第2讲电力系统频率偏差标准.pdf

建 箍电乞。 _____——__—____—● 一 BUI LDI NG 2口 1 1年 第5 期l ELE CTRI Cl TY 第 2讲 电力系统频率偏差标准 林海雪 ( 中国电力科 学研究院 ，北京市 1 0 0 1 9 2 ) Le c t u r e Two S t a n d a r d s o f F r e q u e n c y De v i a t i o n f o r P o we r S y s t e m Li n Ha i x u e( C h i n a E l e c t r i c P o w e r R e s e a r c h I n s t i t u t e ，B e i j i n g 1 0 0 1 9 2，C h i n a ) Ab s t r a c t Th e p r e s e n t p a p e r i n t r o d u c e s t h e ma i n p r o v i s i o n s ，c o mp i l a t i o n b a s i s a s we l l a s t h e c o n s i d e r a t i o n s o f n a t i o n a l s t a n d a r d G B／ T 1 5 9 4 5— — 2 0 0 8 P o w e r Q u a l i t y — m g ， ， D e v i a t i o n f o r P o w e r S y s t e m ． I t a l s o a n a l y s e s t h e b a s i c k n o wl e d g e o n f r e q u e n c y i n p o we r s y s t e m ， t h e h a z a r d s o f t h e f r e q u e n c y e x c e e d i n g t h e s t a n d a r d， t h e e f f e c t o f i mp a c t l o a d， t h e me a s u r e me n t o f f r e q u e nc y d e v i a t i o n，t h e r e a s o n s f o r a b n o r ma l f r e q u e n c y i n p o we r s y s t e m a s we l l a s t h e me a s u r e s f o r f r e q u e n c y a d j u s t m e n t ． Ke y wo r d s Na t i o n a l s t a n d a r d P o we r s y s t e m Fr e q ue n c y d e v i a t i o n I mp a c t l o a d 摘 要 介 绍 国家标准 G B／ T l 5 9 4 5—2 0 0 8《电 能质量 电力 系统频 率偏 差》 的基本条文、编制依 据 及 考虑的 因素 ；论述电力 系统 中频率 的基本概念、频 率超标的危 害、冲击 负荷 的影 响、频率偏 差的测量 、 电力 系统频率异常的原 因及频率调整措施 。 关键词 国家标准 电力 系统 频 率偏差 冲 击 负荷 1 概 述 电力 系统频率是 电能质量 的基本 指标之一 。根据 电工学理论 ．正 弦量在单位时间 内交变的次数称 为频 率 ，用 ．厂表示 ，单位为 H z( 赫兹 ) 。交变( 含正负半 波 的变 化 )一次所需要 的时间称为周期 ，用 表示 ． 1 单位为 s( 秒 ) 。频率 和周期互为倒数 ，即，： 1。电 』 力系统 的电源来 自各同步发电机 在稳态条件下各发 电机 同步运行 ．整个 电力 系统 的频率 可以视为相 同 ． 它是一个全系统一致的运行参数 。电力系统的标称频 率为 5 0H z 或 6 0 H z ，中国大陆( 包括港 、澳地 区)及 欧洲地 区采用 5 0Hz ．北美及 台湾地 区多采用 6 0Hz ， 日本则 有 5 0 H z 和 6 0 H z 两种 频率对 电力 系统负荷 的正 常工作有 广泛 的影 响 ：系 统某些 负荷 以及发 电 厂厂 用 电负荷对 频率 的要 求 非常严 格 。要 保证 用户 和发 电厂 的正常 工作就 必须严 格控 制 系统 频率 ．使 系统 频 率 偏 差 控 制在 允 许 范 围 之 内 。 系统 频 率 偏 差 a f= 厶一 ，式中厶 为实际频率 ( H z ) ， 为系统 标称频率( Hz ) 。 一 般来讲 ．电力 系统频率仅当所有发电机 的总有 功 出力与 总有 功负荷( 包括 电网的所 有损耗 )相 等 时 。才能保持不 变：而 当总有功出力与总负荷发生不 平衡时 ．各发电机组 的转速及相应 的频率就要发生变 化 电力系统的负荷 是时刻变化 的 ，任何一处负荷的 变化 ．都要引起全系统功率 的不平衡 ，导致频率的变 化 电力 系 统运行 时 ．要 及 时调节 各发 电机 的出力 f 通过 调节 原动机 动力 元素 — — 蒸 汽或水 等 的输 入 作者信息 林海雪 ，男 ，中国电力科学研究院 ，教授级高级工程师。 1 0 ■■—I ：塑 ! ： 1 2 4 2 量 ) ．以保证频率的偏差在允许 的范 围之 内。 G B／ T 1 5 9 4 5—2 0 0 8《 电能质量电力系 统频率 偏差》 ( 以下简称《 频率偏差 》 )于 2 0 0 7年 1 2月 由 全 国电压 电流等 级和频 率标 准化 技术 委员 会审查 通 过 ．经 国家质量 监督 检验 检疫 总局 和 国家 标准 化管 理委员会批准发 布 ( 2 0 0 8年 6月 1 8日发布 ，2 0 0 9年 5 月 1日实施 ) ，取代 G B／ T 1 5 9 4 5 —1 9 9 5《 电能质量 电力系统频率允许偏差》 。 2 电力 系统频率偏差超标的危害 电力 系统 中的发 电与用 电设备都是按照额定频率 设计 和制造 的 ，只有在额定频率附近运 行时 ，才能发 挥最好 的性 能。系统频率过大的变动 ．对用户和发 电 厂的运行都将产生不利影响 。系统频率变化 的不利影 响 ．主要表现在 以下几个方面 ： a ．频率变 化将引起 电动机转 速的变化 ．由这些 电动机驱动 的纺织 、造纸等机械的产 品质量将 受到影 响 ，甚至出现残 、次品。系统频率降低将使 电动机 的 转速和功率降低 ．导致传 动机械 的出力 降低 ．影 响生 产效率。 b ． 无功补偿用 电容器的补偿容量与频率 成正 比． 当系统频率 下降时 ，电容器 的无功 出力 成 比例 降低 ． 此时电容器对 电压 的支持作用受到削弱 ．不利于系统 电压的调整 c ．频率偏差 的积累会在 电钟指 示的误差 中表 现 出来 。工业和科技部门使用的测量 、控制等 电子设 备 将受 系统频率的波动而影响其准确性 和工作性 能 ．频 率过低时甚至无法工作。频率偏差大使感应式 电能 表 的计量误差加大 。研究表 明 ：频率 改变 l ％．感应式 电能表的计量误差约增大 0 ．1 ％。频 率加大 ．感应式 电能表将 少计电量 d ． 电力系统频率降低 ，会对 发 电厂和 系统 的安 全运行带来影响 ，例如 ：频率下 降时 ．汽轮机 叶片 的 振动变大 ，影响使用寿命 ，甚至产生裂纹而断裂 又 如 ：频率降低 时 ，由电动机驱动 的机械( 如风机 、水 泵及磨煤机 等)的出力降低 ，导致发 电机 出力 下降 ． 使系统 的频率进一步下降 。当频率 降到 4 6 H z 或 4 7 H 以下时 ，可能在几分钟 内使火电厂的正常运 行受到破 坏 ，系统功率缺额更大 ，使频率下降更快 ．从 而发生 频率崩溃现象 。再如 ：系统频率 降低 时 ．异 步电动机 和变压器 的励 磁电流增加 ．所消耗 的无功功 率增大 ， 结果更 引起 电压 下降 当频率 下降到 4 5 ～4 6 H z 时 ， 各发 电机及励磁 的转速均显著下降 。致使各发 电机 的 电动势下降 ．全系统 的电压水平大为降低 ，可能 出现 电压 崩溃现象 。发生频率或 电压崩溃 ，会使整个系统 瓦解 ．造成大面积停 电。 e ． 系统 频率过高也是不 行的 。一般大 中型发 电 机 组均 有过频 率保 护跳 闸装 置 ．以免机 组超 速 而损 坏 美 国西北联合 电网在设计低 频减负荷装置时 ，规 定 了低频切 负荷后 的频率超 调不得 超过 6 1 Hz( 额定 6 0Hz ) 据此认 为 ，在 大约 6 l Hz以上 ，某些火 电厂 将可能 因锅炉 问题跳闸 。同时 ，当发电机组在带负荷 运行条件下发生过频率情况时 ．调速系统的动态行为 如何 ．也 很难在事先 掌握 。美 国佛罗里 达电力 系统 ． 为 了与某些机组配备的数字式电液调整器协调 ．规定 了低 频切负荷后 引起 的频率 超调不超 过 6 2 Hz 国内 引进 的元宝 山 6 0 0 MW 机组 、华 能福州 电厂 3 5 0 M W 机组等均有过频率运行的明确 限制 3冲击负荷的影响 据调研 ．具有综合性负荷 的大 电力系统 的负荷波 动一般小 于负荷平 均值 的 1 ％。对 于 中小 电力 系统 ． 这 种波动 的相对值一 般可达 2％ 3％．个 别情况 可 能更大 如取负荷波动 3 ％ 估算 ．系统实际调差系数 为 l 0％ ～1 5 ％．则频 率“ 一 次调 整”过程 中最大 偏 差为 ： Q ： 0 ．4 5％．即 A f：0 ． 2 2 5 H z o " 一次调 1 0 0 整”是靠 发电机组调速 器本身 的动作来实现 的 由于 调速器有失灵 区 ，在负荷突然增加 的瞬 间．发 电机 出 力仍然保持不变 ，只能 由原动机转动部分的动能供给 突增负荷 ，频率有较快 的下降趋势 ．随即调速器起作 用 ，使发 电机出力增加 ．最终按调差特性 使频率稳定 在某一较低的新水平上。在实际系统中 ．还通过“ 二 次调整”即 自动或手 动调节调频器使特性平移将频率 恢复至正常值。要满足负荷突然增加的条件为：① 系 统要有足够的备用容量 ；② 功率的调节作用要能跟上 负荷 的变化 。条件 ② 和 冲击负荷的性质与大小 、 “ 一 次调整” 、 “ 二次调整”装置水 平以及 原动机的承 载能力等因素有关 发 电机 电磁 功率 的变 化速 度约 可达 到每 秒 5％ 皇 堡垦 皇璺室堡堡 墨 塑壅 笺 L 皇垄墨 堡塑奎 堡茎 ! 兰 2 4 3 建 裁电乞。 _●_—_———-_—● _____一I BUI LDI NG 2口 1 1年 第 5 期l EL ECTRl CI l r Y 额定功率 ，其 汽轮机和水轮机 功率变化则要 慢得多 对汽轮机来说 ，改变负载速度与凝汽器 的情况 、凝结 水泵的工作能力 ，以及锅炉的加载能力有关 其许可 的负荷改变速度约每分钟 5 ％ 额定功率 ．在故 障情况 下可加 快到 l 0％。水 轮发 电机要快 些( 在低 水头水 电厂试验时 。许可速度每分钟 2 5％) 。 在分析 冲击 负荷作 用 时 ，应 把 电力系 统视作 一 个“ 弹性 ”联系 的整体 冲击 负荷 引起 电网 中频 率 波动 是一个 相 当复杂 的动态过 程 在冲击 负荷作 用 的瞬间 ．各 机组 将首先 按离 冲击点 的 电气 距离 远近 拾取 冲击 功率 ，近 区机组 将 受到较 严重 的冲击 随 之 ．各 机组 将按 拾取 的冲击 功率大 小和惯 性大 小不 同程 度地减 速 。然后 ，各个机 组 的调速 系统按 各 自 特性 ．动 作于改 变原动 机 的机械输 入 。在 这个 暂态 过程 中 ，机组之 间将产 生机 电振荡 ，存在 于它们 之 间的同步 力矩 ．将力 图把它们 挂在 一起按 同一 平均 速 度减 速 。 因此 ．在 实 际 的系 统频 率下 降 过程 中 ， 不 同地点观测 的频率变化有不 同的动态过程 ．且具有 振荡性 质 我 国历年有 不少大型 的轧钢机和电弧炉投 产 。其 冲击负荷 可达几万乃至几 十万 k W。这类 负荷对近 区 电力系统或整个电力 系统 的安全稳定运行和频 率偏差 均有不可忽视的影 响。应通过计算分析 ，采取 必要 的 措施妥善处理 。 4 《 频率偏 差》标准基本条文及说明 《 频 率偏差 》标准 3 ． 1 规定 ：电力系统正 常运行 条件下 频率偏 差 限值 为 0 ． 2 H z 。 当系统容 量较 小 时 ．偏差 限值可 以放宽到 0 ． 5 H z 。标准 3 ． 2 条 和附 录 A还规定 ：用户 冲击 负荷 引起 的系统 频率偏 差变 化不得超过 0 ． 2Hz 。在保 证近区电网 、发电机组 的 安全 、稳 定运行 和用 户正 常供 电的情况 下 ，可 以根 据 冲击负 荷 的性质 和大小 以及 系统 的条件适 当变 动 限值 。 规定正常频率偏差 限值为 0 ． 2 H z ，系统容量较 小时 ．可放宽到 0 ． 5 H z 的依据 ，基于以下考虑 ： a．在 上 述 频 率 范 围 内能 保 证 电 力 系 统 、 发 电厂和用户的安全和正常运行 ：① G B 7 5 5—2 0 0 8 ／ I E C 6 0 0 3 4一l ：2 0 0 4 《 旋 转 电机定 额和性 能》规 定 的电机能实现基本功能的连续运行区 ( 标准 中称为 1 2 ■■—一M a y 2 0 1 1 V o L 3 0 N o ． 5 2 4 4 区域 A ) ，频率偏差范围为 2 ％ ( 即1 H z ) ；② 一般 电气设备 ， 稳态频率偏差允许范围为 5 ％ ( 即 2 ． 5 H z ) 。 例 如 G B／ T 7 0 6 1 —2 0 0 3《 船用 低压成 套开关 设备 和 控制设备》的 5 ． 1 ． 2条就有此 规定 。须指 出，这些标 准规定 的频率偏差范围只是对 电气设备本身安全、正 常运行而言 ．如考虑频率 的累积效应 ．当然频率偏差 应越小越好 b ． 1 9 9 6 年 。当时的电力 工业 部颁 布的 《 供 电营 业规则》规定 ，在电力 系统正常状况下 ，供 电频率 的 允许 偏差 为 ：电网装 机容量 在 3 0 0万 k W 及 以上 的 。 为 0 ． 2 Hz ；电网装机容量在 3 0 0万 k W 以下 的 ，为 4 - 0 ． 5 H z 。在 电力 系统非 正常状况下 ．供 电频率允许 偏差不应超过 1 H z 对 国家 电网和南 方 电 网的频率 合格 率统 计 ．近 两 、三年都在 9 9 ． 9 9％ 以上。 c ． 2 0 0 5年 《 国家电网公 司电力生产事故调查 规 程》 中关于“ 电网一般 事故 ”的规定 ：3 0 0 0MW 及 以上 电力系统频率偏差超出 5 0 o ． 2 H z 且延续 3 0 m i n 以上 ．或频率偏差超 出 5 00 ． 5 Hz 且延 续 1 5 mi n以 上 ：3 0 0 0 MW 以下电力 系统频率偏差超 出 5 0 0 ． 5 H z 且延 续 3 0mi n以上 ．或频率偏差超 出 5 0Hz l H z且 延续 1 5 mi n以上 d ． 国外较新的标准 中对 电力 系统频率允许偏差 的规 定 以 0 ． 5 H z 居 多( 例如 欧洲 标准 E N 5 0 1 6 0 ： 2 0 0 7《 V o l t a g e c h a r a c t e r i s t i c s o f e l e c t ri c i t y s u p p l i e d b y p u b l i c d i s t r i b u t i 0 n s y s t e m )) ，即 《 公共 配电系统供 电电 压特性 》的规定 ) 。也有 一些发达 国家( 如美 国 、加 拿大 、 日本 、德 国、法 国等 )电力公司对互联系统 频 率偏差有 0 ． 1 H z ．甚 至更为严格的规定 。 e ． I E C 6 1 0 0 0—2—2 ：2 0 0 2《 E l e c t r o m a g n e t i c c o mp a t i b i l i t y (E MC)一P a r t 2 — 2 ： E n v i r o n me n t — Co mp a t i b i l i t y l e v e l s f o r l o w一 ~e q u e n c y c o n d u c t e d d i s t u r b a n c e s a n d s i g n a l i n g i n p u b l i c l o w- v o l t a g e p o we r s u p p l y s y s t e m s )) ( 《 电磁兼 容环 境第 2—2部 分 ： 公用 低压 供 电系统低 频传 导骚扰 及信号 传输 的兼容 水平》 )中关于公用供 电系统 电磁兼 容水平规定 ，短 时频率偏差为 1 H z 。该规范指 出，稳态频率偏差要 小得多 ￡ 虽然 我国大 电网 ( 装 机容量 3 0 0 0MW 以上 ) 占绝对优势 ．正常频率偏 差还 可以控制在更小范 围内 f 如 0 ． 1 Hz ) ．但个别电 网在某些时期 面临缺 电的局 面 ．小 的孤立系统 ．以及 大型冲击负荷对近 区系统 的 频率影响等 因素将 长期存 在 ，故不宜将频率偏差规定 得过小 ．而作为电能质量指标 ，也不宜和这些 因素挂 钩 此外 ．如将 系统频率偏差规定得过小 ，势必影 响 电气设备对频率的适应性 ，并不有利 。由于频率控制 的精度和 电网容量有关 ，当然也 和调节和控制 的技术 水 平有 关 ．标 准 中提 出 0 ． 5 Hz作 为放 宽 的 限度 ， 也 能满足设 备对频 率的要 求 。不 过 0 ． 5 Hz频 率偏 差规定只是对联 网的系统 而言 。小 的孤立系统不包括 在 内。 g ． 至 于 大小 电网 以装 机 容量 3 0 0 0 MW 为界 ， 这个规定在我国电力部 门已存在几十年 ．给 电网频率 考 核指标 的确定 带来方 便 ．但考 虑到 调频技 术 的发 展 ．系统结构和运行方式 的多样性 ．这个 规定还缺乏 充分的依据 ，因此 国标 中并未采用 。 《 频率偏差》 附录 A对冲击 负荷 引起的频率 变动 作 了规定 ．这是 因为大型冲击负荷对 供电系统的影响 一 般 在规划设计 阶段要作专门研究 ．为此应 有标准作 为技术措施 的考虑依据 由于冲击 负荷对频率 的影 响 涉及 冲击负荷性质 、大小 ，电力 系统容量 、结 构 、旋 转备用 ，系统调频方式 ．调速调频装 置性能 ．背景 冲 击 负荷 以至于无功功率 平衡和调压 手段等诸 多因素 ． 难 以提 出确切的标准 因此 ．本条提 出的用户 冲击 限 值 0 ． 2 H z 是一个粗略值 ．此 限值是对整个 系统 的频 率偏差而言的 ，且可 以适 当变动。至于冲击负荷对近 区电力系统的影 响，则 以 “ 安全 、稳定运行 以及正常 供 电”为原则 。关 于 “ 正常供 电” ，应包 括不引起 电 力系统 低频 切负荷 装 置或其 他保 护和 自动装 置误 动 作 ，也应包括满足某 些用户( 例 如纺织厂 、造纸厂 ) 的正常生产要求 。应 注意本条 中冲击负荷 ．不 限定数 量 ，多个冲击负荷综合结果 ．应根据具体条件分析或 试验确定 《 频率偏差》 附录 B对频 率合格率 的统计做 了规 定 ，统计 的时间以 S 为单位 。需要指 出 ： “ 频率 合格 率 ”是 电网内控 的一个指标 。并不直接 面对用户 对 用 户仍以 4 ． 1 条和 4 ． 2 条限值为判 断依据 5频率偏差的测量 《 频 率偏差 》 “ 4 频 率偏差 的测量 ”主要 依据 I E C 6 1 0 0 0 —4 — 3 0《E l e c t r o m a g n e t i c c o m p a t i b i l i t y (E MC)一P a r t 4 — 3 0 ： T e s t i n g a n d me a s u r e me n t t e c h n i q u e s — P o w e r q u a l i t y m e a s u r e me n t me t h o d s )( 《 电 磁兼 容第 4—3 0部分 ：试验 和测 量技 术 电能 质 量 测量方 法》 中对 频率 偏差 的测量 要求 ，同时兼顾 现行 国标 G B／ T 1 9 8 6 2—2 0 0 5 《 电能质 量 监测设 备 通用 要 求 》．以及 国 内电力 系统 中一 直 沿用 的 习惯 方法 。 本 标 准 提 出 频 率 测 量 仪 表 绝 对 误 差 不 大 于 -4 - 0 ． 0 1 H z 是考虑 测量频率偏 差限值 0 ． 2 H z 应有 的 精度 ．同时也兼顾数字式记 录仪 的现状 。这个规定 和 I E C标准 中对 A级仪器的测量误差一致。 测 量方 法 中规定“ 测量 电 网基 波频 率 ．每次 取 1 S 、3 S 或 1 0 S间隔 内计到 的整数周期 与整数周期 累 计 时间之比 ( 和 1 S 、3 S和 1 0 S时钟重叠 的单个周 期 应丢弃 ) ” 测量时间间隔不能重叠 ．每次在 时钟开始 时计 I E C 6 1 0 0 0—4—3 0标 准 中只规 定对 A级性 能 的测量仪器 “ 在 1 0 s 间隔内计 到的整数周期与整数周 期 累计 时间之 比” 国标 中之所 以增加 1 S和 3 S 测 量 值是因为：① 我国电力系统中一直沿用 1 S 测量确定 频率 ：② 国标 G B／ T 1 9 8 6 2中 5 ． 1 ． 7 条 规定频 率偏 差 的一个 基本记 录周期 为 3 s 因为实 际系统频 率 总 是处于动态变化 之中 ．显然 ．上述不 同间隔测得 的频 率 会有误 差。原则上 。间隔大 ，平均性较好 ．从总体 上能更好地反映频率水平 6 电力系统频率的调整与控 制 对发 电机组有功出力进行调整 ．使 电力 系统频 率 的变动保持在允许偏差范围内是频 率调整 的任务 电 力系统所有发电机组 的原动机均装有 自动转速调整器 ( 简称 调速 器 ) ，能 自动地将 频 率控制 在一 定 的范 围 内。调 速器 的调 频作用 ，一般 称为频率 的一次调 整 ． 是最基本 的调频措施 。为了使并列运行 的发 电机组 问 有确定 的有功功率分配关系 。调速器均做成有差调节 特性 ，所以单靠这一调整 ，通 常不能满足要求 ．还需 要 由人工或 自动调频 装置改 变某些发 电厂( 称为调频 发电厂 )中发 电机调速器 的特性 ．将频率调整到要求 的范围内 ．称之为频率 的二次调整 对于大型电力系 统 ，需要多个发 电厂共 同参与二次调整 ．还要 考虑各 调频机组 间的功率经济分配 以及联络线中交换 功率的 皇 黑垦里 — 墨 至 ! 型 苎 壁 旦 —! 堡 妻 塑 耋 堡 堡 塞 童 ! 譬 2 4 5 建 藐电乞。 _ _● ■- __ __ _— —_ _ 一 I 8U I LDI G z口 1 1年 第 5 期l ELECTRI CI TY 1 4 限制 这种频率 一功率联合控制要用 自动调整系统来 实现。 电力 系统在非正常方式下 ，针对频率异常所采取 的调 频措施 属 于频率 控制 。 电力 系统 频率 异常 原 因 有 ：① 电力 系统发 生事故 失去大 电源或 造成 系统解 列 ．而解列后 的局部系统有功功率失去平衡 ；② 由于 气候变化或意外灾害使负荷迅速突变；③ 在电力供应 不足的电力系统缺乏有效地控制负荷的手段 ；④ 高峰 负荷期间 ，发 电出力 的增长速度低于负荷 的增长速度 ， 低谷负荷期间发电最小出力大于低谷负荷 ；⑤ 大型冲 击负荷对近区电力系统造成 的频率波动。 在 电力 系统 中一般采 取 下列措 施 防止 频率 的异 常：① 电力系统留有负荷备用和事故备用容量；电力 供应不足的系统 ．必须事先限制一部分用户的负荷 ，除 使发电出力与负荷平衡之外，还须有一定裕度；② 在 调度所或变 电所装直接控制用 户负荷 的装置 ，并备有 事故拉闸序位表 ； ③ 在系统内安装按频率降低自动减 负荷装置 ．和在可能被解列而功率过剩 的地 区装设按 频率升高切除发 电机的装置 。 在 电力系统发生事 故出现功率缺额引起频率急剧 大幅度下降时 ．自动切 除部分用 电负荷使频率迅速恢 复正常 以避免频率崩溃 ．这种措施称为按频率降低 自 动减负荷( 又称 自动低频减载 )装置 ，这是一种 以低 频率继 电器为基本元件的 自动装置 ．是每个 电力系统 都必须配置的最主要的一种 自动安全装置 这种装置 广泛配置在发电厂和变 电所 中．当系统频率降低到其 动作值时 ．它就 自动切 断一条至数条供 电线路( 或用 户 ) ．从 而达到 自动切除部 分用 电负荷 的 目的。 自动 减负荷配置方案包括 ：确定切除用电负荷 总数 ；各级 动作频率及切除负荷量 的整定值 ．以及装 置配置点的 确定等 。 解 决 冲击 负 荷作 用 下 频率 波 动 的 主要 措 施 有 ： ① 增加装机容量或扩大电力系统。系统越大 ．负荷 冲击 功率 相对 就越 小 ．引起 的频 率 变 化也 就 越 小 ② 使电力系统保持足够的备用容量。必须指出。我 国某些电力系统缺电 ．为 了减少 限电．往往在备用容 量上做出牺牲 ．这对 冲击负荷 引起 的频率降低是不利 的。为此 ，大型冲击负荷应 避开 电网高峰负荷 用 电。 ③ 改进调速系统和采取功率跟踪。汽轮发电机的调速 器是控制电网频率的关键设备 ．其性能和灵敏度直接 和频率偏差相关 一般老机组均用离心式调速器 ，灵 敏度不 高 ．有 的在频 率下 降 0 ． 4 H z 时才 开始 动作 ， 难 以适应频繁 的冲击负荷下快速调整 出力的要求 。现 代工频 电液调速装 置 ．失灵 区可小 于 0 ． 0 5 Hz 左 右 ， 大大提 高 了频率 控制 的精度 。当然 ，对于 电弧炼 钢 炉这类快速 冲击 负荷 ，系统 功率调节 是难 以跟 随的 ， 由于 系统存 在惯性 ，实际 引起 的频率 降低不 一 定很 大 因此 ．要 针对实际 负荷 和系统 条件作专 门研究 。 ④ 合 理选用 水 电厂 的备用 调频 容量 。水 轮机 的调速 器失灵 区较小 ，对于某些负荷变化 ，可以起到调频作 用 ⑤ 改善无功功率平衡 ，抑制电压波动。由于冲击 负荷一般既包 括有功 功率也包括无功功率 。有功功率 不平衡 会 导致频 率偏 差 ．同时也 影 响无功 功率 的平 衡 ．因此在解 决频率偏差 的同时 ，应对无功平衡 和电 压予以足够重视 综 上所述 ．大型冲击负荷接人 电力系统前应作专 门研究 ．其 中包括对 电力系统的频 率 、电压 的影响 ， 如有谐 波和负序问题 ．也应考虑在 内。因此 ，电能质 量的国家标 准中应有相应 的规定 ．以作为采取技术措 施的依据 2 0 1 1 — 0 3 —0 2来 稿 年 卷 定价 ( 元／ 册 ) 盔 卷 定价 ( 元／ 册) 2 O 0 H0 1 9 2 6． o 0 2 o o5 2 4 3 8． o o 2 0 o1 2 0 2 6． 0 o 2 0 0 6 2 5 58． o o 2 0 0 2 2 l 2 6． o o 2 0 o 7 2 6 1 2 O． 00 2 o o 3 2 2 3 8． o o 2 0 o 8 2 7 l 2 O． 0 o 2 O o 4 2 3 3 8． o o 2 0 o 9 2 8 1 6 8． oo