Ⅰ母需要联切的开关，电源2跳闸接点动作跳开Ⅱ母需要联切的开关（JLT2投入时）。确认1QF跳开、1QFA跳开（JLT1 投入时）和2QFA跳开（JLT2投入时）后，且Ⅰ母、Ⅱ母均无压（三线电压均小于无压合闸定值)或满足同期条件2（检同期2投入时），分别经Th1、Th2延时合电源2的两对合闸接点。
若“加速备自投12”控制字投入，当备自投起动后，若1QF主动跳开（TWJ1 为1），则 不经延时空跳1QF和需要联切的开关，其后逻辑同上。
同期条件2：线路电压Ux2大于有压定值，Ⅱ母Uab2大于无压合闸定值Uwy，且两者的 相角差小于合闸同期角整定值DGhz。
分段（桥）开关自投（方式3、方式4 ）
当两段母线分列运行时，装置选择分段(桥)开关自投方案。 充电条件：
1) Ⅰ母、Ⅱ母均三相有压； 2) 1QF、2QF在合位,3QF在分位。 经备自投充电时间后充电完成。
方式3--Ⅰ母失压工作原理（方式4--Ⅱ母失压工作原理与方式3同） 放电条件：
1) 3QF在合位经短延时；
2) Ⅰ、Ⅱ母均无压（三线电压均小于Uwyqd），延时15S；
3) 本装置没有跳闸出口时，手跳1QF或2QF（KKJ1或KKJ2变为0）（本条件可由用户 退出，即“手跳不闭锁备自投”控制字整为1）；
4) 引至‘闭锁方式3自投’和‘自投总闭锁’开入的外部闭锁信号；
5) 1QF，2QF，3QF的TWJ异常；使用本装置的分段操作回路时，控制回路断线，弹簧 未储能（合闸压力异常）；
6) 1QF、1QFA开关拒跳；
7）整定控制字或软压板不允许Ⅰ母失压分段自投；
动作过程：当充电完成后,Ⅰ母无压（三线电压均小于无压起动定值）、I1无流，Ⅱ母 有压起动，经Tt3延时后，两对电源1跳闸接点动作跳开1QF、Ⅰ母需要联切的开关。确认1QF跳开和1QFA跳开（JLT1投入时）后，且Ⅰ母无压（三线电压均小于无压合闸定值）或满足同期条件3（检同期3投入时）经Th34延时合上3QF。 说明：JXY1——线路电压1检查控制字（“1”投入，“0”退出） JLT1 /JLT2联跳I/II 母开关控制字
Uyy ——有压定值 Uwyqd ——无压起动定值 Uwy——无压合闸定值 Th34——方式34合闸时限
二、备用电源自动投入装置的运行维护及异常处理 1.备自投装置日常巡视要求
1）运行正常，无告警信息与告警灯亮，所报信息均以确认复归。 2）各交直流断路器均投入正常。
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3）二次连接片投、退位置与当前运行方式相符，压接牢固，标示清晰准确，连接片上无明显积尘和蜘蛛网。
4）转换开关投退位置与当前运行方式相符，表示清晰准确。 5）液晶屏开入量显示正常，无异常告警信号。 6）装置的各个运行指示灯指示是否正常
7）二次接线无松脱、发热变色现象，电缆孔洞封堵严密。 8）屏内外整洁干净，屏内无杂物、蜘蛛网。 2.相关运行要求及注意事项
1）除了短时转电操作，备自投装置的投退应跟随一次设备运行方式的变化而随时投退当一次设备的运行方式与备自投方式不符时，应及时将备自投装置退出；在恢复与备自投方式相符的运行方式前，应及时将备自投装置投入。
2)小电阻接地系统，备自投装置与接地变压器保护之间存在配合关系。当接地变压器保护动作时会闭锁备自投，当备自投动作时将联跳相应母线的接地变压器（小电阻系统）。所以，当接地变压器单元检修或备自投单元检修时，应解除接地变压器保护“闭锁备自投”连接片和备自投“跳接地变压器”连接片。
3）对于无过载联切功能的备自投，应确保备自投动作后相应设备不过载，否则，应控制负荷或退出备自投。同样道理，备自投动作后应检查变压器等电源的负载情况，监视负载变化情况，如负载联切动作，应检查被联切的线路，不得重合。
3.装置的异常处理
1）如果装置在母线失压后不动作或断路器合不上，应汇报调度，安排处理。 2）若运行中出线“交流电压断线”或“直流电源消失”信号，应停用本装置，并查出原因，予以消除。
4．告警处理
备自投装置告警分为硬件故障和检测出错两种。电源故障、定值出错等属于硬件故障，将闭锁备自投并告警；TV断线、断路器电流与断路器位置不对应等属于检测出错，将延时告警。当备自投装置发出“告警”信号时，运行人员应及时检查备自投装置告警原因，确认后通知检修人员处理，必要时应向调度申请退出备自投。备自投装置是公共设备，它与主变压器保护、接地变保护、馈线断路器等有跳闸、闭锁等功能，备自投投退应特别注意这些接口的安全性。
【复习思考】：
4-14-1 什么是备用电源自动投入装置？备用电源自动投入装置有哪些作用？ 4-14-2 什么是明备用？什么是暗备用？各有什么特点？
4-14-3 对备用电源自动投入装置有哪些基本要求？为满足这些基本要求，分别采取哪些措施？
4-14-4 备用电源自动投入装置的典型接线方式有哪些？试画出其典型接线图。 4-14-5 备用电源自动投入装置由那两部分构成？各部分的作用是什么？ 4-14-6 备用电源自动投入装置的日常巡视要求有哪些？
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任务十五：自动按频率减负荷装置的原理及性能检验
【教学目标】：
通过学习和查阅资料，学生能掌握自动按频率减负荷的概念及作用，对自动按频率减负荷装置的基本要求，自动按频率减负荷装置构成、接线、动作分析，并能进行对自动按频率减负荷装置动作性能的检验与运行维护。树立正确的学习态度，学会查阅资料，养成自觉学习的好习惯，具备团队协作能力。
【任务描述】：
该任务采用任务驱动的教学模式，引导学生从电力系统质量标准之一频率入手，先分析低频运行的危害，分析引起低频运行的原因引出按频率自动减负荷装置；然后，具体分析电力系统的静态频率特性和动态频率特性，通过定量的计算，分析按频率自动减负荷装置的工作原理；最后，介绍实际的按频率自动减负荷装置，熟悉AFL装置的接线及配置，认清防AFL装置误动的措施。
【任务准备】：
1．电力系统低频运行的危害
2．电力系统的静态频率特性及负荷调节效应 3．电力系统的动态频率特性 4．按频率自动减负荷的概念及作用
5．按频率自动减负荷的基本工作原理：系统中最大可能功率缺额及AFL装置最大断开功率的确定；AFL的基本级和附加级；每级切除负荷的限值；AFL装置的动作时限。
6．按频率自动减负荷装置：AFL的接线；AFL的配置；低频继电器工作原理；微机继电保护与按频率自动减负荷一体化装置；AFL装置误动作的原因及采取的措施。
【相关知识】： 一、概述
电力系统的频率反映了发电机组所发有功功率与负荷所需有功功率之间的平衡状况。当电厂发出的有功功率不能满足用户要求而出现缺额时，系统频率就会下降。
但是，电力系统分析中所讨论的系统频率和有功功率自动调节的有关内容，是指系统在正常运行时，由于计划外负荷所引起的频率波动。这时，系统动用发电厂的热备用容量，即系统运行中的发电机容量就足以满足用户的需要。而当系统中发生较大事故时，系统出现较严重的功率缺额，其数值超出了正常热备用可以调节的能力，这时即使令系统运行中的的所有发电机组都发出其可能胜任的最大功率，仍然不能满足负荷的功率需要。在这种情况下，由于功率缺额所引起的系统频率下降，将远远超出系统安全运行所允许的范围。这时，从保证系统安全运行的观点出发，为了保证对重要用户的供电，不得不采取应急措施，切除部分负荷，以使系统频率恢复到可以安全运行的水平以内。
当电力系统因事故而出现较严重的有功功率缺额时，系统频率将随之大幅度降低，其下降的数值与功率缺额有关，根据前述的负荷频率特性曲线，不难求出系统频率下降的稳态值。
系统频率的大幅度下降，对系统的运行极为不利，甚至会造成严重的后果，主要表现在以下几个方面：
①运行经验表明，某些汽轮机在频率低于49～49.5Hz以下长期运行时，叶片容易产生裂纹，当频率低到45Hz附近时，个别级的叶片可能发生共振而引起断裂事故。
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②当频率下降到47～48Hz时，火电厂的厂用机械（例如给水泵等）的出力将显著降低，使得锅炉的出力减少，导致电厂发出的功率减少，因此系统的功率缺额更为严重。于是系统频率进一步下降，这样形成了连锁反应将使发电厂的运行受到破坏，可能造成电力系统中所谓的“频率崩溃”现象。
③当频率降低时，在系统中运行的发电机、励磁机等的转速相应降低，造成发电机的空载电势下降，使系统的电压水平下降。运行经验表明，当频率降低到45～46Hz时，系统的电压水平将受到严重影响，系统运行的稳定性可能遭到破坏。这时，如果在电力系统中的其它因素（例如发生短路故障，或者无功负荷增大等）作用下，可能再现所谓的“电压崩溃”现象，导致电力系统瓦解。
④频率是电能质量的重要指标之一，频率降低会对所有用户产生影响，例如影响某些测量仪表的准确性，使企业生产率下降，产品的次品率上升等等。
一旦电力系统发生上述的恶性事故，将会引起大面积停电，而且需要较长时间才能恢复系统的正常供电，对国民经济和人民生活造成极为严重的影响。前述国内外发生过的这种不幸事故，应引起高度的重视。
综上所述，在电力系统运行中，系统频率不能长期低于49～49.5Hz，事故情况下不能较长时间停留在47Hz以下，绝对不允许低于45Hz。因此，当电力系统中发生事故造成有较大的有功功率缺额时，应当迅速地断开一些不重要的用户以制止频率下降，保证系统安全稳定运行和电能质量，防止事故扩大，保证重要负荷的供电。在电力系统中广泛采用自动按频率减负荷装置（简称AFL装置）：即按照系统频率下降的不同程度，有计划地自动地断开相应的不重要负荷，以阻止频率的下降，使频率迅速恢复。
二、电力系统频率静态特性
电力系统正常运行时，当系统频率变化时，整个系统的负荷功率PL也要随之改变，即 PL?f(f) 4-15-1 这种负荷功率随频率而改变的特性称为负荷的功率—频率特性，它是负荷的静态频率特性。
不同类型负荷消耗的有功功率，随频率变化的敏感程度不一样，它与负荷的性质有关。电力系统中，各种负荷的功率与频率的关系，可以归纳为以下几类：
（1）与频率变化无关的负荷。例如照明、电弧炉、电阻炉、整流负荷等。
（2）与频率成正比的负荷。例如切削机床、球磨机、往复式水泵、压缩机、卷扬机等。 （3）与频率的二次方成比例的负荷。例如变压器中的涡流损耗，但这种损耗在电网有功损耗中所占比重较小。
（4）与频率的三次方成比例的负荷。例如通风机、静水头阻力不大的循环水泵等。 （5）与频率的更高次方成比例的负荷。例如静水头阻力很大的给水泵等。 因此，负荷的功率—频率特性一般可表示为 PL?a0PLN?a1PLN(ffN)?a2PLN(ffN)2???anPLN(ffN)n 4-15-2
式中 fN——额定频率；
PL——系统频率为f时，整个系统的有功负荷； PLN——系统频率为fN时，整个系统的有功负荷；
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a0,a1,?,an——上述各类负荷占PLN中的比例系数。
将式（4-15-2）除以PLN，可得标幺值形式的负荷功率特性
PL*?a0?a1f*?a2f*2???anf*n 4-15-3
在一般情况下，上面的计算通常取到三次方项即可，因此系统中与频率更高次方成比例的负荷很少，一般可以忽略。
式（4-15-2）或式（4-15-3）称为电力系统中负荷的静态功率频率特性方程。当系统中负荷的组成及性质确定之后，方程也就唯一地确定了，这时也可以用特性曲线来表示，如图4-15-1所示。
图4-15-1 负荷的静态功率频率特性
（a）一般特性曲线；（b）在较小的频率变化范围内
由图4-15-1（a）可知，在额定频率fN时，系统的负荷功率为PLN；当频率下降时，系统负荷功率就下降，如果系统频率升高，则负荷功率将增大。也就是说，当电力系统中机组的输入功率和负荷功率之间失去平衡时，系统负荷也参与了调节作用，它的功频特性有利于系统中有功功率在另一功率值下重新获得平衡。
三、电力系统频率动态特性
当系统中出现功率缺额或功率过剩时，系统频率f的动态特性可用指数曲线来描述：
f?f??(fN?f?)e?t/Txf 4-15-4
其时间常数Txf与系统的机械惯性时间常数并不相等。Txf值与PGN、PLN、Tx和负荷调节效应KL*等数值有关，一般Txf的值大约在4～l0s之间。
四、自动按频率减负荷的工作原理
当电力系统中出现严重的功率缺额时，AFL装置的任务是迅速断开相应数量的用户，恢复有功功率的平衡，使系统频率不低于某一允许值，确保电力系统安全运行，防止事故的扩大。
正常运行的电力系统，频率为额定频率fN，总负荷PLN为。当出现有功缺额ΔPL将引起系统频率下降。切除不重要的负荷抑制频率的下降或使频率上升到恢复频率。
五、AFL装置的动作顺序
在电力系统发生事故、出现严重功率缺额的情况下，被迫采取断开部分负荷的方法，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。
如前所述，接于AFL装置的负荷总功率是按系统最严重事故的情况来考虑的。然而，系
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