(电力系统安全自动装置读书报告.docVIP

一、电力系统安全自动装置的基本概念、保护对象和分类。 1、电力系统安全自动装置的基本概念 电力系统是由发电机、变压器、输配电线路及用电设备组成。要保证电力系统正常运行必须满足两点基本要求：所有电气设备处于正常状态，能满足各种工况的需要；系统的电压和频率保持在规定的范围，所有发电机保持同步运行。 安全供电是现代电力系统的首要任务，而系统的各种事故对这一任务构成了挑战。电力系统中事故可以分为两大类：一是电气元件事故，指在实际运行中，由于自然灾害、设备缺陷以及人为因素造成的设备事故；二是系统事故，指事故过程或事故后，若系统运行指标异常和遭破坏，例如系统的频率或电压异常甚至崩溃，系统发生振荡甚至失去稳定，系统被解列以致造成大面积停电等波及整个电力系统的事故，通常是由第一种事故处理不当或者不及时造成。显然第二种事故的对电力系统造成的危害远远大于设备故障对系统造成的危害。 当发送变电元件发生事故时，要求把事故元件按要求自动从电力系统中断开，以保证电力系统的无事故部分继续正常运行，这就是通常所说的继电保护装置。而电力系统的安全自动装置是为了在事故后尽可能短的时间内恢复电力系统的正常运行而采取的针对性的、尽量缩小事故影响，避免发展为系统事故的自动化措施。 2、电力系统安全自动装置的保护对象 由基本概念可知，安全自动装置主要用于控制整个系统的安全稳定运行，其保护对象即为整个电力系统。为了保证电力系统的安全运行，必须从规划设计、科研制造、安装调试、调度运行每个环节着手，密切配合，才能获得预期的效果。但是，由于发电机、变压器、输电线路等发送变电元件的陈旧老化，偶尔自然灾害、人为因素的影响，使发送变电元件的事故时有发生，甚至导致电力系统的事故，威胁电力系统的安全运行。因此，需要研究电力系统发生事故的各种原因，基本现象，可能采取的判据，以制成对电力系统进行保护的自动装置。 3、电力系统安全自动装置的分类 根据电力系统安全自动装置的主要功能，可以把安全自动装置分为五大类：提高系统稳定性的自动装置；保持输电能力和输电需求平衡的自动装置；保持频率在安全范围内的自动装置；保持无功功率紧急平衡的自动装置；再同步及失步解列装置。具体如下： 1)、提高系统稳定性的自动装置 根据安装位置来划分可以分为：安装在发送端的装置；安装在接受端的装置；安装在线路中间的装置。 i）．安装在发送端的自动装置 a)电阻制动及其控制装置：系统故障瞬间，由于发电机输出电磁功率下降，输入机械功率不变，产生过剩功率。为了减少发电机输入机械功率与输出功率的不平衡，可以在发电机端并联制动电阻，在短路过程投入，以吸收一部分剩余功率。采用制动电阻后，可提高暂态稳定极限功率30%~50%。 b)发电机自动励磁调节系统和PSS：励磁系统和发电机稳定性有着密切的关系。合理设计励磁系统及励磁调节器的参数可以大幅度提高系统的静态稳定性。此外，励磁控制装置的投资也比较经济，因此应该把励磁控制作为提高系统静态稳定性的首要措施来考虑。同时为了改进调节系统，还可应用PSS（电力系统稳定器）以克服调节器的负阻尼效应。PSS装置在实际电力系统中的应用，不仅使系统低频振荡基本可以克服，而且也大大改善了系统的同台调整过程。 c)切机装置：在线路故障情况下，保持系统稳定性的另一措施是迅速将发电机从系统中切除。虽然切机会带来系统频率的短时下降，有时还需要切去一部分负荷，但它能维持整个系统的稳定性和保证绝大部分用户供电的连续性，所以也被广泛采用。d)快关气门及其控制：也是减少不平衡功率的措施。该措施依靠控制汽轮机的中间阀门来实现，通过减小原动机的机械功率来达到减小不平衡功率的目的。 ii）．安装在接受端的自动装置 与送端的情况相反，当系统联络线上发生故障时，由于线路传输功率减小了，故障瞬间受端将出现功率不足，受端发电机将产生制动作用。这时，受端应采取如下措施： a)短时切负荷。一般在短路故障或故障切除后的0.5s内切去负荷；这种快速卸负荷与控制是为了防止系统失步而设置的，与低频减载装置不同。 b)快速启动备用机组。虽然这种控制对减小发电机第一摆的作用不大，但对于事故后的静稳定是有利的。 iii）．安装在线路中间的自动装置 a)静止补偿器，同步调相机：可以补偿或吸收线路无功，维持系统电压。静止补偿器是有一个可控硅控制的电抗器及一组可切换的电容器组成，其优点在于时间常数小，可实现快速调节。 b)串联补偿电容：在高压长距离输电线上使用，减少线路总电抗值。正常运行时接入方式，主要用以提高系统的静态稳定；故障时接入方式又称为强制补偿方式，故障时切除部分并联电容器，是容抗增加，提高线路的补偿度。 c)线路自动重合闸：尽快恢复供电、输电设备的运行，尽量减少网络拓扑的变化，尽快恢复网络暂态和稳态输电能力，可以显著提高系统暂态稳定性。 2