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電力系統(tǒng)自動(dòng)化ppt課件-資料下載頁(yè)

2025-01-15 04:16本頁(yè)面
  

【正文】 的情況下,從發(fā)出合閘脈沖起,經(jīng)過(guò)越前時(shí)間tyq=thz之后 ,剛好在 δ = 0瞬間合上斷路器,因此沖擊電流為零。因此,如果僅從沖擊電流的大小考慮,對(duì)滑差頻率似乎可以不加限制。但在實(shí)際中,一方面由于存在合閘時(shí)間的誤差,另一方面,裝置的越前時(shí)間整定值與實(shí)際動(dòng)作時(shí)間也會(huì)有誤差。所以,必須使滑差角頻率不超過(guò)某一允許值 ω sy , 以免在誤差時(shí)間內(nèi)使 δ 超過(guò)允許合閘誤差角 δ y 。即要求式中 △ thz- 合閘時(shí)間誤差; △ tzz- 同期裝置動(dòng)作時(shí)間誤差。即誤差時(shí)間為兩部分誤差之和,其中合閘時(shí)間相對(duì)誤差約為 15~ 20%,裝置動(dòng)作時(shí)間相對(duì)誤差約為 10%左右。第五節(jié)、自動(dòng)低頻減負(fù)荷電力系統(tǒng)中某些機(jī)組故障切除時(shí),由于出現(xiàn)有功功率缺額,系統(tǒng)頻率會(huì)急劇下降。采用自動(dòng)低頻減載裝置,可以制止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大,所以這是一種有效的措施。一、使用自動(dòng)低頻減載裝置的重要性眾所周知,電力系統(tǒng)在正常情況下,需要調(diào)節(jié)頻率,使系統(tǒng)維持在額定頻率下穩(wěn)定運(yùn)行。這時(shí)發(fā)電機(jī)組所發(fā)出的有功功率與負(fù)荷所消耗的有功功率在該頻率下達(dá)到平衡。但是,功率平衡關(guān)系隨時(shí)可能遭到破壞,這時(shí),系統(tǒng)中將出現(xiàn)有功功率差額:式中 PG- 發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率; PL- 負(fù)荷消耗的有功功率第五節(jié)、自動(dòng)低頻減負(fù)荷從 上式可以看出,當(dāng)頻率在額定值附近時(shí),如果功率平衡,即(△P=0) , 則電機(jī)轉(zhuǎn)速將保持不變。如果發(fā)電功率大于消耗功率,即(△P0) , 出現(xiàn)功率余額時(shí),電機(jī)將加速,使頻率上升。反之,當(dāng)(△P0) ,出現(xiàn)功率缺額時(shí),電機(jī)將減速,使頻率下降。特別是當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生事故時(shí),例如有一臺(tái)機(jī)組或一個(gè)發(fā)電廠被斷開(kāi),系統(tǒng)頻率將急劇下降。假如此時(shí)系統(tǒng)中全部備用容量均已動(dòng)用,還是應(yīng)付不了,則應(yīng)及時(shí)采取其它對(duì)策,否則將會(huì)導(dǎo)致事故擴(kuò)大,甚至整個(gè)系統(tǒng)瓦解,造成極其嚴(yán)重的后果。因此,這種頻率的過(guò)度降低,不僅影響電能質(zhì)量,而且會(huì)給系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來(lái)如下一些嚴(yán)重的危害:危害汽輪機(jī)汽輪機(jī)在結(jié)構(gòu)上是如此設(shè)計(jì)的:在額定頻率下運(yùn)行時(shí),葉片振動(dòng)很小;當(dāng)頻率下降時(shí),葉片振動(dòng)變大甚至產(chǎn)生第五節(jié)、自動(dòng)低頻減負(fù)荷共振現(xiàn)象。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,某些型式的汽輪機(jī)長(zhǎng)時(shí)期在頻率低于 49~ ,葉片容易產(chǎn)生裂紋,當(dāng)頻率低到 45赫附近時(shí),個(gè)別級(jí)的葉片可能發(fā)生共振而引起斷裂事故。 產(chǎn)生頻率崩潰現(xiàn)象 當(dāng)頻率下降到 47~ 48赫時(shí),火電廠的廠用機(jī)械(例如風(fēng)機(jī)、水泵及磨煤機(jī)等)的出力將顯著下降,幾分鐘內(nèi)將使發(fā)電廠的正常運(yùn)行受到破壞,致使功率缺額更為嚴(yán)重,頻率進(jìn)一步下降,從而造成所謂“ 頻率崩潰 ” 現(xiàn)象。 產(chǎn)生電壓崩潰現(xiàn)象 當(dāng)頻率下降到 46~ 45赫時(shí),全系統(tǒng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子及勵(lì)磁機(jī)的轉(zhuǎn)速顯著下降,致使發(fā)電機(jī)電勢(shì)下降,全系統(tǒng)的電壓水平大為降低。即使有較完善的自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置,也難以恢復(fù)。當(dāng)電壓下降到一定程度時(shí),負(fù)荷不僅不減少吸收無(wú)功功率,反而吸收更多的的無(wú)功功率,使系統(tǒng)無(wú)功功率嚴(yán)重不足,引起電壓的進(jìn)一步下降。這就出現(xiàn)所謂“ 電壓崩潰 ”第五節(jié)、自動(dòng)低頻減負(fù)荷如果發(fā)生這種惡性事故,將會(huì)引起大面積停電,使系統(tǒng)陷于癱瘓狀態(tài),往往要數(shù)小時(shí)才能恢復(fù)正常。裝設(shè)自動(dòng)低頻減載裝置,就是應(yīng)付這種事故的重要對(duì)策之一。它在系統(tǒng)發(fā)生事故,頻率急劇下降時(shí),通過(guò)切除部分負(fù)荷的方法,來(lái)制止頻率的下降,并使它逐步恢復(fù)正常。為了保證系統(tǒng)的正常和安全運(yùn)行,系統(tǒng)頻率應(yīng)保持應(yīng)有的水平。在正常運(yùn)行情況下,系統(tǒng)中經(jīng)常性的頻率波動(dòng)不應(yīng)超過(guò) ,同時(shí)根據(jù)規(guī)定也不允許長(zhǎng)期低于 。在事故情況下,通過(guò)自動(dòng)低頻減載裝置的作用,應(yīng)能保證:頻率低于 47赫的時(shí)間不超過(guò) 20~ 30秒;低于 45赫的時(shí)間,不能大于 ~ 1秒。在系統(tǒng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)備用容量不足的情況下,自動(dòng)低頻減載裝置具有更大的重要性,否則處理不好就容易引起事故擴(kuò)大,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)瓦解。在容量較小的系統(tǒng)及發(fā)電廠數(shù)量不多的系統(tǒng),這種自動(dòng)裝置的作用特別突出。第五節(jié)、自動(dòng)低頻減負(fù)荷二、自動(dòng)低頻減負(fù)荷的基本原理自動(dòng)低頻減負(fù)荷 (ZDPJ)的基本原理是分級(jí)切除,自動(dòng)逼近。當(dāng)系統(tǒng)因故障出現(xiàn)功率缺額時(shí),如果缺額較小,且系統(tǒng)內(nèi)有足夠的旋轉(zhuǎn)備用,在系統(tǒng)頻率經(jīng)過(guò)一個(gè)短時(shí)間下降之后,隨著系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用容量作用的發(fā)揮,會(huì)重新恢復(fù)到故障前的水平,這種情況下, ZDPJ不動(dòng)作。如果有功缺額較大,而且系統(tǒng)中備有容量又比較少或沒(méi)有時(shí),系統(tǒng)頻率就會(huì)比較快地下降,當(dāng)下降到 ZDPJ的第一級(jí)動(dòng)作頻率時(shí),ZDPJ自動(dòng)切除一部分不重要的負(fù)荷,以使頻率恢復(fù)到允許頻率。如果頻率接著下降,則 ZDPJ繼續(xù)自動(dòng)切除一部分負(fù)荷,來(lái)抑制頻率的下降。如此動(dòng)作直到頻率不再下降為止。但是有時(shí)會(huì)出現(xiàn)這種情況,在 ZDPJ的某一級(jí)動(dòng)作后,頻率不再繼續(xù)下降,不能使 ZDPJ繼續(xù)切除負(fù)荷,而頻率又恢復(fù)不到允許值。出現(xiàn)這種情況是系統(tǒng)運(yùn)行不允許的。為此 ZDPJ裝置中設(shè)有特殊級(jí),出現(xiàn)上述情況時(shí)特殊級(jí)動(dòng)作,使頻率恢復(fù)到允許值。第五節(jié)、自動(dòng)低頻減負(fù)荷下圖中左側(cè)曲線表示的是出現(xiàn)有功缺額時(shí)低頻減載裝置動(dòng)作下的系統(tǒng)頻率變化過(guò)程,曲線 1表示沒(méi)有低頻減載裝置時(shí)頻率的變化,曲線 2表示只切除第一級(jí)后頻率的變化,曲線 3表示第二級(jí)也切除后頻率的變化,曲線 4表示切除了所需負(fù)荷后的頻率變化。 第五節(jié)、自動(dòng)低頻減負(fù)荷三、自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置的整定計(jì)算( 一)確定最大功率缺額 Pqe 發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí),為了保證系統(tǒng) ZDPJ裝置動(dòng)作切除負(fù)荷后能使系統(tǒng)頻率恢復(fù)到允許值,在計(jì)算接入 ZDPJ裝置的負(fù)荷功率之前,必須先確定系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),功率缺額的最大值。確定最大功率缺額應(yīng)考慮系統(tǒng)最不利運(yùn)行條件下出現(xiàn)最嚴(yán)重故障時(shí)的情況。例如,按系統(tǒng)斷開(kāi)最大容量的機(jī)組或某一發(fā)電廠考慮;如果系統(tǒng)有可能解列成幾個(gè)子系統(tǒng)時(shí),還應(yīng)考慮各子系統(tǒng)因聯(lián)絡(luò)線斷開(kāi)而出現(xiàn)的功率缺額。(二)確定接入 ZDPJ裝置的負(fù)荷總功率 PJH 設(shè)允許頻率為 fy,由 負(fù)荷功率與頻率的關(guān)系。可得第五節(jié)、自動(dòng)低頻減負(fù)荷( 三)確定各級(jí)的動(dòng)作頻率 自動(dòng)低頻減負(fù)荷是在系統(tǒng)故障情況下強(qiáng)行使部分用戶停電來(lái)?yè)Q取系統(tǒng)安全的方法。這無(wú)疑會(huì)給被停電用戶造成一定困難甚至損失,因此應(yīng)在保證系統(tǒng)安全的前提下盡量少地?cái)嚅_(kāi)負(fù)荷。接入自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置地總負(fù)荷功率是按系統(tǒng)最嚴(yán)重的情況考慮的。然而每次故障時(shí),由于系統(tǒng)的運(yùn)行方式不同,故障的嚴(yán)重程度也有很大差別,因此需由 ZDPJ裝置切除的負(fù)荷也有很大的差別。為了適應(yīng)上述要求,采用將接入 ZDPJ裝置的總負(fù)荷分批分期切除的辦法,以求做到切除的負(fù)荷功率既不過(guò)多,又不過(guò)少。目前自動(dòng)低頻減負(fù)荷均采用按系統(tǒng)頻率由高到低順序切除地辦法。根據(jù)動(dòng)作頻率地不同,將自動(dòng)低頻減負(fù)荷裝置地動(dòng)作分為若干級(jí),也稱(chēng)為若干輪。 確定第一級(jí)動(dòng)作頻率 f 第一級(jí)動(dòng)作頻率取得高一些,自動(dòng)低頻減負(fù)荷的效果會(huì)好一些,但這樣有可能在系統(tǒng)頻率暫時(shí)下降而備用容量第五節(jié)、自動(dòng)低頻減負(fù)荷尚未來(lái)得及發(fā)揮作用之前就把一部分負(fù)荷切掉了。一般第一級(jí)動(dòng)作頻率確定在 ~ 。 確定末級(jí)動(dòng)作頻率 fn 對(duì)于高溫高壓火電廠,在頻率低于 46Hz~,電廠已不能正常工作。因此末級(jí)動(dòng)作頻率以不低于 。一般選擇 。 確定頻率級(jí)差 △ f ( 1) 按選擇性確定 這種方法要求在前一級(jí)動(dòng)作之后不能制止頻率下降時(shí),下一級(jí)才動(dòng)作。 △ f = 2 △ f WC + △ ft + △ f y式中 △ f WC -頻率繼電器動(dòng)作頻率的最大誤差 ; △ ft -在延時(shí) △ f 內(nèi)系統(tǒng)頻率下降值,一般可取 ; △ f y - 頻率裕度,一般可取 。 ( 2) 不強(qiáng)調(diào)選擇性 這種方法將接入 ZDPJ裝置的負(fù)荷總功率分成若干級(jí)切除,而不注重每級(jí)之間是否有選擇性。它的原則是縮小級(jí)差、增加級(jí)數(shù)、減少每級(jí)切除負(fù)荷。 ( 四)確定動(dòng)作級(jí)數(shù) N在確定首、末級(jí)動(dòng)作頻率 f fn和頻率級(jí)差 △ f之后,動(dòng)作級(jí)數(shù) N由下式確定( 五)確定每級(jí)切除的負(fù)荷功率 △ Pi當(dāng)確定了希望的恢復(fù)頻率 fh和各級(jí)的動(dòng)作頻率 fi之后,就可以根據(jù)下式救出每級(jí)需要切除的負(fù)荷功率 △ Pi 。第五節(jié)、自動(dòng)低頻減負(fù)荷( 六)確定延時(shí) △t 為了盡快制止頻率下降,在系統(tǒng)頻率下降到 ZDPJ裝置的動(dòng)作值時(shí)應(yīng)盡快切除負(fù)荷。但考慮到電力系統(tǒng)電壓急劇下降期間有可能引起頻率繼電器的誤動(dòng),造成誤切負(fù)荷,所以增加一個(gè)延時(shí) △t ,以躲過(guò)暫態(tài)過(guò)程可能出現(xiàn)的誤動(dòng)作。 △t 一般取 05s以上。 (七)確定特殊級(jí)的有關(guān)參數(shù) 特殊級(jí)的動(dòng)作頻率通常只有一個(gè),其整定值 ft應(yīng)大于或等于基本級(jí)第一級(jí)的動(dòng)作頻率。特殊級(jí)是通過(guò)動(dòng)作延時(shí)實(shí)現(xiàn)與基本級(jí)間動(dòng)作的選擇性的。在基本級(jí)的第一級(jí)的頻率繼電器尚未動(dòng)作之前,特殊級(jí)的頻率繼電器就全部動(dòng)作了,但是由于延時(shí)繼電器的延時(shí) △ tt很大,只有在基本級(jí)動(dòng)作不能使系統(tǒng)頻率恢復(fù)到希望的頻率時(shí),特殊級(jí)的執(zhí)行繼電器才能動(dòng)作。一般 △ tt取電力系統(tǒng)時(shí)間常數(shù) 2~ 3倍,最小動(dòng)作時(shí)間約為 10~ 15s。 特殊級(jí)中的各級(jí)的選擇性是通過(guò)不同的延時(shí)實(shí)現(xiàn)的,相鄰兩級(jí)間的延時(shí)差不小于 5s。第五節(jié)、自動(dòng)低頻減負(fù)荷第七章、變電站和配電網(wǎng)綜合自動(dòng)化第一節(jié)、變電站自動(dòng)化一、變電站的二次回路(一)變電站常規(guī)二次回路的主要內(nèi)容:主要完成斷路器的分、合閘操作:包括事故警報(bào)信號(hào)、預(yù)告信號(hào)、事故分析信號(hào) 和位置指示信號(hào)等:測(cè)量電氣設(shè)備的參數(shù):有蓄電池、交流電源、復(fù)式整流電源和電容儲(chǔ)能電源等。第一節(jié)、變電站自動(dòng)化(二)變電站常規(guī)二次系統(tǒng)地特點(diǎn):測(cè)量、控制、保護(hù)等功能各自配置、器件類(lèi)別龐雜::二、變電站自動(dòng)化隨著數(shù)字技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,變電站采用微處理機(jī)進(jìn)行監(jiān)控和完成部分管理任務(wù)之后,將變電站的二次系統(tǒng)提高到了一個(gè)新的水平 ,出現(xiàn)了變電站自動(dòng)化。第一節(jié)、變電站自動(dòng)化三、變電站綜合自動(dòng)化變電站綜合自動(dòng)化就是將微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)繼電保護(hù)和微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)功能統(tǒng)一進(jìn)行考慮,充分發(fā)揮微機(jī)作用、提高變電站自動(dòng)化水平、提高變電站自動(dòng)裝置的可靠性、減少變電站二次系統(tǒng)連接線等。我國(guó)的變電站綜合自動(dòng)化起步于 80年代末,目前已進(jìn)入實(shí)用階段。第二節(jié)、變電站綜合自動(dòng)化一、 BZZX(變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng))的構(gòu)成主單元一次系統(tǒng)保護(hù)單元 控制單元 開(kāi)關(guān)閉鎖單元 開(kāi)關(guān)閉鎖單元 控制單元 保護(hù)單元打印機(jī) 繪圖機(jī)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器彩顯及專(zhuān)用鍵盤(pán)1 n……上級(jí)調(diào)度中心 主控部分現(xiàn)場(chǎng)部分串行并行第二節(jié)、變電站綜合自動(dòng)化二、 BZZX的功能BZZX具有下述功能:;,線路保護(hù)和元件保護(hù)的配置可根據(jù)變電站主結(jié)線由用戶自行選定,很方便;,并能給出斷路器的事故遮斷電流值;;;,計(jì)算有功和無(wú)功功率、電度值第二節(jié)、變電站綜合自動(dòng)化;;;,可防止誤操作;;; 8個(gè)功能鍵顯示 8個(gè)菜單區(qū)和 4個(gè)光標(biāo)控制鍵供人機(jī)對(duì)話,具有顯示、事件報(bào)警、打印制表輸出;、硬件在線監(jiān)視。第二節(jié)、變電站綜合自動(dòng)化三、變電站綜合自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)四、變電站綜合自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)☆ 大大地簡(jiǎn)化了變電站二次部分的硬件配置,避免了重復(fù)。☆ 大大地簡(jiǎn)化了變電站二次設(shè)備之間的連線☆ 大大減輕了安裝施工和維護(hù)工作量,降低了總造價(jià)?!?為運(yùn)行管理自動(dòng)化水平的提高打下基礎(chǔ)第三節(jié)、配電網(wǎng)的構(gòu)成一、配電網(wǎng)配電網(wǎng)就是從輸電網(wǎng)接受電源,再分配給各用戶的電力網(wǎng)。我國(guó)規(guī)定輸(送)電電壓為 220KV及以上為輸電網(wǎng);配電網(wǎng)電壓等級(jí)分為三類(lèi),即高壓配電電壓( 110KV、 60KV、3
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