電力系統(tǒng)中的自動(dòng)裝置

電力系統(tǒng)中的自動(dòng)裝置有自動(dòng)重合閘裝置、備用電源自動(dòng)投入裝置、頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置等。這些自動(dòng)裝置通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和判斷，自動(dòng)完成相應(yīng)的操作，減少人工干預(yù)，提高了電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和穩(wěn)定性。

一、自動(dòng)重合閘裝置ARD

(Automatic Reclosing Device)

自動(dòng)重合閘裝置是將因故障跳開(kāi)后的斷路器按需要自動(dòng)投入的一種自動(dòng)裝置，是廣泛應(yīng)用于架空線路上的有效防事故措施。

當(dāng)輸電和供電架空線路出現(xiàn)臨時(shí)性故障，如暫時(shí)性的雷擊、風(fēng)害時(shí)，繼電保護(hù)使斷路器跳閘后，線路的絕緣性能一般能得到恢復(fù)，自動(dòng)重合閘裝置經(jīng)過(guò)短的時(shí)間間隔(0.5～1.5s)后，使斷路器重新合上，不僅提高了供電的可靠性，減少了停電損失，而且還提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定水平。

在電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)過(guò)程中，有些情況由于考慮重合閘的作用，即可以暫緩架設(shè)雙回線路，以節(jié)省投資。對(duì)斷路器本身由于機(jī)構(gòu)不良或繼電保護(hù)誤動(dòng)作而引起的誤跳閘，也能起到糾正的作用。

二、備用電源自動(dòng)投入裝置APD

(Automatic Power switch Device)

備用電源自動(dòng)投入裝置是當(dāng)系統(tǒng)主供電源不論因何原因消失時(shí)，能夠自動(dòng)迅速(0.2～0.5s)、準(zhǔn)確地把備用電源投入到用電設(shè)備中或把設(shè)備切換到備用電源上，確保用電負(fù)荷及用戶(hù)不失電的一種自動(dòng)裝置。

備自投裝置只有在工作電源確實(shí)斷開(kāi)，備用電源確有電壓時(shí)，才能自動(dòng)投入且只能自動(dòng)投入一次，其動(dòng)作的正確可靠與否將直接影響發(fā)電廠和生產(chǎn)裝置區(qū)變電所供電的可靠性。

備自投裝置通常應(yīng)用于具有兩個(gè)及以上電源的電力系統(tǒng)中，在主電源失電的情況下，備自投裝置檢測(cè)到相關(guān)電氣參數(shù)的變化，經(jīng)過(guò)一定的判斷邏輯和延時(shí)后，自動(dòng)將備用電源接入，以保障重要負(fù)荷的持續(xù)供電。

三、頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置AFRD

(Automatic Frequency Regulation Device)

頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置是通過(guò)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)頻率的變化，根據(jù)設(shè)定的頻率范圍，自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組的輸出功率，以使電網(wǎng)頻率保持在合理的范圍內(nèi)的一種自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。

頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置不僅能夠保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，提高電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量，而且可以通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)補(bǔ)償使頻率到達(dá)正常的范圍輸出，保證電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定。常見(jiàn)的頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置有調(diào)速器和調(diào)頻器。

頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的工作原理是當(dāng)系統(tǒng)頻率偏離額定值時(shí)，產(chǎn)生相應(yīng)的偏差信號(hào)，該信號(hào)被輸入到頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置中。調(diào)節(jié)裝置根據(jù)偏差信號(hào)的大小和方向，計(jì)算出需要調(diào)整的功率量，并通過(guò)控制原動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)的相關(guān)參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)功率的調(diào)整。

四、自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置AER

(Automatic Excitation Regulator)

自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置是根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，以維持發(fā)電機(jī)端電壓在給定水平，并實(shí)現(xiàn)合理的無(wú)功功率分配，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性的一種自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。

自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置通常由測(cè)量單元、比較單元、放大單元和執(zhí)行單元等部分組成。測(cè)量單元用于測(cè)量發(fā)電機(jī)的端電壓、電流等參數(shù)；比較單元將測(cè)量值與給定值進(jìn)行比較，得出偏差信號(hào)；放大單元將偏差信號(hào)放大，以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行單元；執(zhí)行單元?jiǎng)t通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁機(jī)的勵(lì)磁電流，從而改變發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流。

自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的工作原理是當(dāng)發(fā)電機(jī)端電壓偏離給定值時(shí)，自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置根據(jù)偏差信號(hào)自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁電流，使端電壓恢復(fù)到給定值。在電力系統(tǒng)發(fā)生故障或受到擾動(dòng)時(shí)，自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置能夠迅速增加勵(lì)磁電流，以提高發(fā)電機(jī)的暫態(tài)穩(wěn)定性。