低频低压减载屏的工作原理、作用、整定值计算

一、低频低压减载屏工作原理

       低频低压减载屏是电力系统安全稳定控制的关键设备，基于“频率/电压异常检测-分级减载-系统恢复”的闭环逻辑工作，核心原理如下：

1. 信号采集与监测

        实时采集所在母线的三相电压（额定电压±10%范围）、频率（额定频率50Hz±0.5Hz）及负荷电流信号，通过内置微机保护装置进行持续监测。

2. 异常判断与启动

        当系统发生故障（如短路、大负荷突增、新能源发电波动）导致以下情况，且异常状态持续时间超过设定延时（0.5~2秒，避免瞬时扰动误动作）时，装置立即启动减载程序，按预设优先级发出跳闸指令：

       •频率低于整定值（如48.5Hz）；

       •电压低于整定值（如0.85倍额定电压）。

3. 分级减载与系统恢复

        采用“分级卸载”策略（通常分为3~4级），优先切除非重要负荷（如工业辅助设备、商业照明），保留重要负荷（如医院、数据中心、核心生产设备）。当系统频率/电压恢复至额定范围并稳定一定时间（3~5秒），低频低压减载装置停止减载；若未恢复则自动切除下一级负荷，直至系统参数回归正常。

二、低频低压减载屏核心作用

三、低频低压减载屏整定值计算

    整定值需结合电力系统参数、负荷特性及安全稳定要求确定，核心计算指标及方法如下：

1. 频率整定值

   计算依据：基于系统额定频率（我国50Hz）、机组调频能力、负荷频率静态特性系数。

   关键公式：频率下降量Δf = 有功功率缺额 / 总调节系数，其中总调节系数=负荷频率静态特性系数+发电机调频系数。

   50Hz系统典型分级整定值：

2. 电压整定值

    计算依据：系统额定电压（如10kV、35kV）、电压静态特性系数、无功功率缺额情况。

    关键公式：电压下降量ΔU = 无功功率缺额 / 总电压调节系数，其中总电压调节系数=负荷电压静态特性系数+无功电源调节系数。

    典型整定值：启动电压整定值=0.8~0.85倍额定电压，延时时间0.3~1秒（避免雷击、弧光接地等瞬时电压波动误动作）。例如10kV系统的电压整定值通常设置为8.0~8.5kV。

3. 减载负荷比例计算

    核心原则：每级减载量需能使系统频率/电压恢复至“安全阈值”（如频率≥49.5Hz，电压≥0.9倍额定电压）。

计算步骤：

    1.计算系统最大可能有功/无功缺额；

    2.按“分级分摊”原则，将缺额量分配至各级减载（通常前级比例小，后级比例大）；

    3.结合实际负荷分布，确定每级需切除的具体负荷回路（如工业辅助车间、商业综合体空调系统）。

    示例：若系统最大有功缺额为80MW，总负荷200MW，分级比例15%/20%/25%/40%，则1级减载30MW（15%×200MW），2级减载40MW，以此类推。

4. 整定值校验

    需通过电力系统仿真软件（如PSCAD/EMTDC、BPA）模拟极端故障场景（如最大机组跳闸、严重无功缺额），验证整定值是否能快速恢复系统稳定，且不发生过切或欠切负荷。

现场调试时，需通过模拟量输出装置（如继保测试仪）输入异常频率/电压信号，测试装置动作正确性及延时精度。

行业应用补充

    低频低压减载屏广泛应用于变电站（110kV及以下）、工业园区配电网、新能源电站（风电场、光伏电站）及重要负荷用户侧，是保障电力系统“N-1”安全准则的关键设备。在实际配置中，需结合《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB/T 14285）等标准，同时匹配用户负荷类型（如工业负荷、民用负荷）及电网接入要求。