AFL装置的工作原理简介

在电力系统发生事故的情况下，被迫采取断开部分负荷的办法以确保系统的安全运行，这对于被切除的用户来说，无疑会造成不少困难，因此，应力求尽可能少地断开负荷。一般，接于AFL装置的总功率是按系统最严重事故的情况来考虑的。然而，系统的运行方式很多，而且事故的严重程度也有很大差别，对于各种可能发生的事故，都要求AFL装置能作出恰当的反应，切除相应数量的负荷功率，既不过多又不能不足，只有分批断开负荷功率采用逐步修正的办法，才能取得较为满意的结果。

AFL装置是在电力系统发生事故时，在系统频率下降过程中，按照频率的不同数值顺序地切除负荷。也就是将接至AFL装置的总切除功率按负荷重要程度的不同进行分级，并分别分配在不同启动频率值实现分批地切除，以适应不同功率缺额的需要。根据启动频率的不同，按频率自动减负荷装置可分为若干级，也称为若干轮。

为了确定AFL装置的级数，首先应定出装置的动作频率范围，即选定第一级启动频率f1和最末一级启动频率fn的数值。

1.第一级启动频率的选择

由图4-9看出，在事故初期若能及早切除部分负荷功率，可延缓频率的下降过程。因此，从AFL装置的动作效果来看，第一级的启动频率f1宜选择的高些，但是f1整定得过高，暂时的频率下降容易引起AFL装置误动作，影响用户用电的可靠性，同时也未充分利用系统的旋转备用容量。所以，一般第一级的启动频率整定在48.5～49Hz。在以水电厂为主的电力系统中，由于水轮机调速系统动作较慢，因而第一级启动频率宜取低值。

2.末级启动频率的选择

电力系统允许的最低频率受安全运行的限制，以及可能发生“频率崩溃”或“电压崩溃”的限制。对于高温高压参数的火电厂，在频率低于46～46.5 Hz时，厂用设备已不能正常工作，在频率低于45 Hz时，就有“电压崩溃”的危险，因此末级的启动频率fn以不低于46～46.5Hz为宜。

3.频率级差的确定

当f1和fn确定以后，就可在该频率范围内按频率级差Δf分成n级断开负荷，即

级数越大，每级断开的负荷就越小，这样，装置所切除的负荷量就越有可能接近于实际功率缺额，具有较好的适应性。(www.xing528.com)

频率级差的选择原则：

（1）按选择性确定级差。强调各级动作的次序，要在前一级动作以后还不能制止频率下降的情况下，后一级才动作。

（2）级差不强调选择性。AFL装置应遵循逐步试探求解的原则，分多级切除少量负荷，以达到较佳的控制效果。这就要求减小级差Δf，增加总的频率动作级数n，相应地减少每级的切除功率，这样即使两轮无选择性启动，切除的负荷功率不会过多，系统恢复频率也不会过高。

4.每级切除负荷的确定

按临界情况确定各级的最优切除负荷量，即当第i-1级动作切除负荷后，系统的稳态频率正好是第i级的启动频率；而当第i级动作切除负荷功率后，系统频率稳定在第i+1级的动作频率；最末一级的启动频率是fn，切除负荷功率后，系统频率稳定在要求的恢复频率，如此即可计算出每级应切除的负荷功率。

5.AFL装置的后备级

在AFL装置的动作过程中，当第i级动作切除负荷后，如果系统频率继续下降，则下面各级会相继动作直到频率下降被制止为止。

如果出现了这样的情况：第i级动作后，系统频率可能稳定在fi，它低于恢复频率的最小值，但又不足以使下一级动作，此时需要装设后备级，经延时，再切除部分负荷功率，以便使频率能恢复到允许的限值以上。这样，我们常把前面介绍的自动按频率减负荷装置的各级称为基本级，而后备级又常被称为特殊级或附加级。

后备级的动作频率应不低于基本级第一级的启动频率，它是在系统频率已经比较稳定时动作的，为保证后备级确实是在基本级动作结束后系统频率仍未回升至希望值时才动作，后备级的动作要带较长的延时，最小动作时间约为10～15s，最长的动作时间可到20s。

后备级可按时间分为若干级，也就是其启动频率相同，但动作时延不一样，各级时间差可不小于5s，按时间先后次序分批切除用户负荷，以适应功率缺额大小不等的需要。在分批切除负荷的过程中，一旦系统恢复频率高于后备级的返回频率，AFL装置就停止切除负荷。