安防之家讯：电力系统几种主要危急状态及其相应的安全控制措施


1、频率下降。在电源开断或负荷突然增大时，由于电源和负荷间功率的严重不平衡，会引起电力系统频率突然大幅度下降，威胁电力系统正常运行（如汽轮机叶片的强烈振动、发电厂辅助机械的不正常工作）。如果不立即采取措施，使频率迅速恢复，将会使整个电厂解列，产生频率崩溃，导致全系统瓦解。

控制频率下降的措施有：（1）在电力系统正常运行时，除了调速器反映频率的变化，自动进行相应的出力调节外，一般安排一定数量的旋转备用(热备用)；（2）在电力系统中一般可设置按频率变化自动切除负荷的低频减载装置，使电力系统的频率能迅速地恢复到正常水平；（3）在国外一些电力系统中，也采用短时间降低电压(5~8)的办法减小负荷，使系统中有功功率的缺额减小，频率得以维持；（4）为了避免系统频率大幅度下降，给发电厂辅助机械的正常工作带来的不正常影响，可在系统频率下降到很低以前，使1台(或几台)发电机与系统解列，用来保证对全发电厂辅助机械及部分地区负荷供电，以避免由于频率继续下降而使整个发电厂与系统解列。这将大大提高恢复系统正常状态的能力。

2、电压下降。在电力系统运行中，由于无功电源(发电机、调相机或静电电容器)的突然切除或电力系统的无功电源不足，当负荷(特别是无功负荷)慢慢增加到一定程度时，有可能使电压大幅度下降到极限电压，以致发生所谓电压崩溃现象。这时，系统中大量电动机停止转动，大量发电机甩掉负荷，最后导致电力系统的解列，甚至使电力系统的一部分或全部瓦解。

从电压下降开始到发生电压崩溃，需要一段时间(几十秒到几分钟)，所以一般来得及采取下述提高电压的措施，以防止电压崩溃：（1）调节发电机和调相机的励磁系统，在不使机组过载的条件下，增加无功出力，维持电力系统的电压；（2）有带负荷调压变压器时，应迅速调节分接头来维持电压。也可投切接在超高压线路上的并联电抗器或各级电压母线上的并联电容器，来调节电力系统的无功出力，改善系统电压。

3、线路或变压器断开和过负荷在电力系统中发生故障后，一般由继电保护及自动装置的动作(必要时也可人工干预)，将发生故障的线路(或变压器)断开，使故障部分与电力系统的其他完好部分隔离。

4、稳定问题。电力系统稳定性的破坏是事故后影响系统安全运行的最严重后果。为了控制和提高电力系统的稳定性，应用比较普遍的简便措施是切发电机。由于短路故障或输电线路断开而使送端发电机的电磁功率减少，为了不使发电机加速而失去稳定，可迅速切除部分送端的发电机组，使剩余机组的原动机输入功率和输出的电磁功率尽可能趋于平衡，以抑制发电机转子的加速。

根据不同的系统结构和运行要求，目前国内外采用的故障后提高稳定性的措施还有：（1）电气制动。这是在故障切除后，人为地在送端发电机上加一个电负荷，吸收发电机的过剩功率，以便校正发电机输入和输出功率间的不平衡；（2）快关阀门。为了减少故障后发电机组的输入功率，对于汽轮发电机组可快速关闭原动机的进汽阀门(一般关截止阀门)，以便瞬时地减少原动机功率，然后再慢慢打开阀门。这样可在故障后不切机的情况下，使系统保持稳定，同时在故障后使发电机能很快地恢复到原来的出力；（3）汽轮机的旁路阀门控制；（4）快速励磁系统。在电力系统中的发电机上都装有自动励磁调节装置。故障情况下，随着电压的突然变化，将有一很大的信号进入励磁系统，高顶值的强行励磁装置将会动作，使励磁系统的输出电压在暂态过程中维持顶值。所以，快速励磁系统能维持暂态过程中发电机的电压，使输电线路保持较大的暂态稳定极限。高的发电机母线电压可使发电机邻近地区的负荷维持正常工作，而不致发生电压崩溃；（5）串联电容器的切换。在远距离高压输电线路上，串联电容器用来补偿线路电抗，使输送容量增加。在故障情况下，可短时间接入串联电容器(或短时间切除部分并接的串联电容器)，使串联容抗增大，用以提高暂态稳定性；（6）调节直流输电的功率。有直流输电线路存在的交、直流混合系统中，在交流系统中发生故障时，可利用对变流桥阀的迅速调节，改变通过直流线路的功率，来调节交流系统的功率不平衡。

5、系统振荡。在电力系统事故发生后，由于不及时采取有效的措施，可能导致电力系统暂态稳定破坏；在一些结构薄弱的电力系统中也可能发生静态稳定破坏事故。电力系统稳定破坏或其他一些原因(如发电机失磁或电源的非同期合闸等)均可能引起电力系统振荡。在出现电力系统振荡现象后，要从速采取措施，使之平息下来。目前广泛采用的措施有：恢复同步和系统解列。

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