1、5-1 概述 一、低频运行的危害性 (1)由于频率降低，火电厂厂用机械的出力将显著降低，导致发电厂发出的有功功率进一步减少，功率缺额更加严重系统频率进一步降低的恶性循环，严重时造成系统频率崩溃。(2)频率降低时，励磁机、发电机等的转速相应降低，导致发电机的电动势下降，使系统电压水平下降，系统运行稳定性遭到破坏，严重时出现电压崩溃现象。(3)系统频率若长时间运行在 49 5 49Hz以下时，某些汽轮机的叶片容易产生裂纹；当频率降低到 45Hz附近时，汽轮机个别级别的叶片可能发生共振而引起断裂事故。运行实践表明：电力系统的运行频率偏差不超过 o.2Hz； 系统频率不能长时间运行在（ 49 5 49
2、） Hz以下；事故情况下不能较长时间停留在 47Hz以下；系统频率的瞬时值绝对不能低于 45Hz。 5-1 概述 二、系统的动态频率特性 图 5-2 电力系统频率的动态特性 5-2 自动低频减载装置的工作原理一、 对 自 动 低 频 减 载 装置的基本要求 1、能在各种运行方式出现功率缺额的情况下，有计划地切除负荷，防止系统频率下降至危险点以下。2、切除的负荷应尽可能少，应防止超调和悬停现象。3、变电所的馈电线路故障使变压器跳闸造成失压时，低频减载装置应可靠闭锁，不应误动作。4、电力系统发生低频振荡时，低频减载装置不应误动作。5、电力系统受谐波干扰时，低频减载装置不应误动作。 5-2 自动低频
3、减载装置的工作原理二、最大功率缺 额 的确定 当系统出现有功功率缺额时，为了使停电的用户尽可能少，一般希望系统频率恢复到可运行的水平即可，并不要求恢复到额定频率，即系统恢复频率小于额定功率。这样，低频减载装置可能断开的最大功率 可小于最大功率缺额 。设正常运行时系统负荷为 ，根据式（ 3-7）可得 5-2 自动低频减载装置的工作原理三、自 动 低 频 减 载 装置 动 作 顺 序 目前在电力系统中普遍采用按照频率降低的程度分批切除负荷的方法，也就是将接至低频减载装置的总功率 分配在不同的起动频率下分批地切除，以满足不同功率缺额的需要。根据起动频率的不同，低频减载装置可分为若干级，按所接负荷的重
4、要性又分为 n个基本级和 n个特殊级。1、基本级。基本级的作用是根据频率下降的程度，依次切除不重要的负荷，制止系统频率的继续下降。为了确定基本级的级数，首先应该确定第一级起动频率 和最末一级起动频率 的数值。 5-2 自动低频减载装置的工作原理三、自 动 低 频 减 载 装置 动 作 顺 序 1）第一级起动频率 的确定：由图 5-3所示系统频率动态特性曲线的规律可知，在事故初期若能及早切除负荷功率，对于延缓频率的下降是有利的，因此第一级的起动频率宜选择得高一些。但是，又必须计及电力系统启动旋转备用容量所需的时间延迟，避免暂时性的频率下降而断开负荷功率。所以，一般第一级的起动频率 整定为 (47
5、.5 48.5)Hz。 2)最末一级起动频率 的选择：电力系统允许的最低频率受 “ 频率崩溃 ” 或 “ 电压崩溃 的限制。对于高温高压的火电厂，在频率低于 46 46.5Hz时，厂用电已不能正常工作；在频率低于 45Hz时，就有 “电压崩溃 ” 的危险。因此，最末一级的起动频率宜整定为 46 46.5Hz 5-2 自动低频减载装置的工作原理三、自 动 低 频 减 载 装置 动 作 顺 序 3)级数 n的确定：当 和 确定以后，就可以在此频率范围内按频率级差 确定 n个起动频率值，即 n级，将负荷功率 分配在这些不同的起动频率值上。其中级数 n应选择为 5-2 自动低频减载装置的工作原理三、自
6、 动 低 频 减 载 装置 动 作 顺 序 图 5-3 选择性级差的确定 5-2 自动低频减载装置的工作原理三、自 动 低 频 减 载 装置 动 作 顺 序 2、特殊级。从基本级的工作原理可以看出，在装置的动作过程中，可能出现这样的情况：第 级动作之后，系统频率可能稳定在 ，它低于恢复频率的极限值，但又不足以使第 +1级动作，如图 5-4中的曲线 2所示。于是系统频率将长时间停留在较低水平上，显然这是不允许的。为了消除这种现象，在低频减载装置中增加了特殊级，其动作频率一般取为（ 47 5 48 5） Hz。 由于特殊级动作时，系统频率已处于稳定状态，所以特殊级应带有 15 25s的动作时限，约为系统频率变化时间常数的 2 3倍，以防止特殊级的误动作。各级时间差取 5s左右。 5-2 自动低频减载装置的工作原理三、自 动 低 频 减 载 装置 动 作 顺 序 图 5-4 系统频率变化过程
