的不平衡,众所周知,单一电源的系统频率是同步发电机转速的函数:60np f =n ――电机的转速,r/min ; f ――电力系统的频率,HZ ; p ――电机的极对数;对于一般的火力发电机组,发电机的极对数为1,额定转速为3000 r/min ,亦即额定频率为50HZ 。
此时,系统频率又可以用同步发电机的角速度的函数来表示:π2w f =为了研究系统频率变换的规律,需要研究同步发电机的运动规律。
同步发电机组的运动方程为:dtdw JT T T e m =∆=-mT ――输入机械转距;e T ――输出电磁转距(忽略空载转距,即负荷转距);J ――发电机组的转动惯量;dtdw ――发电机组的角加速度;由于功率和力矩之间存在转换关系(P=wT )上式经过规格化处理和拉氏变换后,可得传递函数:w H P P S e m ∆=-2P――原动机功率(发电机的输入功率);mP――发电机电磁功率;eH――发电机组的惯性常数;S――角速度变化量;w由此可知,当原动机功率和发电机电磁功率之间产生不平衡的时候,必然引起发电机转速的变化,即引起系统频率的变化。
在众多发电机组并联运行的电力系统中,尽管原动机功率P不是恒定不变的,但它主要m取决与本台发电机的原动机和调速器的特性,因而是相对容易控制的因素;而发电机电磁功率P的变化则不仅与本台发电机的电磁特性有关,更取决于电力系统的负荷特性,是难以控e制的因素,而这正是引起电力系统频率波动的主要原因。
1.2调频的必要性电力系统的频率变动对用户、发电厂和电力系统本身都会产生不良的影响,所以必须保持频率在额定值50hz上下,且其偏移量不能超过一定范围。
第6章电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置
1、电力系统频率降低较大时,对系统运行极为不利,可能产生哪些方面的影响。
2、电力系统在某一运行方式时,运行机组的总额定容量为1000MW,此时系统中负荷功率为
920MW,负荷的调节效应系数为1.6,设这时发生事故,突然切除额定容量为150MW的发电机组,若不采取任何措施,求事故情况下的稳态额定频率值。
3、某系统的负荷总功率为10000MW,系统的最大功率缺额为1800MW,系统的负荷调节效应
系数为1.8,自动低频减载装置动作后,希望系统恢复频率为48.5HZ,求接入低频减载装置的功率总数。
4、自动低频减载装置为什么要装设后备段,后备的动作频率和功率总数怎么确定的?
5、自动低频减载装置防止误动的措施有哪些?
6、自动解列装置在解列点选择时应考虑哪些原则?。
《电力系统自动装置》主讲教师: 胡志坚武汉大学电气工程学院第一节自动低频减载一、概述a) 事故情况下,系统可能产生严重的有功缺额,因而导致系统频率大幅度下降。
b) 所缺功率已经大大超过系统热备用容量,只能在系统频率降到某值以下,采取切除相应用户的办法来减少系统的有功缺额,使系统频率保持在事故允许的限额之内。
c) 这种办法称为按频率自动减负荷。
中文简拼为“ZPJH”,英文为UFLS(Under Frequency Load Shedding)。
二、系统频率的事故限额(1)系统频率降低使厂用机械的出力大为下降,有时可能形成恶性循环,直至“频率雪崩”。
(2)系统频率降低使励磁机等的转速也相应降低,当励磁电流一定时,发送的无功功率会随着频率的降低而减少,可能造成系统稳定的破坏。
(3)电力系统频率变化对用户的不利影响:频率变化将引起异步电动机转速的变化。
系统频率降低将使电动机的转速和功率降低。
(4)汽轮机对频率的限制。
(5)频率升高对大机组的影响。
(6)频率对核能电厂的影响。
三、系统频率的动态特性系统频率变化不是瞬间完成的,而是按指数规律变化,其表示式为式中f∞——由功率缺额引起的另一个稳定运行频率T f——系统频率变化的时间常数,它与系统等值机组惯性常数以及负荷调节效应系数K L∗有关,一般在(4~10)间。
大系统T f较大,小系统T f较小。
四、自动低频减载(按频率自动减负荷装置“ZPJH”)的工作原理“轮” :计算点f1、f2⋯⋯f n点1:系统发生了大量的有功功率缺额点2:频率下降到f1,第一轮继电器起动,经一定时间Δt1点3:断开一部分用户,这就是第一次对功率缺额进行的计算。
点3-4:如果功率缺额比较大,第一次计算不能求到系统有功功率缺额的数值,那么频率还会继续下降,很显然由于切除了一部分负荷,功率缺额已经减小,所有频率将按3-4的曲线而不是3-3'曲线继续下降。
点4:当频率下降到f时,ZPJH的第二轮频率继电器2后启动,经一定时间Δt2点5:又断开了接于第二轮频率继电器上的用户。
第六章电力系统自动低频减载装置电力系统自动低频减载装置是一种安全保护装置,主要用于在电压下降或电力系统负荷变重时,自动减少发电机或发配电设备的负载以避免过载情况的发生。
本文将介绍电力系统自动低频减载装置的工作原理、组成部分和应用场景。
工作原理电力系统自动低频减载装置的工作原理主要是基于电力系统发生负荷波动时的物理规律,即随着负荷变重,电压和频率都会下降。
利用这一规律,装置将通过感应电流变压器、电压互感器等设备获取电压和电流数据,同时对数据进行分析,判断负荷变化是否超过给定的阈值,并实时调节负载容量以避免过载。
组成部分电力系统自动低频减载装置主要由三个部分组成,分别是数据采集部分、控制部分和执行部分。
数据采集部分数据采集部分主要是通过感应电流变压器、电压互感器等设备获取电力系统的电压、电流、频率等数据,并对数据进行处理和传输。
控制部分控制部分主要是由处理器、存储器、逻辑操作电路等组成的,用于对采集到的数据进行分析和决策,并控制执行部分进行动作。
执行部分执行部分主要是由接触器、发电机/配电设备控制器等组成的,用于控制发电机或配电设备的负载并对过载情况进行保护。
应用场景电力系统自动低频减载装置主要应用于电力系统的发电机和配电设备中,以保证系统的安全和稳定运行。
具体应用场景包括以下几个方面:发电机组在独立发电机组中,电力系统自动低频减载装置主要用于监测发电机组负载,当发电机组负载变重时,自动减少负载容量以避免发生过载。
配电系统在配电系统中,电力系统自动低频减载装置主要用于监测负荷变化并自动调整发电机容量,以保证配电系统的安全运行。
电网系统在电网系统中,电力系统自动低频减载装置主要用于监测电压和频率的变化,当电压和频率下降时,自动减少负载容量以避免过载情况的发生。
结论电力系统自动低频减载装置是保障电力系统安全和稳定运行的重要装置之一。
通过实时监测电力系统的数据并判断负荷变化是否超过给定阈值,该装置能够自动调节发电机或配电设备的负载,保证系统的正常运行,避免过载和设备损坏的发生。
第六章__电力系统自动低频减载及其他安全控制装置教程电力系统自动低频减载及其他安全控制装置是电力系统的重要组成部分,对于保障电力系统的安全运行起着至关重要的作用。
本章将重点介绍电力系统自动低频减载及其他安全控制装置的基本原理、功能以及应用。
一、电力系统自动低频减载装置低频减载是指在电力系统运行过程中发生频率异常低于额定值时,自动剔除部分负载以保证系统的稳定运行。
主要包括以下三个装置:1.动作频率调节装置(DFR):动作频率调节装置通过检测电力系统的频率并根据预定的频率范围进行动作,当频率低于阈值时,自动剔除部分负载以提高频率。
DFR能够有效地防止系统陷入不稳定状态,消除负荷崩溃现象。
2.电动机本动闭锁装置:电动机本动闭锁装置能够监测电动机运行时的频率,并在频率低于设定阈值时自动断开电源,以保护电动机免受过载和频率异常的损害。
3.自动联络机欠频停机装置:自动联络机欠频停机装置是用于电力系统的主发电机组的保护装置。
它能够检测系统频率并在频率低于设定值时自动停机,以保护主发电机组免受过负荷和频率异常的影响。
二、其他安全控制装置除了自动低频减载装置外,电力系统还需要其他一些安全控制装置来确保系统的可靠运行。
主要包括以下几个装置:1.过热保护装置:过热保护装置用于保护发电机、变压器和电缆等设备免受过热损坏。
它能够检测设备的温度,并在温度超过设定阈值时自动断开电源,以防止设备过热。
2.过电流保护装置:过电流保护装置是用于保护电力系统各个设备免受过电流损害的装置。
它能够检测电流并在电流超过设定阈值时自动断开电源,以保护设备。
3.漏电保护装置:漏电保护装置主要用于保护人身安全。
它能够检测设备中的漏电流,并在漏电流超过设定值时自动切断电源,以防止电击事故的发生。
4.短路保护装置:短路保护装置用于保护电力系统免受短路故障的损害。
它能够检测电流的变化并在出现短路时迅速切断电源,以保护设备和系统。
总之,电力系统自动低频减载及其他安全控制装置对于保障电力系统的安全运行具有重要的作用。
低频减载课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握低频减载的概念,理解其在工程应用中的重要性。
2. 使学生掌握低频减载的基本原理,包括电路组成、工作原理及影响参数。
3. 引导学生运用数学知识分析低频减载过程中的电流、电压变化。
技能目标:1. 培养学生运用低频减载知识解决实际问题的能力。
2. 提高学生动手实践能力,学会搭建简单的低频减载电路。
3. 培养学生运用图表、数据等分析低频减载效果,提高数据分析能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对低频减载技术研究的兴趣,激发学习热情。
2. 培养学生团队合作精神,学会在小组讨论中倾听他人意见,共同解决问题。
3. 增强学生对我国低频减载技术发展的认识,培养学生的科技创新意识。
课程性质:本课程为电子技术基础课程,旨在帮助学生掌握低频减载知识,培养实际操作能力。
学生特点:学生具备一定的电子技术基础知识,但对低频减载技术了解较少,需要通过实践操作加深理解。
教学要求:注重理论与实践相结合,强调知识在实际应用中的价值。
通过本课程的学习,使学生能够独立搭建简单的低频减载电路,并分析其工作原理和性能。
将课程目标分解为具体的学习成果,以便在教学设计和评估中明确学生的学习进度。
二、教学内容1. 低频减载概念及分类:介绍低频减载的定义、作用和分类,结合教材相关章节,让学生了解低频减载的基本概念。
- 教材章节:第一章第二节- 内容:低频减载的定义、分类及其在电力系统中的应用。
2. 低频减载工作原理:分析低频减载的电路组成、工作原理,使学生掌握低频减载的基本原理。
- 教材章节:第二章- 内容:低频减载电路的组成、各部分功能、工作原理及影响参数。
3. 低频减载电路分析:引导学生运用数学知识分析低频减载过程中的电流、电压变化,提高学生分析问题的能力。
- 教材章节:第三章- 内容:低频减载电路的数学模型、分析方法及实际应用。
4. 低频减载电路设计:教授学生如何设计简单的低频减载电路,培养学生的动手实践能力。