电力系统自动装置电子教案及讲义.doc

电力系统自动装置电子教案及讲义
章节与课题第一章绪论目的要求了解电力系统自动化技术的主要任务，内容；熟悉电力系统安全自动装置配置及各装置的作用；了解主要学习内容及计划课时。重点难点电力系统自动装置内容教学方法讲授法、讨论法作业电力系统自动装置包括哪些内容，如何配置？小结保证同步发电机并列操作的正确性和安全性的自动并列装置：保证电压水平，提高电力系统的运行稳定性的自动调节励磁AER；保证系统频率水平且使系统负荷在同步发电机之间实现最优经济分配的自动调频；反事故安全自动装置自动重合闸ARD；备用电源和备用设备自动投入ATS；自动按频率减负荷AFL及自动解列、电气制动、水轮发电机自动起动。教学内容:
HYPERLINK""\t"_blank"详细教学内容
授课内容：
一、电力系统自动化的主要任务：
（1）保证电能质量：频率、电压、波形。通过有功功率的调节保证频率；无功功率的调节保证电压。
（2）提高系统运行安全性。通过计算机程序化的事故预想，能够实现对系统当前的运行状况进行详细的安全分析，确定具有足够承受事故冲击能力的运行方式。
（3）提高事故处理能力。一旦电力系统中发生事故，迅速正确地处理事故，是减小事故损失、尽快恢复正常运行的保证。通过安全自动装置实现局部的故障处理。
（4）提高系统运行经济性。在系统安全运行、保证用户有合格电能质量前提下，整个电力系统是处在最经济的运行状态，其发电成本是最小的。
二、电力系统自动化技术包括的内容：电力系统自动装置，电力系统调度自动化。
1、电力系统自动装置包括：
1）保证同步发电机并列操作的正确性和安全性的自动并列装置；
2）保证电压水平，提高电力系统的运行稳定性的自动调节励磁AER；保证系统频率水平且使系统负荷在同步发电机之间实现最优经济分配的自动调频；
3）反事故安全自动装置自动重合闸ARD；备用电源和备用设备自动投入ATS；自动按频率减负荷AFL及自动解列、电气制动、水轮发电机自动起动及自动切负荷、火电厂事故减出力、水电厂事故切机等，如图1-1为电力系统安全自动装置配置：
图1-1电力系统自动装置配置示意图

2、电力系统调度自动化：1）对实时数据进行收集和处理，保证电能质量，保证系统安全和经济运行。2）对事故的实时预想以选择合理的最优运行方式；系统事故发生后，提供正确的事故处理措施。因此，电力系统调度自动化是一项效果显著、经济效益高、提高系统安全经济运行水平的技术措施。
三、主要学习内容及计划课时
1、同步发电机的自动并列装置（10+2课时）
保证了并列操作的正确性和安全性，而且减轻了运行人员的劳动强度，加快并列操作的过程。ZZQ-5自动准同步装置；数字式并列装置
2、同步发电机的自动调节励磁装置AER（18+2）
调整同步发电机励磁系统的励磁电流维持发电机机端电压；分配并列运行发电机间无功功率，保证系统运行时的电压水平；提高电力系统的稳定性；
3、电力系统频率和有功功率自动调节（4）
通过调整发电机的有功出力保证电力系统正常运行时有功功率的自动平衡，使系统频率在规定范围内变动。
4、输电线路的自动重合闸ARD（10+2）
将被非正常操作跳开的断路器重新自动投入的一种自动装置，提高输电线路供电的可靠性。
5、备用电源和备用设备自动投入装置ATS（4+2）
当工作电源(或工作设备)因故障被断开以后,能自动而迅速地将备用电源(或备用设备)投入工作,保证用户供电可靠性
6、自动按频率减负荷装置AFL（4）
防止电力系统因事故发生有功功率缺额时频率的过度降低，保证了电力系统的稳定运行和重要负荷的正常工作；
7、反事故措施（2）
1）自动解列装置可防止系统稳定破坏时引起系统长期大面积停电和对重要地区的破坏性停电。
2）水轮机组低频自启动当电力系统发生功率缺额、频率降低时，水轮发电机迅速起动并投入系统运行。
3）自动切机自动切机是在系统发生短路故障时，在功率过剩侧自动切去部分机组，以减少过剩功率，使重合闸时保持系统的稳定性。
4）电气制动是在系统发生短路故障时，在功率过剩的电厂侧快速投入制动电阻，消耗过剩功率以限制机组加速，使重合闸时两侧电势摆开的角度不致过大。
8、电力系统安控装置包括检测单元、判断单元、决策单元、执行单元和通信单元，控制电力系统稳定安全（2）
9、故障录波装置（2）
正确分析事故原因、研究防止对策提供原始资料，帮助查找故障点；分析评价继电保护及自动装置、高压断路器的动作情况，及时发现设备缺陷，以便消除隐患；实测系统参数，研究系统振荡。

授课顺序2课时2累计学时4章节与课题第二章同步发电机的自动并列装置课题一：并列方法及条件目的要求熟悉并掌握关于并列的一些基本概念；分析准同步并列条件重点难点重点：同步运行、并列操作、准同步并列、自同步并列、滑差、滑差频率、滑差周期、恒定导