电力系统自动装置课件PPT全

电力系统自动装置一、绪论1、现代电力系统综合自动控制的总目标安全质量经济一、绪论2、现代电力系统综合自动控制的主要内容频率和有功功率的综合自动控制电压和无功功率的综合自动控制开关操作综合自动控制一、绪论3、主要内容备用电源自动投入装置按频率自动减负荷装置输电线路自动重合闸装置二、备用电源自动投入装置1、定义备用电源自动投入装置是当工作电源或工作设备因故障被断开后，能自动将备用电源或备用设备投入工作，使用户不致停电的一种自动装置，简称为备自投装置。二、备用电源自动投入装置2、作用提高供电可靠性。3、备用方式明备用：装设专门的备用电源和备用设备。暗备用：工作设备相互备用。二、备用电源自动投入装置4、基本要求应保证在工作电源或工作设备断开后，备自投装置才能动作。措施：装置的合闸部分应由供电元件受电侧断路器的辅助动断触点起动。二、备用电源自动投入装置4、基本要求工作母线电压无论任何原因消失，装置均应动作。措施：装置应设置独立的低电压起动部分，并设有备用电源电压监视继电器。二、备用电源自动投入装置4、基本要求备自投装置只能动作一次。措施：控制装置发出合闸脉冲的时间，以保证备用电源断路器只能合闸一次。二、备用电源自动投入装置4、基本要求AAT装置的动作时间应使负荷停电时间尽可能短。措施：装置的动作时间以1～1.5s为宜，低压场合可减小到0.5s。二、备用电源自动投入装置5、典型接线构成低电压起动部分：当工作电源失压时，断开工作电源断路器。自动合闸部分：当工作电源断开后，将备用电源断路器合闸。工作电源至第Ⅱ段AAT备用电源来自第Ⅱ段AATTV3KM来自T1保护k11KM1212U3KMC3QF5QF4QF工作母线Ⅰ段3213212QFT1KT2KV1KVUUTV1KL2KMTOk2k31QF2LT1LT3KV工作母线Ⅱ段4KMC工作电源113QF5QF4QF工作母线Ⅰ段3213212QFT11KLT21QF2LT工作母线Ⅱ段3KMC二、备用电源自动投入装置5、典型接线工作原理（1）变压器T2故障（2）QF3误跳（3）工作电源和备用电源同时失压二、备用电源自动投入装置1111&&&&&≥1&15st1方式1投/退200ms120ms1QF-KCT2QF-KCT3QF-KCTUⅠUⅡUⅠUL2L2电压投/退IL1UⅡ1ST3ST2QF-KCT1BS1QF-KCT保护动作信号（显示、远传）跳闸（1LT）合闸（2KMC)保护动作信号（显示、远传）1423576二、备用电源自动投入装置3QFⅡ母线1QF2QFⅠ母线T1TV线路L1线路L2T2TVTVTVTATA三、按频率自动减负荷装置1、电力系统的频率特性低频运行的危害（1）损坏汽轮机叶片；（2）频率、电压崩溃；（3）影响测量仪表和用户。三、按频率自动减负荷装置1、电力系统的频率特性按频率自动减负荷装置：当电力系统频率降低时，根据频率下降的不同程度自动断开相应的不重要负荷，阻止频率降低，并使系统频率迅速恢复到给定数值，从而可保证电力系统的安全运行和重要用户的不间断供电。三、按频率自动减负荷装置1、电力系统的频率特性负荷的静态频率特性fNfOPL.∑fPL.∑PL.∑.NPL.∑f三、按频率自动减负荷装置1、电力系统的频率特性负荷的静态频率特性负荷消耗的有功功率随系统频率变化的现象，称为负荷调节效应。三、按频率自动减负荷装置1、电力系统的频率特性电力系统的动态频率特性fNf∞fOtft三、按频率自动减负荷装置2、对装置的基本要求按频率自动减负荷装置动作后，系统频率应回升到恢复频率范围内。我国电力系统规定恢复频率不低于49.5Hz。三、按频率自动减负荷装置2、对装置的基本要求要使按频率自动减负荷装置充分发挥作用，应有足够负荷接于按频率自动减负荷装置上。三、按频率自动减负荷装置2、对装置的基本要求应根据系统频率的下降程度切除负荷。切负荷方式——分级切除逐步逼近。三、按频率自动减负荷装置2、对装置的基本要求各级动作频率确定应符合系统要求。首、末级动作频率级差、级数三、按频率自动减负荷装置2、对装置的基本要求按频率自动减负荷装置各级的动作时间应符合要求。按频率自动减负荷装置应设置附加级。三、按频率自动减负荷装置3、装置在系统中的配置f1f2fifmfad1fadmtadmtad1tmtit1t2执行执行执行执行执行执行基本级(轮)附加级(轮)Pcut1PcutiPcutmPcut2Pcutad1Pcutadm1三、按频率自动减负荷装置4、装置测频原理Tuuu000tttt1t2(a)(b)(c)1、概述必要性和可能性瞬时性故障：能自行消失的故障。永久性故障：不能自行消失的故障。作用：提高供电可靠性。四、输电线路自动重合闸装置基本要求（1）动作迅速。（2）手动跳闸不重合。（3）手动合闸于故障线路，不重合。四、输电线路自动重合闸装置基本要求（4）只动作一次。（5）自动复归。（6）加速保护动作。（7）自动闭锁。四、输电线路自动重合闸装置分类三相重合闸单相重合闸综合重合闸四、输电线路自动重合闸装置2、单侧电源线路三相一次重合闸（1）三相一次重合闸方式：线路故障，保护动作跳三相断路器，重合闸动作合三相断路器。瞬时性故障，重合成功；永久性故障，断开三相不再重合。四、输电线路自动重合闸装置故障保护动作跳闸保护动作次数M正常运行线路停运YNM1自动重合闸自消性故障输电线路YNM=12、单侧电源线路三相一次重合闸（2）装置构成时间元件执行元件一次合闸脉冲元件信号元件四、输电线路自动重合闸装置2、单侧电源线路三相一次重合闸（2）装置构成时间元件是用来保证断路器断开之后，故障点有足够的去游离时间和断路器操作机构复归所需的时间，以使重合闸成功。四、输电线路自动重合闸装置2、单侧电源线路三相一次重合闸（2）装置构成执行元件用来将重合闸动作信号送至合闸回路和信号回路，使断路器重合及发出重合闸动作信号。四、输电线路自动重合闸装置2、单侧电源线路三相一次重合闸（2）装置构成一次合闸脉冲元件用以保证重合闸装置只重合一次，通常利用电容放电来获得重合闸脉冲。四、输电线路自动重合闸装置2、单侧电源线路三相一次重合闸（2）装置构成信号元件用以监视重合闸装置是否完好。四、输电线路自动重合闸装置3、自动重合闸与继电保护的配合重合闸前加速保护：当线路上发生故障时，靠近电源侧的保护首先无选择性地瞬时动作跳闸，而后借助自动重合闸来纠正这种非选择性动作。简称“前加速”。四、输电线路自动重合闸装置前加速配置图~ItItItIARC...L1L2L3k2k1k3k4前加速原理接线图tIIQFQF1LTKCOKTKA1KA2TAKAT++++----由ARC来前加速的特点优点：加速切除瞬时性故障，提高供电可靠性。缺点：靠近电源侧的断路器工作条件恶化，可能扩大停电范围。用于35kV及以下的直配线上。3、自动重合闸与继电保护的配合重合闸后加速保护：当线路发生故障时，首先由故障线路的保护有选择性动作切除故障；如果重合于永久性故障，则加速故障线路的保护装置不带延时地再次切除故障。简称“后加速”。四、输电线路自动重合闸装置后加速配置图~ItItItIARC...L1L2L3k2k1k3k4后加速原理接线图ItQF1QFKCOKTKAKATLT+---++-由ARC来后加速的特点优点：加速切除永久性故障，有利于系统的稳定。缺点：第一次切除故障可能带延时。广泛用于35kV以上网络。4、双电源线路自动重合闸考虑的特殊问题（1）故障点断电时间问题。先重合侧要考虑对侧断路器是否确已断开，故障点是否有足够的断电时间。四、输电线路自动重合闸装置4、双电源线路自动重合闸考虑的特殊问题（2）同步问题。后重合侧要考虑两侧点源是否同步，以及是否允许非同步合闸。四、输电线路自动重合闸装置4、双电源线路自动重合闸常见种类（1）三相快速自动重合闸：当输电线路上发生故障时，继电保护很快使线路两侧断路器跳开，并随即进行重合。四、输电线路自动重合闸装置4、双电源线路自动重合闸常见种类（2）三相非同期自动重合闸：当输电线路发生故障时，两侧断路器跳闸后，不管两侧电源是否同步就进行自动重合。四、输电线路自动重合闸装置4、双电源线路自动重合闸常见种类（3）检定无压和检定同期的三相自动重合闸：线路两侧断路器开后，一侧先检定线路无电压而重合，称为无压侧；另一侧在无压侧重合成功后，检定线路两侧电源同期后重合，称为同步侧。四、输电线路自动重合闸装置无压和同期检定三相一次自动重合闸工作流程图故障两侧保护动作跳闸正常运行YN输电线路YN无压侧重合闸同步侧重合闸瞬时性故障无压侧保护第二次动作跳闸线路停运无压和同期检定三相一次自动重合闸接线示意图ARCUKVU-UARCUU-U无压同期MN无压同期++++++--KYKYKV5、综合重合闸重合闸方式（1）三相重合闸方式。线路上发生任何形式故障时，均实行三相自动重合闸；重合到永久性故障时，断开三相并不再进行重合。四、输电线路自动重合闸装置5、综合重合闸重合闸方式（2）单相重合闸方式。单相故障只跳故障相，然后进行单相重合；相间故障时跳开三相不进行重合。四、输电线路自动重合闸装置5、综合重合闸重合闸方式（3）综合重合闸方式。单相接地故障实行单相自动重合闸；相间短路故障实行三相自动重合闸；当重合到永久性相间故障时，断开三相不再进行自动重合。四、输电线路自动重合闸装置故障正常运行单相故障重合单相保护动作跳三相重合三相自消故障允许非全相运行保护第二次动作跳单相保护第二次动作跳三相非全相运行线路停运保护动作跳单相自消故障输电线路YNYYYYNNNN5、综合重合闸重合闸方式（4）停用方式。线路上发生任何形式的故障时，保护动作均跳开三相不进行重合。此方式亦叫直跳方式。四、输电线路自动重合闸装置5、综合重合闸考虑的特殊问题（1）需要设置接地故障判别元件和故障选相元件。四、输电线路自动重合闸装置相电流差突变量选相元件d(IA-IB)&&&d(IB-IC)d(IC-IA)选C相选B相选A相保护、选相元件配合图&&&&&&&≥1A相选相元件B相选相元件C相选相元件保护故障判别元件跳B相跳三相跳C相跳A相127654385、综合重合闸考虑的特殊问题（2）应考虑潜供电流对综合重合闸装置的影响。四、输电线路自动重合闸装置5、综合重合闸考虑的特殊问题（3）应考虑非全相运行对继电保护的影响。四、输电线路自动重合闸装置（一）概述1．电力系统电压和无功功率自动控制的任务（1）维持监视点电压为设定值；五、变电站电压、无功综合自动控制装置（一）概述1．电力系统电压和无功功率自动控制的任务（2）无功潮流就地平衡，避免长距离输送无功引起过多的压降和线损；五、变电站电压、无功综合自动控制装置（一）概述1．电力系统电压和无功功率自动控制的任务（3）无功热备用在系统各地区均匀分布，防止局部故障而造成电压崩溃。五、变电站电压、无功综合自动控制装置五、变电站电压、无功综合自动控制装置（一）概述2．电力系统的调压措施~UG1:K1K2:1R+jXP+jQUB2121/)(/)(KUQXPRKUKUKUUNGGB五、变电站电压、无功综合自动控制装置（一）概述2．电力系统的调压措施（1）控制和调节发电机的励磁电流，以改变发电机的端电压UG，即利用自动调节励磁装置维持发电机端电压；2121/)(/)(KUQXPRKUKUKUUNGGB五、变电站电压、无功综合自动控制装置（一）概述2．电力系统的调压措施（2）控制变压器变比K1和K2调压，即利用有载调压变压器改变其分接头位置调压；2121/)(/)(KUQXPRKUKUKUUNGGB五、变电站电压、无功综合自动控制装置（一）概述2．电力系统的调压措施（3）改变输送功率的分布P+jQ（主要是Q），以使电压损耗减小，即尽量减少无功功率在线路上的长距离传输，在变电站采用无功功率补偿设备进行调压；2121/)(/)(KUQXPRKUKU