电压崩溃是由电压恶性下降造成的
电力系统严重事故。电力系统正常运行时,电源的无功功率输出与负荷的无功功率消耗及网络无功损耗相平衡。若电源或
无功功率补偿容量发生缺额时,负荷端电压被迫降低,当电压降低到某个临界值后,电压值持续不断地下降而不能恢复,即为电压崩溃。
事故介绍
电压崩溃是由电压恶性下降造成的
电力系统严重事故。电力系统正常运行时,电源的无功功率输出与负荷的无功功率消耗及网络无功损耗相平衡。若电源或无功功率补偿容量发生缺额时,负荷端电压被迫降低,当电压降低到某个临界值后,电压值持续不断地下降而不能恢复,即为电压崩溃。电压崩溃将使该地区的所有负荷被迫停电,甚至可能扩大为系统几部分之间的失去同步,导致非同步振荡,造成全系统的事故,损失更多负荷。
电力系统电压崩溃是指电力系统或电力系统内某一局部,由于无功电源不足。运行电压过低,当达到极限值(保持电压稳定的.低电压值)以下时,产生无功功率缺额增大与电力网电压下降的恶性循环。以致输电线路、发电机,由于失去同步、过负荷等原因而跳闸,结果造成大面积停电的事故状态,电压崩溃一般为局部性的,但其影响可能波及全系统。
电压稳定性
电压稳定性正常运行情况下。由于负荷的电压效应以及无功电源备用的作用,当负荷变动时,电力网电压可以随时稳定于某一确定值,系统是稳定的,而当电力网电压低到某一数值之后,电源无功功率的减少(如静电电容器的无功功率与电压的平方成正比)量大于负荷所吸收无功功率减少的数额时,电力网电压将不断地下降,而出现电压崩溃。
事件情况
在系统运行中可能发生电压崩溃的具体情况有:
①在无功电源不足的情况下,负荷大量上长(特别是感应电动机负荷)或运行电压接近极限值。
②大容量机组失磁或断开。
③大容量过励磁运行的调相机、并联电力电容器断开或故障。
④输电线路负荷突增,如双回路跳开一回,使其需要的无功功率大量增加。
⑤在受电地区,当失去对输电线路的无功功率支持或输送的有功功率过多。
⑥在供电系统大量采用有载调压变压器,当无功电滚不足时,这些有载调压变压器仍要维持供电电压,势必将上一级电压拉低。甚至会引起全系统的电压崩溃,这是电力系统发生大停电的一个重要原因[2]。
防止措施
防止电压崩溃的措施主要有:
①依照按电压分层平衡与分区就地补偿的原则,安装足够容量的无功补偿设备,这是防止电压崩溃。也是做好电压调整的基础;
②在正常运行中要备有一定的可以瞬时自动调出的无功功率备用容量,特别在受电地区此点尤为重要;
③在供电系统采用有载调压变压器时,必须配备足够的无功电源;
④不进行大容量、远距离无功功率的输送,不在系统间联络线输送无功功率,各系统无功功率自行平衡;
⑤高电压输电线路的充电无功功率不宜作为无功功率补偿容量来考虑,以防输送大容量有功功率或线路跳闸时,系统电压异常下降;
⑥高电压、远距离、大容量抢电系统,在中途及短路容量较小的受电端,设里静止补偿器、调相机等作为电压支撑,防止在事故中引起电压崩溃;
⑦在必要的地区安装按电压降低自动减负荷装置,井排好事故拉闸顺序表
电力系统正常运行时,电源的无功功率输出与负荷的无功功率消耗及网络无功损耗相平衡。若电源或无功功率补偿容量发生缺额时,负荷端电压被迫降低,当电压降低到某个临界值后,电压值持续不断地下降而不能恢复,即为电压崩溃。电压崩溃将 使该地区的所有负荷被迫停电,甚至可能扩大为系统几部分之间的失去同步,导致非同步振荡,造成全系统的事故,损失更多负荷。 对某一节点发电机和负荷的无功功率与节点电压的关系曲线QG-U和QLD-U(见图)。它们有两个交点a和b。a点是稳定点,能承受小的扰动;b点是不稳定点。在a点运行时,
在b点运行时,dΔQ/dU>0。
防止电压崩溃的措施有:①在规划设计时配备足够的无功功率补偿电源,达到分层分区基本平衡;②在发生无功功率缺额时,应充分利用发电机和调相机的事故过负荷能力,采用强励装置和自动励磁调节器;③将可供投切的静电电容器和可控静止补偿器投入运行;④必要时应切除部分负荷,或按低电压自动切除负荷。对应于此点的电压为临界电压Ucr。在a点运行,无功功率QLD>QG,将使电压恢复到Ua;在b点运行,QLD>QG,将使电压更加降低,恶性循环,电压崩溃。在临界点若QLD