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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,而且会给系统的安全运行带来下述严重危害:
1.致使汽轮机叶片断裂
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,在系统频率低于49.5~49Hz以下运行时,某些型式的汽轮机叶片容易产生裂纹,当频率低到45Hz附近时,个别级的叶片可能因共振而断裂。
2.产生“频率雪崩”
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,水泵及球磨机等的生产率显著下降。几分钟内将使发电厂出力降低,功率缺额更为严重,频率进一步下降。这种恶性循环将造成“频率雪崩”。
3.产生“电压雪崩”
当频率下降到46~45Hz时,全系统发电机转子及励磁机的转速显著下降,使发电机电势下降,全系统的电压水平大为降低,即使有较完善的自动调节励磁装置,也将难以恢复系统电压。严重时将引起所谓“电压雪崩”。
因此,电力系统的低频运行是不允许的。不允许长期低于49.5~49Hz运行,事故情况下不能较长时间停留在47Hz以下,绝对不允许系统频率降低到45Hz运行。
(一)按频率自动减负荷装置所减负荷功率总值的确定
ADLF装置所减负荷功率总值,应根据系统不同运行方式下事故时,整个系统或各局部系统实际可能发生的最大功率缺额来确定。而系统中可能发生的最大功率缺额应具体分析确定,例如孤立运行发电厂断开容量最大的一台发电机,系统中容量最大的发电厂解列或重要输电线路断开等。另外,还应考虑由于联络线事故,将系统解列成几部分运行时各局部系统可能发生的最大额定功率缺额。这时整个系统的最大功率缺额应按各部分最大功率缺额之和来考虑。
系统最大功率缺额确定以后,就可以考虑ADLF装置所减负荷功率的总值。装置所减负荷功率的总值可小于系统最大功率缺额,因为减去负荷后并不需要恢复到额定频率,只需达到恢复频率(恢复频率通常为48~49.5Hz)即可,当频率达到恢复频率后,进一步的恢复由运行人员处理。
(二)分级实现
一般取5~7级
(四)ADLF装置的附加级(特殊级)
在ADLF装置动作过程中,可能会出现这样的情况,即前一级动作后,系统频率稳定在恢复频率以下,但又不足以使下一级动作的情况。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ADLF装置中设置附加级(特殊级),其动作频率取恢复频率的下限,考虑到附加级动作时系统频率已比较稳定,所以附加级带15~25s的时限。附加级又可按时间分成若干级,即动作频率相同,动作时间不同,各级时间级差不小于5s。
4.ADLF装置基本级的动作时间
按频率自动减负荷装置的动作时间,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ADLF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。
5.结语
在系统内热备用容量不足的情况下,为了保证系统的安全运行,当系统发生事故出现较大的功率缺额引起系统频率下降时,根据频率下降的程度,应自动断开一部分不重要的用户,以阻止频率的下降。ADFL装置是保证系统安全运行的重要措施之一。■
参 考 文 献
[1]熊为群.陶然.继电保护自动装置及二次回路.中国电力出版社
1.致使汽轮机叶片断裂
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,在系统频率低于49.5~49Hz以下运行时,某些型式的汽轮机叶片容易产生裂纹,当频率低到45Hz附近时,个别级的叶片可能因共振而断裂。
2.产生“频率雪崩”
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,水泵及球磨机等的生产率显著下降。几分钟内将使发电厂出力降低,功率缺额更为严重,频率进一步下降。这种恶性循环将造成“频率雪崩”。
3.产生“电压雪崩”
当频率下降到46~45Hz时,全系统发电机转子及励磁机的转速显著下降,使发电机电势下降,全系统的电压水平大为降低,即使有较完善的自动调节励磁装置,也将难以恢复系统电压。严重时将引起所谓“电压雪崩”。
因此,电力系统的低频运行是不允许的。不允许长期低于49.5~49Hz运行,事故情况下不能较长时间停留在47Hz以下,绝对不允许系统频率降低到45Hz运行。
(一)按频率自动减负荷装置所减负荷功率总值的确定
ADLF装置所减负荷功率总值,应根据系统不同运行方式下事故时,整个系统或各局部系统实际可能发生的最大功率缺额来确定。而系统中可能发生的最大功率缺额应具体分析确定,例如孤立运行发电厂断开容量最大的一台发电机,系统中容量最大的发电厂解列或重要输电线路断开等。另外,还应考虑由于联络线事故,将系统解列成几部分运行时各局部系统可能发生的最大额定功率缺额。这时整个系统的最大功率缺额应按各部分最大功率缺额之和来考虑。
系统最大功率缺额确定以后,就可以考虑ADLF装置所减负荷功率的总值。装置所减负荷功率的总值可小于系统最大功率缺额,因为减去负荷后并不需要恢复到额定频率,只需达到恢复频率(恢复频率通常为48~49.5Hz)即可,当频率达到恢复频率后,进一步的恢复由运行人员处理。
(二)分级实现
一般取5~7级
(四)ADLF装置的附加级(特殊级)
在ADLF装置动作过程中,可能会出现这样的情况,即前一级动作后,系统频率稳定在恢复频率以下,但又不足以使下一级动作的情况。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ADLF装置中设置附加级(特殊级),其动作频率取恢复频率的下限,考虑到附加级动作时系统频率已比较稳定,所以附加级带15~25s的时限。附加级又可按时间分成若干级,即动作频率相同,动作时间不同,各级时间级差不小于5s。
4.ADLF装置基本级的动作时间
按频率自动减负荷装置的动作时间,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ADLF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。
5.结语
在系统内热备用容量不足的情况下,为了保证系统的安全运行,当系统发生事故出现较大的功率缺额引起系统频率下降时,根据频率下降的程度,应自动断开一部分不重要的用户,以阻止频率的下降。ADFL装置是保证系统安全运行的重要措施之一。■
参 考 文 献
[1]熊为群.陶然.继电保护自动装置及二次回路.中国电力出版社