其他安全自動裝置課件

1、圖6-1 應(yīng)用備用電源自動投入裝置的一次接線圖 采用備用電源自動投入裝置的優(yōu)點是： 1、提高供電的可靠性，節(jié)省建設(shè)投資。 2、簡化繼電保護(hù)。因為采用了備用電源自動投入裝置后，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)可以開環(huán)運行，變壓器可分裂運行，如圖6-1中的(a)和(f)。這樣，采用簡單的繼電保護(hù)裝置便可滿足選擇性和靈敏性。 3、限制短路電流，提高母線的殘余電壓。例如在受端變電所，如果采用變壓器解列運行或環(huán)網(wǎng)開環(huán)運行，出現(xiàn)故障時短路電流會減小，供電母線的殘余電壓相應(yīng)提高。在某些場合，由于短路電流受到限制，不再需要裝設(shè)出線電抗器，既節(jié)省了投資，又使運行維護(hù)方便。由于備用電源自動投入裝置簡單、費用低，而且可以大大提高供電的可靠

2、性和連續(xù)性，因此，在發(fā)電廠的廠用供電系統(tǒng)和廠、礦企業(yè)的變、配電所中得到廣泛的應(yīng)用。 6-1備用電源自動投人裝置 一、備用電源的配置方式 6-1備用電源自動投人裝置二、對備用電源自動投入裝置的要求 在發(fā)電廠和變電所中，在下列情況應(yīng)裝設(shè)備用電源自動投入裝置：1、裝有備用電源的發(fā)電廠廠用電源和變電所所用電源。2、由雙電源供電且其中一個電源經(jīng)常斷開以作為備用的變電所。3、有備用變壓器或有互為備用的母線段的降壓變電所。4、有備用機(jī)組的某些重要輔機(jī)。 6-1備用電源自動投人裝置二、對備用電源自動投入裝置的要求 根據(jù)運行經(jīng)驗，備用電源自動投入裝置只有滿足下列基本要求才能更好地發(fā)揮它的作用。1、 備用電源自動

3、投入裝置必須在工作電源失去電壓、而備用電源正常時投入。2、備用電源自動投入裝置只應(yīng)動作一次，以免在母線或引出線上發(fā)生持續(xù)性故障時，備用電源被多次投入到故障元件上，造成更嚴(yán)重的事故。3、備用電源自動投入裝置應(yīng)在工作電源失壓后，不論其斷路器是否已斷開，裝置自投起動延時到跳開工作電源斷路器，并確認(rèn)該斷路器在斷開后，備用電源自動投入裝置才能投入。這樣可以防止因工作電源在其它地方被斷開，備用電源自動投入裝置合于故障或備用電源倒送電的情況。 4、一個備用電源同時作為幾個工作電源的備用時，在備用電源已代替某工作電源后，其他工作電源又被斷開時，備用電源自動投入裝置仍應(yīng)能動作。但對單機(jī)容量為200MW及以上的火

4、力發(fā)電廠，備用電源只允許代替一個機(jī)組的工作電源。在有兩個備用電源的情況下，當(dāng)兩個備用電源互為獨立備用系統(tǒng)時，應(yīng)各裝設(shè)獨立的備用電源自動投入裝置。使得當(dāng)任一備用電源都能作為全廠各工作電源的備用時，備用電源自動投入裝置使任一備用電源都能對全廠各工作電源實行自動投入。 6-1備用電源自動投人裝置二、對備用電源自動投入裝置的要求 5、 備用電源自動投入裝置動作合閘時間的整定，應(yīng)以使負(fù)荷停電時間盡可能短為原則。因為停電時間越短，對電動機(jī)的自起動越有利，但停電時間過短，電動機(jī)殘壓可能較高，當(dāng)備用電源自動投入裝置動作時，會產(chǎn)生過大的沖擊電流和沖擊力矩，導(dǎo)致電動機(jī)損傷。因此，對裝有高壓大容量電動機(jī)的廠用電母線

5、備自投的動作時間應(yīng)在ls以上。對于低壓電動機(jī)，因轉(zhuǎn)子電流衰減極快，這種問題并不突出。同時，為了使備用電源自動投入裝置投入成功，故障點應(yīng)有一定的電弧熄滅去游離時間。一般情況下，備用電源斷路器的合閘時間，已大于故障點的去游離時間，因而不必再考慮故障點的去游離時間。根據(jù)運行經(jīng)驗，備用電源自動投入裝置的動作時間以l15s為宜。 6-1備用電源自動投人裝置二、對備用電源自動投入裝置的要求 6、手動跳開工作電源時，備用電源自動投入裝置不應(yīng)動作。7、應(yīng)具有閉鎖備自投的功能。因備用對象發(fā)生故障（母線故障），保護(hù)拒動，引起相鄰后被保護(hù)（變壓器后被保護(hù)）動作切除工作電源的時候，應(yīng)閉鎖備用電源自動投入裝置。8、當(dāng)電

6、壓互感器的熔斷器熔斷，二次斷路器保護(hù)跳開，或拉開電壓互感器刀閘或退出電壓互感器手車，備用電源自動投入裝置均不應(yīng)動作，備用電源自動投入裝置還通過進(jìn)線斷路器電流檢測，在進(jìn)線側(cè)無壓無流的情況下，備用電源自動投入裝置才動作。9、當(dāng)備用電源無電壓時，備用電源自動投入裝置不應(yīng)動作。10、備用電源自動投入裝置應(yīng)躲過因任何原因引起母線電壓下降的時間，這種情況是指母線電壓在短時間內(nèi)恢復(fù)正常，因而要求備用電源自動投入裝置延時時限應(yīng)大于最長的外部故障切除時間。 6-1備用電源自動投人裝置二、對備用電源自動投入裝置的要求 6-1備用電源自動投人裝置三、微機(jī)備用電源自動投入裝置工作原理 在35kV110kV 變電站中,

7、備用電源自動投入主要有高壓備用電源進(jìn)線的自動投入；備用變壓器的自動投入；高壓側(cè)或低壓側(cè)單母線分段斷路器的自動投入三種。對應(yīng)于不同的主接線系統(tǒng)，有相應(yīng)的自投方案，每種方案配有幾種自投功能，裝置能自動識別現(xiàn)行運行方式，選擇自投功能。微機(jī)型備用電源自動投入裝置可通過邏輯判斷滿足其基本功能和要求，但為了便于理解，在闡述備用電源自動投入裝置邏輯程序時廣泛用電容器的“充放電”來模擬這種功能。備用電源自動投入裝置滿足啟動的邏輯條件應(yīng)理解為“充電”條件滿足；延時起動的時間應(yīng)理解為“充電”時間到后完成了全部準(zhǔn)備工作；當(dāng)備用電源自動投入裝置動作后或任何一個閉鎖條件存在時，立即瞬時完成“放電”，放電后就不會發(fā)生備用

8、電源自動投入裝置第二次動作。 1、裝置在變電站應(yīng)用于進(jìn)線自投舉例 進(jìn)線微機(jī)備自投（互投） 裝置主接線如圖6-2所示。進(jìn)線1和進(jìn)線2 互為暗備用，在人工操作跳進(jìn)線斷路器時，需引入相應(yīng)接點用于閉鎖備用電源自動投入裝置。進(jìn)線備用電源自動投入裝置有兩種邏輯，即進(jìn)線備用電源自動投入裝置1 （進(jìn)線1 暗備用）和進(jìn)線備用電源自動投入裝置2（進(jìn)線2暗備用），可通過相應(yīng)軟壓板來投退。兩進(jìn)線互為備用方式轉(zhuǎn)換無須經(jīng)過手動切換開關(guān)，由軟件經(jīng)過開關(guān)位置和充電條件自動識別完成。 6-1備用電源自動投人裝置三、微機(jī)備用電源自動投入裝置工作原理 （1）進(jìn)線自投1 充電條件 進(jìn)線自投1 充電完成的條件是下列三條滿足10s以上,

9、即： (a) 備自投功能硬壓板、進(jìn)線自投軟壓板、進(jìn)線自投1 軟壓板均投入； (b) 、母線和2# 進(jìn)線線路側(cè)TV2均有壓； (c) QF1、QF3 合閘位置、QF2 分閘位置。（2）進(jìn)線自投1 動作條件裝置充好電后，檢測、母線無壓，2# 進(jìn)線線路側(cè)TV2 有壓，1# 進(jìn)線無電流，裝置延時跳QF1，確認(rèn)QF1跳開后，合QF2，恢復(fù)對、母線連續(xù)供電。 6-1備用電源自動投人裝置三、微機(jī)備用電源自動投入裝置工作原理 （3） 進(jìn)線自投2 充電條件 進(jìn)線自投2 充電完成的條件是下列三條滿足10s以上,即： （a） 備自投功能硬壓板，進(jìn)線自投軟壓板，進(jìn)線自投2 軟壓板均投入 ； (b) 、母線和1# 進(jìn)線

10、線路側(cè)TV1均有壓； (c) QF2、QF3 合閘位置、QF1 分閘位置。 （4）進(jìn)線自投2 動作條件裝置充好電后，檢測、母線無壓、1# 進(jìn)線線路側(cè)TV1 有壓，2# 進(jìn)線無電流，裝置延時跳QF2，確認(rèn)QF2跳開后，合QF1，恢復(fù)對、母線連續(xù)供電。 6-1備用電源自動投人裝置三、微機(jī)備用電源自動投入裝置工作原理 2、微機(jī)備用電源自動投入裝置硬件結(jié)構(gòu) 裝置的硬件結(jié)構(gòu)如圖 6-3 所示。輸入電流和電壓經(jīng)隔離互感器隔離變換后,由低通濾波器輸入至模數(shù)轉(zhuǎn)換器,CPU 經(jīng)過采樣數(shù)字處理后,完成各種預(yù)定功能。裝置引入兩段母線電壓,用于有壓、無壓判別。每個進(jìn)線開關(guān)各引入一相電流，是為了防止TV三相斷線后造成分

11、段開關(guān)誤投，同時能更好地確認(rèn)進(jìn)線開關(guān)已跳開。 裝置引入QF1、QF2、QF3 開關(guān)位置接點（合閘位置繼電器）作為系統(tǒng)運行方式判別，自投準(zhǔn)備及選擇自投方式。另外還引入一個閉鎖自投輸入接點，如手跳QF1 或QF2，變壓器后備保護(hù)動作復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)等。 6-1備用電源自動投人裝置三、微機(jī)備用電源自動投入裝置工作原理 裝置輸出跳閘接點：跳QF1、QF2 各一付接點。合QF1、QF2 各一付接點，合QF3 一付接點。有若干組聯(lián)切接點,每組包括跳閘接點和閉鎖重合閘接點。 裝置輸出信號接點有兩組，一組為中央信號節(jié)點包括：動作完成、聯(lián)切、裝置故障、異常、直流失壓等。另一組為遠(yuǎn)動信號節(jié)點包括：動作完成、聯(lián)

12、切、裝置故障、異常、直流失壓。同時面板上也有相應(yīng)的指點示燈。 裝置的面板上有液晶和指示燈，工作人員可方便的對裝置進(jìn)行操作。也可以通過串行口遠(yuǎn)方操作。 6-1備用電源自動投人裝置三、微機(jī)備用電源自動投入裝置工作原理 圖6-3微機(jī)備用電源自動投入裝置硬件結(jié)構(gòu)原理圖 6-1備用電源自動投人裝置三、微機(jī)備用電源自動投入裝置工作原理 3、微機(jī)備用電源自動投入裝置軟件流程 裝置軟件流程框圖如圖6-4所示。裝置能自動跟蹤系統(tǒng)運行方式，選擇自投功能。采用整周波傅氏算法對采樣值進(jìn)行處理,削除了多次諧波所帶來的誤差,準(zhǔn)確地判斷出系統(tǒng)的故障情況。裝置的工作過程如下： 為滿足備自投只能動作一次這個要求，裝置設(shè)置起動條

13、件（即：母線1和母線2的電壓都正常），同時也作為系統(tǒng)運行方式的判別。當(dāng)裝置滿足了起動條件，經(jīng)15秒延時后，才能進(jìn)入相應(yīng)的工作程序，在工作程序中，當(dāng)檢測到裝置的硬件故障（如：定值出錯、繼電器線圈長期通電）時，發(fā)出故障報警信號，等待處理，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況（如：PT 斷線、開關(guān)量異常）時，發(fā)出運行異常信號，等待處理。同時監(jiān)視開關(guān)量和模擬量的狀態(tài),當(dāng)發(fā)現(xiàn)不滿足啟動條件時退出工作狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)母線失壓時，進(jìn)行故障處理，如滿足自投條件，則動作，然后退出工作程序，在210 秒內(nèi),監(jiān)視負(fù)荷狀態(tài),過負(fù)荷聯(lián)切,重新進(jìn)行方式判別。 圖6-4 微機(jī)備用電源自動投入裝置軟件流程 4、微機(jī)備用電源自動投入裝置的參數(shù)整定 （1

14、） 有壓、無壓整定 備用電源有電壓時，備自投 裝置才啟動，否則啟動了也無意義。監(jiān)視備用電源電壓的電壓繼電器整定值，應(yīng)按母線最低工作電壓不應(yīng)動作的條件來選擇，一般整定在額定電壓的70% 時動作。也即備用電源電壓值不大于線路額定電壓的70% 時，備自投裝置不應(yīng)動作。 低電壓繼電器的定值應(yīng)根據(jù)下面原則來進(jìn)行，即備用電源自動投入裝置在下面兩種情況下不應(yīng)動作： （a）網(wǎng)絡(luò)內(nèi)發(fā)生了在集中阻抗后的短路，工作母線上的電壓因之降低，但當(dāng)繼電保護(hù)把短路切除后，工作母線的電源可以恢復(fù)時。 (b) 當(dāng)工作母線電壓因電動機(jī)的自起動而降低時。 按上述兩點要求，檢查工作電源的低壓繼電器的整定值，一般為額定電壓的25%。 6

15、-1備用電源自動投人裝置三、微機(jī)備用電源自動投入裝置工作原理 （2）有電流、無電流整定 進(jìn)線無電流一般指工作電源進(jìn)線的一個相電流小于線電流定值。該定值應(yīng)小于最小負(fù)荷電流，以防工作電源T V 三相斷線時微機(jī)備自投 裝置的誤動作。 （3）動作時間整定 微機(jī)備用電源自動投入裝置的動作時限應(yīng)與繼電保護(hù)的配合。備用電源自動投入裝置的動作時限（第一時限）應(yīng)盡可能縮短，以利于電動機(jī)的自啟動，但應(yīng)滿足以下要求： 6-1備用電源自動投人裝置三、微機(jī)備用電源自動投入裝置工作原理 時間繼電器延時的時限應(yīng)大于可以導(dǎo)致低電壓繼電器起動的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有外部故障相應(yīng)元件上的保護(hù)最長時限，即top1 = tset.max + t

16、r式中tset.max可以導(dǎo)致低電壓繼電器起動的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有外部故障相應(yīng)元件上的保護(hù)最長時限；tr 裕度時間，取0.5 s。備用電源自動投入裝置動作時限與斷路器合閘時間的配合。備自投 裝置動作時限（第二時限）應(yīng)可靠地保證斷路器只自投一次，為此要求第二時限為：top2 tQF + tr式中tQF斷路器的全部合閘時間（包括傳動裝置的動作時間）；tr裕度時間，取0.20.3 s。 6-1備用電源自動投人裝置三、微機(jī)備用電源自動投入裝置工作原理 6-2 廠用電切換 圖6-5所示為廠用電簡化接線圖。發(fā)電機(jī)通過變壓器T1向系統(tǒng)送電，廠用電6kV I段母線M由高壓廠用變壓器T2供電，QF2處于合閘狀態(tài)，QF3

17、處于斷開狀態(tài)。6kV備用段母線S處于帶電狀態(tài)，即QF4、QF5、QF6為合閘狀態(tài)。當(dāng)斷路器QF2因故跳閘時，QF3合上和備用電源自動投入裝置動作，6kV廠用電由備用電源供電。 對大型發(fā)電機(jī)組來說，6kV I段母線上一般有較多的高壓大容量電動機(jī)，這些電動機(jī)在斷電后殘壓衰減較慢，如果在殘壓較高而備用電源自動投入裝置又不檢同期時合閘，則容易產(chǎn)生很大的沖擊電流，對電動機(jī)造成嚴(yán)重的沖擊，甚至損壞；同時過大的沖擊電流可能使備用變壓器T3的保護(hù)動作，使得廠用電切換失敗。如果等到殘壓衰減到較小值后，備用電源投入裝置再動作，則由于斷電時間過長，致使廠用機(jī)械不能正常工作。因此，一般的備用電源自動投入裝置，難以滿足

18、高壓廠用電源的切換。 6-2 廠用電切換 一、廠用電快速切換 廠用電的快速切換是指工作電源斷路器跳閘后或在跳閘過程中，快速將備用電源合閘恢復(fù)供電，使負(fù)荷失電時間很短的切換。實現(xiàn)廠用電快速切換的前提條件為： （1）備用電源電壓 應(yīng)與工作電源電壓同相位。例如在圖6-5中，當(dāng)T1和T3采用YN/d11接線時，高壓廠用變壓器T2應(yīng)采用D/d12接線。 （2）QF3采用快速動作的斷路器。例如采用真空斷路器，其合閘時間約為50ms左右。若斷路器動作時間太慢，則失去快速切換的意義。 在圖6-5所示廠用電接線中，當(dāng)因為事故QF2跳閘后，快速切換裝置會迅速檢測 和 間的頻率差和相位差，當(dāng)二者均在設(shè)定范圍內(nèi)時，立

19、即發(fā)出合閘脈沖，將斷路器QF3合上。由于合閘時頻率差和相角差不大，而且斷路器動作快速，所以合閘時的沖擊電流和沖擊電壓均在安全范圍內(nèi)。通常設(shè)定的頻率差為1HZ，相角差為30O。 廠用電的快速切換是在無閉鎖信號的情況下實現(xiàn)的，當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時，快速切換裝置則閉鎖。（1）工作母線電壓互感器隔離開關(guān)斷開。（2）當(dāng)QF2和QF3同時斷開或閉合時。（3）備用電源失電。（4）外部保護(hù)動作閉鎖。如工作母線發(fā)生故障其差動保護(hù)動作時。（5）裝置異常。 6-2 廠用電切換 一、廠用電快速切換 6-2 廠用電切換 二、廠用電捕捉同期切換 在圖6-5中，如果事故情況下廠用電快速切換未能成功，則應(yīng)在 與 第一次相位重

20、合時，將斷路器QF3觸頭合上，這種切換方式稱為廠用電捕捉同期切換。根據(jù)異步電動機(jī)斷電后的殘壓隨時間變化的情況，當(dāng)捕捉同期切換成功時，工作母線殘余電壓約為65%70%額定電壓，有利于電動機(jī)的起動，而且合閘所產(chǎn)生的沖擊電流和沖擊電壓都最小。 在同期捕捉切換中，電動機(jī)無外加勵磁且無外加原動力，因此存在較大電壓差和頻率差，但只要在相角差零度附近一定范圍內(nèi)備用電源合上，電動機(jī)很快會恢復(fù)正常異步運行。 與發(fā)電機(jī)的同期并列相似，同期捕捉切換方式也有以下兩種： （1）恒定越前相角原理：其設(shè)定的參數(shù)是頻率差和越前相角差，一般取頻率差為45HZ，相角差為90o。 （2）恒定越前時間原理：其設(shè)定參數(shù)為頻率差和越前時

21、間，一般取頻率差仍為45HZ，越前時間等于從發(fā)出合閘脈沖到斷路器觸頭閉合的時間。 6-2 廠用電切換 二、廠用電捕捉同期切換 6-2 廠用電切換 三、廠用電殘壓切換 殘壓切換是在事故情況下，當(dāng) 衰減到20%40%額定電壓時，將斷路器QF3合閘，實現(xiàn)廠用電切換。一般當(dāng)捕捉同期切換不成功時，便轉(zhuǎn)入廠用電殘壓切換。 殘壓切換雖可保證電動機(jī)安全，但停電時間相對較長。如果剛好在 與 反相時合閘，當(dāng)殘余電壓為40%額定電壓時，則合閘所產(chǎn)生的沖擊電壓 和沖擊電流 分別為 6-2 廠用電切換 四、失壓起動切換 失壓起動切換是指當(dāng)電力系統(tǒng)故障導(dǎo)致工作母線失壓時，切換裝置中的低電壓元件動作，跳開圖6-5中的斷路器

22、QF2，再合上備用電源斷路器QF3，恢復(fù)對工作母線的供電。 失壓起動切換相當(dāng)于備用電源自動投入裝置中的低電壓起動，因此其設(shè)定的參數(shù)是低電壓元件的動作電壓和失壓延時，低電壓元件的動作電壓一般取40%的額定電壓，動作延時相當(dāng)于備用電源自動投入裝置的動作時間。失壓起動切換可看作是殘壓切換的后備，又稱為長延時切換。殘壓切換和失壓起動切換，會導(dǎo)致工作母線失電時間長，造成電動機(jī)起動困難。 在高壓大容量電動機(jī)的廠用電事故切換中，快速切換可大大縮短廠用工作母線失電時間，一般失電時間在100ms以內(nèi)，基本可保證廠用電的正常運行；當(dāng)快速切換不成功轉(zhuǎn)為同期捕捉切換時，廠用工作母線失電時間約為0.40.6s；如果同期

23、捕捉切換沒有成功，當(dāng)采用殘壓切換成功時，廠用工作母線失電時間約為12 s。 在有些情況下，快速切換過程中不檢測頻率差和相角差，當(dāng)圖6-5中的QF2跳閘后，立即對QF3進(jìn)行合閘，同樣可以實現(xiàn)廠用電的快速切換。此時，因不檢測相角差的大小就立即進(jìn)行快速切換，所以有可能引起較大的沖擊電流，當(dāng)備用變壓器的電流速斷保護(hù)的動作時間為0 s時，一旦沖擊電流達(dá)到電流速斷保護(hù)的動作值，電流速斷保護(hù)就可能發(fā)生誤動作。為避免這種情況，電流速斷保護(hù)需要設(shè)置100ms200ms的動作時間。 6-2 廠用電切換 四、失壓起動切換 6-3 自動解列裝置 一、廠用電系統(tǒng)解列的應(yīng)用 當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的功率缺額時，將引起系統(tǒng)頻率大幅

24、度下降。系統(tǒng)頻率過低時，會引起廠用電動機(jī)出力下降，威脅電廠本身電能生產(chǎn)的安全。而廠用電動機(jī)輸出功率減小是形成系統(tǒng)“頻率崩潰”的主要原因。因此，如能使廠用電系統(tǒng)供電頻率維持在額定值附近運行，則可避免系統(tǒng)事故的進(jìn)一步惡化。 在電力系統(tǒng)中，某些電廠的廠用電系統(tǒng)如果具備獨立供電的條件，那么在安排發(fā)電廠的運行方式時就可以考慮廠用電系統(tǒng)與系統(tǒng)解列運行的可能性，以確保發(fā)電廠自身的安全運行。圖6-6所示為廠用電系統(tǒng)與系統(tǒng)解列示意圖，正常運行時，電廠廠用電由母線I、II供電，并經(jīng)變壓器T1與系統(tǒng)相連，1#機(jī)、2#機(jī)組的容量與全廠廠用電功率基本平衡。當(dāng)因事故系統(tǒng)頻率大幅度下降時，斷開斷路器QF1使廠用電系統(tǒng)與電力

25、系統(tǒng)解列，這時廠用電系統(tǒng)由本廠的1#機(jī)、2#機(jī)組單獨供電，不受系統(tǒng)低頻率的影響，從而提高了電廠運行的可靠性，有利于整個電力系統(tǒng)的安全運行。 圖6-6 電廠廠用電系統(tǒng)解列示意圖 6-3 自動解列裝置 二、系統(tǒng)解列的應(yīng)用 6-3 自動解列裝置 二、系統(tǒng)解列的應(yīng)用 在電力系統(tǒng)并網(wǎng)運行中，各區(qū)域電力系統(tǒng)間經(jīng)聯(lián)絡(luò)線路相連，系統(tǒng)容量越大，穩(wěn)定裕度越大，承受功率缺額的能力越強(qiáng)，并網(wǎng)運行的優(yōu)點也就越明顯。但在某些情況下，當(dāng)存在約束條件時，其優(yōu)勢可能會受到一定的限制。如圖6-7所示的電力系統(tǒng)，正常情況下系統(tǒng)A向系統(tǒng)B輸送的有功功率為 ，輸電線路AB的極限輸送功率為 。設(shè)系統(tǒng)B由于事故發(fā)生了嚴(yán)重的功率缺額，引起整

26、個系統(tǒng)頻率的下降，這時A系統(tǒng)雖具備足夠的備用容量，但由于受到 的限制而不能發(fā)揮其支援作用，這時如果頻率下降嚴(yán)重，也將威脅系統(tǒng)A的安全運行。因此，為了控制事故范圍，使其不致涉及鄰近區(qū)域，兩系統(tǒng)不得不解列運行。 在實行解列操作時，必須注意功率平衡問題。解列點的選擇，應(yīng)盡量使解列后本系統(tǒng)的發(fā)電量既能滿足本系統(tǒng)用戶負(fù)荷的需要，又不致造成發(fā)電功率的過剩。如圖6-6所示情況，1# 、2# 機(jī)組的容量與其廠用電負(fù)荷基本平衡，因此選擇QF1為解列點。在圖6-7中，如在聯(lián)絡(luò)線處解列，解列后將使系統(tǒng)B又損失了功率，導(dǎo)致事故更為嚴(yán)重，不利于系統(tǒng)運行，因此最好在其他合適的地點解列。解列點的選擇應(yīng)考慮以下原則： （1）

27、盡量保持解列后各分系統(tǒng)的功率平衡，以防止頻率、電壓的急劇變化，因此解列點要盡量選擇在有功功率、無功功率分點上或交接功率最小處。在運行中，根據(jù)潮流變化情況進(jìn)行調(diào)整。例如在圖6-7所示系統(tǒng)中，解列后A系統(tǒng)應(yīng)繼續(xù)承擔(dān)B系統(tǒng)的一部分功率。 （2）解列裝置要操作方便、易于恢復(fù)且具有較好的遠(yuǎn)動、通信條件。 6-3 自動解列裝置 二、系統(tǒng)解列的應(yīng)用 解列點選擇好后，對解列條件應(yīng)進(jìn)行周密的分析，因為這是構(gòu)成控制裝置邏輯判斷的依據(jù)。如在圖6-6所示的發(fā)電廠廠用電解列的情況中，裝置動作的判據(jù)是系統(tǒng)頻率 的數(shù)值，即當(dāng)系統(tǒng)頻率低于整定值 時，解列裝置就起動使斷路器QF1跳閘，如圖6-8所示。如果還有其他條件，則將其相

28、應(yīng)信號接入，構(gòu)成所需要的控制邏輯。 6-3 自動解列裝置 二、系統(tǒng)解列的應(yīng)用 6-3 自動解列裝置 三、自動切機(jī)與電氣制動 在電力系統(tǒng)中，大型水電站或坑口電廠一般都遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，經(jīng)輸電線路向受端電網(wǎng)遠(yuǎn)距離送電，如圖6-10所示。 設(shè)雙回輸電線路輸送的功率 較大，當(dāng)其中一回線路發(fā)生三相短路故障時，繼電保護(hù)正確動作，故障線路被切除，但由于輸送功率 已超出一回線路運行時的穩(wěn)定極限功率，使電廠A功率過剩，如果不迅速減少輸送功率，則會導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定破壞。然而由于發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的執(zhí)行部件及自動勵磁控制系統(tǒng)固有的慣性，使它們來不及迅速作出反應(yīng)，故障期間的過剩功率將導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組加速，發(fā)電機(jī)電壓短時間內(nèi)迅速上升，

29、不僅對定子繞組的絕緣產(chǎn)生威脅，而且會使系統(tǒng)失去穩(wěn)定。為此，可采取以下兩項緊急操作措施： （1）迅速切除部分機(jī)組，以減少輸電線路的傳輸功率。 （2）電氣制動。其實施方案是在發(fā)電機(jī)端裝設(shè)足夠容量的并聯(lián)電阻，正常運行時這些電阻與電網(wǎng)斷開，不投入運行；當(dāng)發(fā)生故障需要減少發(fā)電機(jī)的輸出功率時，自動控制裝置就迅速投入相應(yīng)數(shù)量的電阻。 6-3 自動解列裝置 三、自動切機(jī)與電氣制動 6-4 故障錄波裝置 一、故障錄波裝置的作用 （1）為正確分析事故原因、及時處理事故提供重要依據(jù)。裝置所錄故障過程波形圖和有關(guān)數(shù)據(jù)，可以準(zhǔn)確反應(yīng)故障類型、相別、事故電流和電壓、斷路器的跳合閘時間及重合閘動作情況等，從而為分析事故原因

30、、研究有效對策和及時處理事故提供可靠的依據(jù)。（2）根據(jù)錄取的波形和數(shù)據(jù)，可以準(zhǔn)確評價繼電保護(hù)及自動裝置動作的正確性。（3）根據(jù)錄取的波形圖和數(shù)據(jù)，結(jié)合短路電流計算結(jié)果，可以較準(zhǔn)確地判斷故障點的范圍，便于巡找故障點，加速處理事故進(jìn)程，減輕巡線人員的工作強(qiáng)度。（4）分析研究振蕩規(guī)律，為繼電保護(hù)和安全自動裝置參數(shù)整定提供依據(jù)。系統(tǒng)發(fā)生振蕩時，從振蕩發(fā)生、失步、再同步過程以及振蕩周期、電流和電壓特征的電氣量信息全部記錄下來，因此有關(guān)振蕩的參數(shù)可方便獲取。（5）借助錄波裝置，可實測系統(tǒng)在異常情況下的有關(guān)參數(shù)，以便提高運行水平。 6-4 故障錄波裝置 二、故障錄波裝置的特點 1、記錄量 故障錄波裝置的記錄

31、量有模擬量和開關(guān)量兩大類。當(dāng)系統(tǒng)連續(xù)發(fā)生大擾動時，應(yīng)能無遺漏地記錄每次系統(tǒng)擾動發(fā)生后的全過程數(shù)據(jù)。 記錄的模擬量包括：輸電線路的三相電流和零序電流（包括旁路斷路器帶線路時）；高頻保護(hù)的高頻信號；母線電壓的三個相電壓和零序電壓；主變壓器的三相電流和零序電流；發(fā)電機(jī)機(jī)端和中性點三相電流，發(fā)電機(jī)有功功率和無功功率，發(fā)電機(jī)勵磁電壓和勵磁電流，發(fā)電機(jī)零序電壓，發(fā)電機(jī)負(fù)序電壓和負(fù)序電流，發(fā)電機(jī)三相電壓，發(fā)電機(jī)頻率等。 記錄的開關(guān)量包括：輸電線路的A相跳閘、B相跳閘、C相跳閘、三相跳閘信號；線路兩套保護(hù)的A相動作、B相動作、C相動作、三相動作、重合閘動作信號；線路縱聯(lián)保護(hù)接收和輸出信號；母聯(lián)斷路器跳閘信號；

32、母線差動保護(hù)動作、充電保護(hù)動作、失靈保護(hù)動作信號；遠(yuǎn)跳信號；主變壓器保護(hù)動作信號；發(fā)電機(jī)主汽門動作、滅磁開關(guān)動作信號以及各種保護(hù)及安全自動裝置動作信號。 6-4 故障錄波裝置 二、故障錄波裝置的特點 2、數(shù)據(jù)的記錄時間和采樣速率 為便于分析，應(yīng)將系統(tǒng)在大擾動前、擾動過程中及擾動平息后整個過程的數(shù)據(jù)完整清晰地記錄下來，同時為減少數(shù)據(jù)存儲容量，模擬量采集方式如圖6-11所示。 （1）A時段記錄系統(tǒng)大擾動前的狀態(tài)數(shù)據(jù)，輸出原始記錄波形及有效值，記錄時間不小于0.04s，采樣頻率為10000HZ。 （2）B時段記錄系統(tǒng)大擾動后初期的狀態(tài)數(shù)據(jù)，可直接輸出原始記錄波形，可觀察到五次諧波，同時也可輸出每一工頻周期的工頻有效值及直流分量值，記錄時間不小于0.1s，采樣頻率為10000HZ。6-4 故障錄波裝置 二、故障錄波裝置的特點 （3）C時段記錄系統(tǒng)大擾動后中期狀態(tài)數(shù)據(jù)，可輸出原始記錄波形和連續(xù)工頻有效值，記錄時間不小于2s，采樣頻率不低于2000HZ。 （4）D時段記錄系統(tǒng)大擾動后長期過程數(shù)據(jù)，每0.1s記錄一個工頻有效值，記錄時間一般取600s。當(dāng)出現(xiàn)振蕩、長期低電壓、低頻等工況時，可持續(xù)記錄