4x200MW火力發(fā)電廠的電氣部分設(shè)計(jì)

1、河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題目： 4x200MW火力發(fā)電廠電氣部分及繼電 保護(hù)設(shè)計(jì) 姓 名： 所在院系：電氣工程系 所學(xué)專業(yè)：電氣自動(dòng)化技術(shù) 班 級(jí)：電氣 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 4x200MW火力發(fā)電廠電氣部分及繼電保護(hù)設(shè)計(jì)摘 要 本文通過(guò)對(duì)原始資料的分析，了解本廠的具體情況及其在系統(tǒng)申的地位，作用:依據(jù)可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性，對(duì)電氣主接線進(jìn)行分析，從而選擇最適合本廠情況的主掃線方案，為選擇最適合的電器設(shè)備及繼電保護(hù)裝置進(jìn)行了短路電流保護(hù)的配置及整定，從面滿足可靠、靈敏、快速且有選擇的要求。 關(guān)鍵詞: 電氣主接線 電氣設(shè)備 繼電保護(hù)The design of thermal

2、power plant and electrical part and the relay protection 4x200MWAbstract In this paper, through the analysis of the original data, to understand the specific situation of the factory and its role in the position system Sen; on the basis of&

3、#160;reliability, flexibility and economy, the main electrical wiring is analyzed, so as to select the most suitable The main sweep line scheme factory, of short-circuit current protection configuration and setting for electrical 

4、equipment and relay protection device to select the most suitable, from the surface to satisfy the reliable and sensitive, fast and selection requirements. Keywords: the main electrical wiring and electrical equipment of relay protection目 錄

5、前 言1第1章 第1章 原始資料的分析和設(shè)計(jì)遵循規(guī)則.3§11 設(shè)計(jì)遵循規(guī)則3§1.1.1 發(fā)電廠設(shè)計(jì)總則3§1.1.2 設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的主要原則3§1.2 原始資料分析4§1.2.1 原始資料4第2章 短路計(jì)算6§2.1 短路計(jì)算的目的6§2.2 短路電流計(jì)算時(shí)一般規(guī)定7§2.3 計(jì)算步驟7§2.4 三相短路電流周期分量的計(jì)算8第3章 電氣主接線設(shè)計(jì)93.1 電氣主接線9§3.1.1 原始資料分析及要求10§3.1.2 確定設(shè)計(jì)最佳方案11§3.1.3 方案的可靠性12

6、67;3.1.4 方案的經(jīng)濟(jì)性比較14第4章 主設(shè)備的選擇17§4.1 主變壓器的選擇17§4.2 主接線設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題18§4.2.1 電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式18§4.2.2 主變壓器中性點(diǎn)接地點(diǎn)直接接18§4.2.3 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式19§4.3 電壓互感器的配置19§4.4 電流互感器的配置20§4.5 隔離開關(guān)的配置20§4.6 接地刀閘的配置20§4.7 避雷器的配置21第5章 發(fā)電機(jī)變壓器及發(fā)一變組保護(hù)方式的選擇及整定22§5.1 主變瓦斯保護(hù) 22§5.2 發(fā)

7、電機(jī)差動(dòng)保護(hù)23§5.3 主變差動(dòng)保護(hù)24§5.4 阻抗保護(hù)的構(gòu)成及接線27§5.5 發(fā)電機(jī)、變壓器組差動(dòng)保護(hù)28§5.6 發(fā)電機(jī)匝間短路保護(hù)28§5.7 零序電壓式匝間保護(hù)29§5.8 主變高壓側(cè)零序保護(hù)30§5.9 發(fā)電機(jī)接地保護(hù)的定子一點(diǎn)接地保護(hù)30§5.10 二次諧波定子接地保護(hù)31§5.11 對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)31§5.12非對(duì)稱過(guò)負(fù)荷保護(hù)32第6章 全廠繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置配置33§6.1 母線保護(hù)33§6.2 斷路器失靈保護(hù)33§6.3 廠用變保護(hù)33

8、67;6.4 自動(dòng)裝置33結(jié) 論35參 考 文 獻(xiàn)36致 謝37IV前 言一. 設(shè)計(jì)在工程建設(shè)中的作用 設(shè)計(jì)是工程建設(shè)的重要組成部分，是先進(jìn)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的組帶。合理的設(shè)計(jì)對(duì)工程建設(shè)的工期、質(zhì)量、投資費(fèi)用以及投產(chǎn)的運(yùn)行安全和生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益起著決定性的作用。 設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是，在工程建設(shè)中貫徹國(guó)家的基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做出切合實(shí)際，安全適用、技術(shù)先進(jìn)、綜合經(jīng)濟(jì)效益好的設(shè)計(jì)，有效地為電力建設(shè)服務(wù)。二. 設(shè)計(jì)工作應(yīng)遵循的度原則 1. 遵守國(guó)家得法律、法規(guī)，貫徹執(zhí)行國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策和基本建設(shè)程序，特別應(yīng)貫徹執(zhí)行提高綜合經(jīng)濟(jì)效益和促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的方針。 2. 要運(yùn)用系統(tǒng)工程的方法從全局出

9、發(fā)，正確處理中央與地方、工業(yè)與農(nóng)業(yè)、沿海與內(nèi)地、城市與鄉(xiāng)村、遠(yuǎn)期與近期、平時(shí)與戰(zhàn)時(shí)，技改與新建、生產(chǎn)與生活、安全與經(jīng)濟(jì)等方面的關(guān)系。 3. 要根據(jù)國(guó)家規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)與有關(guān)規(guī)定，結(jié)合工程的不同性質(zhì)，不同要求，從國(guó)情出發(fā)，采用中等適用的技術(shù)，合理的確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)生產(chǎn)工藝，主要設(shè)備和主體工程要做到可靠、適用、先進(jìn)、對(duì)非生產(chǎn)性的建設(shè)，應(yīng)堅(jiān)持適用、經(jīng)濟(jì)，在可能條件下注意美觀的原則。 4. 要實(shí)行資源的綜合利用，要節(jié)約能源、水源、要保護(hù)環(huán)境，注意專業(yè)化和協(xié)作，節(jié)約用地，合理利用勞動(dòng)力，產(chǎn)足于自力更生。三. 設(shè)計(jì)內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是4*200MW火力發(fā)電廠的電氣部分及繼電保護(hù)部分，包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:

10、1. 電氣主接線的設(shè)計(jì) 電氣主接線是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)，關(guān)系到系統(tǒng)的供電的可靠性、運(yùn)行調(diào)度的靈活性和經(jīng)濟(jì)性。為了保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，必須提高大機(jī)組超高壓電氣主接線的可靠性。 2. 短路電流計(jì)算及設(shè)備的選擇 短路電流計(jì)算是電器設(shè)計(jì)重的主要環(huán)節(jié)能，本設(shè)計(jì)中短路電流的計(jì)算方法采用標(biāo)么值折算法，在網(wǎng)絡(luò)的等值變換與化簡(jiǎn)利用分布系數(shù)法化簡(jiǎn)。 電氣設(shè)備的選擇是國(guó)家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地的前提下的正常運(yùn)行情況選擇，按短路條件驗(yàn)算其動(dòng)熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條件校驗(yàn)電器的條件。 3. 繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)與配置 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)與配置是否合理直接影響到電力

11、系統(tǒng)的安全運(yùn)行，設(shè)計(jì)在選擇保護(hù)方式時(shí)，希望能全面滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求:設(shè)計(jì)各種電器設(shè)備的保護(hù)時(shí)，對(duì)下列各項(xiàng)作了綜合考慮: 1. 電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行特性; 2. 故障出現(xiàn)了概率及可能造成的后果; 3. 電力系統(tǒng)的近期發(fā)展情況; 4. 經(jīng)濟(jì)上的合理性; 5. 國(guó)內(nèi)外的成熟經(jīng)驗(yàn)。 所選用的保護(hù)方式要滿足電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和發(fā)電廠主接線的要求。并宜考慮電力系統(tǒng)和發(fā)電廠運(yùn)行方式的靈活性。 第1章 原始資料的分析和設(shè)計(jì)遵循規(guī)則 §11 設(shè)計(jì)遵循規(guī)則 §1.1.1 發(fā)電廠設(shè)計(jì)總則 1. 發(fā)電廠的規(guī)劃和設(shè)計(jì)必須樹立全局觀點(diǎn)，依靠技術(shù)進(jìn)步，認(rèn)真勘測(cè)、精心設(shè)計(jì)、不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)

12、和極慎重地，有步驟地推廣國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，因地制宜地采用新材料、新設(shè)備、新工藝、新結(jié)構(gòu)、從實(shí)際出發(fā)，努力提高機(jī)械性、自動(dòng)化水平、改善職工的工作條件和體后條件，做出 最優(yōu)方案，為提高發(fā)電廠的可靠性，可用充，勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低造價(jià)、煤耗、廠用電率、節(jié)約電能、縮短工期打下基礎(chǔ)。 2 發(fā)電廠的設(shè)計(jì)必須按國(guó)家規(guī)定的基本建設(shè)程序進(jìn)行，發(fā)電廠設(shè)計(jì)的一般程序是:初步可行性研究，項(xiàng)目建議書編制，可行性研究，設(shè)計(jì)任務(wù)書編制，初步設(shè)計(jì)施工圖設(shè)計(jì)。 3. 在發(fā)電廠設(shè)計(jì)中，除應(yīng)執(zhí)行 火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程外，還應(yīng)執(zhí)行有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)程的確定。 §1.1.2 設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循的主要原則 1 要遵守國(guó)家的

13、法律、法規(guī)。貫徹執(zhí)行國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策和基本建設(shè)程序，特別應(yīng)貫徹執(zhí)行提高綜合經(jīng)濟(jì)效益和基本建設(shè)促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的方針。 2 要運(yùn)行系統(tǒng)工程的方法從全局出發(fā)，正確處理中央與地方、工業(yè)與農(nóng)業(yè)、沿海與內(nèi)地、城市與鄉(xiāng)村、遠(yuǎn)期與近期，平時(shí)與戰(zhàn)時(shí)、技改與新建、生產(chǎn)與生活、安全與經(jīng)濟(jì)等全面的關(guān)系。 3 要根據(jù)國(guó)家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)下有關(guān)規(guī)定，結(jié)合工程的不同性質(zhì)、不同要求，從我國(guó)實(shí)際情況出發(fā)，采用中等適用的先進(jìn)技術(shù)，合理地確定設(shè)計(jì)標(biāo) 準(zhǔn)，對(duì)生產(chǎn)工業(yè)，主要設(shè)備和主體工程要做到可靠、適用、先進(jìn)、對(duì)非生產(chǎn)性的建設(shè)，應(yīng)堅(jiān)持適用、經(jīng)濟(jì)，在可靠條件下，注意美觀的原則。 4 要實(shí)行資源的綜合利用，要節(jié)約能源、水源、要保護(hù)環(huán)境，要

14、注意專業(yè)化協(xié)作化，要節(jié)約用地，要合理作用勞動(dòng)力，要立足于自力更生。 §1.2 原始資料分析 §1.2.1 原始資料 1. 廠址概況: 廠址在一大型煤礦區(qū)內(nèi)，為一坑口電站，所用燃料由煤礦直接供給。電廠生產(chǎn)的電力除廠用電外，全部由5回220KV線路送到系統(tǒng)。廠區(qū)地勢(shì)不平坦，地址條件較好，有新建公路、鐵路，通往礦區(qū)，廠址附近有大河通過(guò)，水量豐富，屬于六級(jí)地震區(qū)，凍土屋1·5米，履冰層厚度lOmm，最大風(fēng)速20M/S，年平均氣溫+6。C，最高溫度+38。C，土壤電阻率500歐。 2. 機(jī)組參數(shù): 鍋爐:4XHG-670/140-1 汽輪機(jī):4KN2O0-130/535/5

15、35 發(fā)電機(jī):4XQFQS-200-2 3. 系統(tǒng)情況 其申:火電廠:2XQFS-300-2 2XTSS1264/160-48 2XSFPL-360/22OKV 水電力:3XTSS1264/160-48 3XSFPL-360-220 § 1.2.2 原始數(shù)據(jù)分析 1. 環(huán)境條件 廠址在一大型煤礦區(qū)內(nèi)，為一坑口電站，所用燃料由煤礦直接供給，礦內(nèi)地質(zhì)條件較好，在較好的公路、鐵路、交通方便，器材便于運(yùn)輸。廠址附近水量豐富，宜采用淡炎作為冷卻水水源，且不需進(jìn)行處理即可作為工業(yè)用水，以河網(wǎng)作為冷卻地和水源。廠址屬于六級(jí)地震區(qū)，規(guī)定裂皮低，在選擇電器時(shí)，可不考慮采用防震措施。冰土層1·

16、5米，符合一般條件，可以不對(duì)屋外裝置作特殊考慮。履冰層為10MM，在選擇隔離開關(guān)時(shí)，應(yīng)考慮其破冰厚度應(yīng)大于安裝場(chǎng)所的最大履冰厚度。最大風(fēng)帶25m/S，符合一般條件，可不做特殊考慮。年平均氣溫年+6，最高溫度+38，最低溫度-30，在選擇導(dǎo)體與電氣設(shè)備時(shí)應(yīng)考慮溫度修正系數(shù)。土壤電阻率50歐米。 2. 本廠在電力系統(tǒng)中的地位，作用及其它電力系統(tǒng)的聯(lián)系。 本廠有4X200MW機(jī)組，總裝機(jī)容量為800MW，屬于大型發(fā)電廠，系統(tǒng)容量為4X300+2X100MW，總共1400MW，本廠占57.1%，所以本廠在系統(tǒng)中占有重要地位，且以220KV輸送，輸送距離長(zhǎng)、功率大、一旦停電，影響范圍大，22OKV出線5

17、回，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格要求。 第2章 短路計(jì)算 §2.1 短路計(jì)算的目的 1. 在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線的方案，或確定某一接線是否需采用限制短路電流的措施等，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 2. 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障清況下都能安全、可靠地運(yùn)行，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。 3. 在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。4. 在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 §2.2 短路電流計(jì)算時(shí)一般規(guī)定 1. 計(jì)算的基本情況: （1） 電力系統(tǒng)申所有電源均在額定負(fù)荷

18、下運(yùn)行。 （2） 所有同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置。 （3） 短路發(fā)生在短路電流為最大的瞬間。 （4） 所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同。 (5) 應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)電弧電阻對(duì)異頻電動(dòng)機(jī)的作用。僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時(shí)才予以考慮。2. 接線方式 （1） 計(jì)算短路電流時(shí)所有的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式 (最大運(yùn)行方式)。 （2） 計(jì)算容量應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算。 （3） 短路種類: 按三相短路計(jì)算 （4） 短路計(jì)算點(diǎn)：在正常接線方式時(shí)，通過(guò)電氣設(shè)備的短路電流為最大的地點(diǎn)。稱為短路計(jì)算點(diǎn)，對(duì)于帶電抗器的6-10KV出線與廠用分

19、支回路，在選擇母線至母線隔離開關(guān)之間的引線套管時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)該取在電抗器前，選擇其余的導(dǎo)體和電器時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)取在電抗器后。 §2.3 計(jì)算步驟 1. 選擇計(jì)算短路點(diǎn) 2. 畫等值網(wǎng)絡(luò)圖 3. 化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)圖 4. 求計(jì)算電抗， 5. 由運(yùn)行曲線進(jìn)出各電源供給的短路電流同期分量標(biāo)么值 6. 計(jì)算無(wú)限大的電源供給的短路電流同期分量 7. 有功功率電源的短路電流計(jì)算 8. 計(jì)算短路電流同期分量有名值和短路容量 9. 計(jì)算短路電流沖擊值 10. 計(jì)算異步電動(dòng)機(jī)供給的短路電流 11. 繪制短路電流計(jì)算結(jié)果表 §2.4 三相短路電流周期分量的計(jì)算 1. Xjs Xjs 是將各電源與

20、短路點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)移電抗Xmd歸算到以各供電電源（等值發(fā)電機(jī)）容量為基值的電抗標(biāo)么值，可以用下式歸算：式中：Snm為第m個(gè)電源等值發(fā)電機(jī)的額定容量（MVA） Xmd為第m個(gè)電源與短路點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)移電抗（標(biāo)么值） Xjsm為第m個(gè)電源至短路點(diǎn)的計(jì)算電抗 2. 有限功率電源的短路電源計(jì)算 通常使用算曲線性。運(yùn)算曲線是一組短路電源周期分量IZ.t*=f(Xjs·t),所以根據(jù)各電源的計(jì)算電抗Xjs查相應(yīng)的運(yùn)算曲線，可分別查對(duì)應(yīng)于任一時(shí)間t的短路電源周期分量標(biāo)么值IZ.t*并由下式求出各有名值 KA式中：為短路后第m個(gè)電源第t秒種短路電流周期分量有名值Smn為第m個(gè)電源等值發(fā)電機(jī)額定容量（MVA）

21、 3. 無(wú)限大容量電源的短路電流計(jì)算當(dāng)供電電源為無(wú)窮大或計(jì)算電抗（以供電電源為基準(zhǔn)）XJS3時(shí)，可以認(rèn)為其短路電流周期分量不衰減。短路電流標(biāo)么值由下式計(jì)算：其有名值為（KA）第3章 電氣主接線設(shè)計(jì)3.1 電氣主接線電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備的選擇，配電裝置配置，繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響，本廠的電壓等級(jí)為22OKV，對(duì)22OKV配電裝置的接線方式應(yīng)按發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的地位，負(fù)荷情況，出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)、周圍環(huán)境以及發(fā)電廠的規(guī)劃容量等條件確定。

22、 接在母線上的避雷器和電壓互感器，宜用1組隔離開關(guān)，接在發(fā)電機(jī)、變壓器引線或中性點(diǎn)上的避雷器可裝設(shè)隔離開關(guān)。當(dāng)配電裝置變化大且出線回路較多時(shí)，宜采用雙母線或雙母線分段的接線，有條件時(shí)22OKV配電裝置也可采用一個(gè)半斷路器接線。采用單母線或雙母線的1lOKV-220KV配電裝置，當(dāng)斷路器為少油型或少油型式壓縮空氣時(shí)型時(shí)，除斷路器有條件停電檢修時(shí)，應(yīng)設(shè)置旁路裝置，當(dāng)22OKV出線為4回及以上，宜采用專用旁路斷路器的旁路母線。 §3.1.1 原始資料分析及要求 1. 在對(duì)原始資料分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合電氣主接線的可靠性，靈活性及經(jīng)濟(jì)性等基本條件，綜合考慮，在滿足技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭(zhēng)使其技

23、術(shù)先進(jìn)，供電安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理的主接線萬(wàn)案。發(fā)電、供電可靠性是發(fā)電廠生產(chǎn)的首要問(wèn)題，主接線的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)保證其滿發(fā)、滿供、不積壓發(fā)電能力，同時(shí)盡可能減少能量過(guò)程中的損失，以保證供電邊疆性，為此，對(duì)大、中型發(fā)電廠主接線的可靠性擬以下幾萬(wàn)面考慮: （1） 線路檢修時(shí)，是否影響連續(xù)供電;（2） 線路、斷路器或母線故障，以及在母線檢修時(shí)，造成停電饋線停運(yùn)的路多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，能否滿足1、11類負(fù)荷對(duì)供電的要求;（3） 本發(fā)電廠有無(wú)全廠停電的可能性; (4) 大型機(jī)組全部停電，對(duì)電力系統(tǒng)特定運(yùn)行的影響與產(chǎn)生的后果等因素。 （5） 可靠性的客觀衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)際，故應(yīng)考慮積累的運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn);2. 主接

24、線的可靠性是它的機(jī)組或元件在運(yùn)行中的可靠性、綜合性，因此不僅要考慮一次設(shè)備 (母線、斷路器、隔離開關(guān)?；ジ衅鞯?的故障率及其對(duì)供電的影響，還要考慮繼電器保護(hù)等，二次設(shè)備的故障率及其對(duì)供電的影響。當(dāng)然，可靠性并不是絕對(duì)的，分析和評(píng)估主接線的可靠性時(shí)，不能脫離了發(fā)電廠和變電所在系統(tǒng)中的地位和作用，所以對(duì)大。中型發(fā)電廠主接線，除一般定性分析其可靠性外，尚需進(jìn)行可靠性定時(shí)計(jì)算。 主接線還應(yīng)具有足夠的靈活性，能適應(yīng)多種運(yùn)行方式的變化，且在檢修、事故等情況下操作方便，調(diào)度靈活，檢修安全，擴(kuò)建發(fā)展方便，具體要求如下: （1) 應(yīng)能靈活的的切除引起機(jī)組或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，能滿足 系統(tǒng)在事故，檢修及特殊方式

25、下的調(diào)度要求。 （2） 能方便的停運(yùn)斷路器，母線及繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修時(shí)不影響電 力網(wǎng)的正常運(yùn)行供電。 （3） 應(yīng)能容易地從初期過(guò)渡到最終接線，在擴(kuò)建時(shí)，一次和二次設(shè)備所需 改造很少。 3. 在滿足可靠的前提廠，盡量可能做到經(jīng)濟(jì)，應(yīng)按如下要求: (1) 投資省;主接線應(yīng)簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)約斷路器，隔離開關(guān)電流和電壓互感器，避雷器等一次設(shè)備的投資，要能使控制保護(hù)，不過(guò)于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)備和控制電纜投資，要能限制短路電流，以便合理的選擇電氣設(shè)備或輕型電器; (2) 占地面積小，主接線要為配電裝置創(chuàng)造條件，以節(jié)約用地和節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費(fèi)用。 （3） 電能損失小:主接線要為配電

26、裝置創(chuàng)造條件，經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的形式容量和數(shù)量，避免兩次變壓而增加電能損失。此外在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要避免建立復(fù)雜的操作本世紀(jì)為簡(jiǎn)化主接線，發(fā)電廠接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)一般不過(guò)超過(guò)兩種。 §3.1.2 確定設(shè)計(jì)最佳方案 1. 由于本廠的機(jī)組為4X2OOMW，屬于大型機(jī)組，所以采用發(fā)電機(jī)變壓器單元接線。且發(fā)電機(jī)引出線和廠用分友，電壓互感器，應(yīng)采用全連式分相封閉母線。 主變壓器采用雙繞組變壓器，而不采用三繞組變壓器。2. 采用三繞組變壓器時(shí)，發(fā)電機(jī)出口要求裝設(shè)斷路器，但由于額定電流及短路電流太大，使得出口斷路呂制造困難，造價(jià)高。3. 機(jī)組要求避免在出口發(fā)生短路，除采用安全可靠的分相封閉母

27、線外，主回路力求簡(jiǎn)單，盡量不裝設(shè)斷路器和隔離開關(guān)，而采用雙繞組變壓器時(shí)，就可不裝設(shè)斷路器和隔離開關(guān)。 4. 布置在主廠房的主變壓器，廠用變壓器和備用變壓器的參量較多，若主變壓器為三繞組時(shí)，增加了中側(cè)引線的構(gòu)架，并且變壓器可能為單相，將造成布置的復(fù)雜和困難。 5. 容量為200MW及以上發(fā)電機(jī)與雙繞組變壓器為單元接線時(shí)，在發(fā)電機(jī)與變壓之間不應(yīng)裝設(shè)斷路器，也不宜裝隔離開關(guān)，但可有可拆連接點(diǎn)。 6. 本電廠僅有一個(gè)電壓等級(jí)等級(jí)22OKV，僅向系統(tǒng)供電，出線回路數(shù)5回，電壓調(diào)，輸送距離遠(yuǎn)，為保證其可靠性，可能有多種連接方式，經(jīng)定性分析，連線較可能為雙母線四分段，雙母帶旁路接線。根據(jù)以上分析，經(jīng)篩選，可

28、保留下面幾種可能的方案;電氣主接線方案及確定根據(jù)規(guī)程可以擬訂以下幾種方案。 §3.1.3 方案的可靠性 由于22OKV電壓高，輸電線路長(zhǎng)，須對(duì)兩種可行的接線方案進(jìn)行可靠性比較，主要考慮以下幾個(gè)方面：1. 斷路器檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電； 2. 斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)運(yùn)，并要保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷及全部重要負(fù)荷的供電；3. 盡量避免發(fā)電廠、變電所全部停運(yùn)的可能性； 220KV線路5條且線路較長(zhǎng)，輸送功率大，停電影響大并且斷路器檢修停電時(shí)間長(zhǎng)，因此，一般只考慮裝設(shè)雙母線以上接線方式： (1) 3/2斷路器接線在檢修和故障重合的情況下，停運(yùn)回路不超過(guò)兩回，具

29、有高度的可靠性。雙母四分段任何一進(jìn)出斷路器故障或一段母線故障，停運(yùn)范圍為整個(gè)母線的1/4，一段母線故障、分段或母聯(lián)拒動(dòng)的雙重故障，停運(yùn)兩段母線，不過(guò)這種故障概率極低。 (2) 根據(jù)以上要求選用雙母線、雙母線帶旁路和一臺(tái)半斷路器接線都能滿足要求，重要是進(jìn)行操作靈活性和經(jīng)濟(jì)性比較；4. 3/2斷路器接線：成多環(huán)狀供電，一個(gè)回路由兩臺(tái)斷路器供電，高度靈活，可斷開任何斷路器而不影響供電；隔離開關(guān)只作為檢修電器，而不作為操作電器，不需要任何操作，消除事故迅速；成對(duì)的雙母線不能交叉布置；不利于分段運(yùn)行，自由度較小，且繼電保護(hù)復(fù)雜。5. 雙母四分段： (1) 不能形成多環(huán)狀供電，調(diào)度不如3/2斷路器接線靈活

30、，但系統(tǒng)要求分裂運(yùn)行時(shí)靈活； (2) 隔離開關(guān)作為操作電器，改變運(yùn)行方式需要進(jìn)行倒閘操作，處理事故時(shí)需要操作隔離開關(guān)，速度緩慢； (3)斷路器檢修時(shí)停電；成對(duì)的雙母線可能要交叉； (4)有利于分段運(yùn)行，且繼是民保護(hù)容易實(shí)現(xiàn)。并且有利于擴(kuò)建。 方案一 方案二§3.1.4 方案的經(jīng)濟(jì)性比較 1. 最小費(fèi)用法; （1） 計(jì)算綜合投資 （2）計(jì)算年運(yùn)行費(fèi)用 2. 靜態(tài)比較法a. 雙母線帶旁路主接線的優(yōu)點(diǎn): (1) 可以輪流檢修母線而不致供電申斷; （2) 檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時(shí)，只停該回路 （3） 母線故障后，能迅速恢復(fù)供電; （4） 調(diào)度靈活，各個(gè)電源和回路的負(fù)荷可以任意分配到某一組

31、母線上，因而可以靈活在適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要; （5) 檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時(shí)，無(wú)需中斷其余回路的供電; （6) 擴(kuò)建方便; （7) 便于實(shí)驗(yàn); b. 雙母線帶旁路主接線的缺點(diǎn): （1) 母線故障而母聯(lián)DL拒動(dòng)時(shí)，導(dǎo)致母線回路供電; （2) 旁路斷路器的繼電保護(hù)為適應(yīng)各進(jìn)線的要求，其整定較復(fù)雜。 3. 具備下列條件時(shí)，可不裝設(shè)旁路母線; (1) 采用可靠性高，檢修周期長(zhǎng)的SF6斷路器，或采用可以迅速替換的手車式斷路器; (2) 系統(tǒng)條件允許線路停電檢修時(shí)，(如又母線或負(fù)荷點(diǎn)可由系統(tǒng)的其它電源供電，線路利用小時(shí)不高，允許安全斷路器檢修而不影響供電的)。 (3) 接線條件

32、允許斷路器停電進(jìn)行檢修時(shí)，(如每回線接有兩臺(tái)斷路器的多角形接線時(shí))。 4. 雙母線四分段的特點(diǎn):(1) 母線分為四分段，可以分段運(yùn)行。系統(tǒng)構(gòu)成方式的自由度大，兩個(gè)元件可完全分接到不同母線上，對(duì)大容量且需相互聯(lián)系的系統(tǒng)中是十分有用的;(2) 由于這種技術(shù)是傳統(tǒng)技術(shù)的延伸，因此在繼電保護(hù)方式和操作運(yùn)行方面不會(huì)發(fā)行問(wèn)題; (3) 可以較容量地實(shí)現(xiàn)分段擴(kuò)建 (4) 當(dāng)一段母線故障時(shí)或聯(lián)接在母引上的進(jìn)出線斷路器故障時(shí)。-停電范圍不超過(guò)整個(gè)母線的四分之一，當(dāng)一段母線故障合并分段或母聯(lián)斷路拒動(dòng)時(shí)，停電范圍不超過(guò)整個(gè)母線的二分之一。由于本發(fā)電廠在系統(tǒng)中的地位十分重要，因此共可靠性必須有嚴(yán)格的保證。母線電壓等級(jí)

33、為220KV，線電壓等級(jí)為220KV，故需選擇SF6斷路器，且出線有兩種雙回線，另一條出線又可由系統(tǒng)的另外發(fā)電廠保證;故可以不考慮用雙母線旁路。同時(shí)為了限制22OKV母線短路電流或解列運(yùn)行的要求，必須用雙母四分段，而且此接線方式在技術(shù)上也比較先進(jìn)。 由于一臺(tái)半斷路器雖然可靠性高，但造價(jià)也高，且保護(hù)的二次部分過(guò)于復(fù)雜，為解決繼電保護(hù)校驗(yàn)問(wèn)題，保護(hù)必須雙重化，且一次設(shè)備的投資超過(guò)及母線四分段的投資，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)提高太多，所以，一般不宜在220KV配電裝置中采用一臺(tái)半斷路器接線。 方案三第4章 主設(shè)備的選擇 §4.1 主變壓器的選擇 1. 主變壓器容量的選擇:根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)，發(fā)電機(jī)與變壓器為單元

34、連接 時(shí)，主變壓器的容量為按下述要求計(jì)算;按民電機(jī)的額定容量扣除本機(jī)組的)用負(fù)荷后，留有10%的裕度，則 200-200X8%)XlO%0·85=238.lWVA 2. 型式的選型:根據(jù)主接線的設(shè)計(jì)，主變壓器選用雙繞組變壓器; 3. 相數(shù):因?yàn)槟妇€電壓等級(jí)為22OKV，故選用三相變壓器。故選擇型號(hào)為SFPL-240000的變壓器，參數(shù)如下 變壓器型號(hào)由兩段組成 第一段:表示變壓器的型式及材料 第一部分:表示相數(shù)S:三相 D:單相 第一部分:衰不冷卻方式 J:油浸自冷 F：油浸風(fēng)冷 S:浸水冷 N：氧氣冷卻 P:強(qiáng)迫油循環(huán) 第三部分:表示繞組數(shù):S三繞組 第四部分，表示變壓器特性; Z

35、:帶負(fù)荷調(diào)壓 Q：全絕緣 0:自耦 L：鋁芯 第二段:表不變應(yīng)器容量和電壓 分子:額定容量 (KVA) 分母;額定電壓 (KV) 本廠工作變壓器的容量按單機(jī)容量的8%給定 Sjs=200/0.85x8%=18.82MVA SjS:三用電計(jì)算負(fù)荷 SJS:SjS/KtKf Sn:三用變壓器額定容量 Kf:對(duì)應(yīng)于同負(fù)荷率的允許過(guò)負(fù)荷倍數(shù)Z1.04 KT:對(duì)應(yīng)于年平均溫度的溫度修正系數(shù):Kt=l.05 Sn小于等于17.24MVA 因此選用三繞組分裂變的型號(hào)為SFPFL-25/12·5-12.5KV型，半穿越電抗X1-2=X1-2=Ud%15 X=0.6(UD%10O·SB/Sw

36、) 高備變?yōu)?220/6.3KV X=23 X*=0.435 §4.2 主接線設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題 §4.2.1 電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式 1. 選擇電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式是一個(gè)綜合的問(wèn)題，它與電壓等級(jí)，單相接地短路電流，過(guò)電壓水平，保護(hù)配置的方式有關(guān)，直接影響向電網(wǎng)的絕緣水平，各級(jí)各級(jí)系統(tǒng)供電的可靠性和連續(xù)性，主變壓器和發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全與通信線路的干擾等。2. 本廠屬于110KV及以上電網(wǎng)，故選中性點(diǎn)直接接地方式，直接接地方式的單相短路電流很大，線路或設(shè)備須立即切除，增加了斷路器的負(fù)擔(dān)，降低了供電的連續(xù)性，但由于過(guò)電壓較低，絕緣水平可下降，減少了設(shè)備的造價(jià)，特別是高壓和超高壓電網(wǎng)，經(jīng)

37、濟(jì)效益顯著。 §4.2.2 主變壓器中性點(diǎn)接地點(diǎn)直接接 電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式與分析:電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，決定了主變壓器中性點(diǎn)的接地方式，主變壓器的110-5OOKV中性點(diǎn)直接接地。 1. 凡中、低壓有 (源)電源的升壓站和降壓變電所，至少應(yīng)有一臺(tái)變壓器直接接地。 2. 變壓器中性點(diǎn)接地的數(shù)量應(yīng)使電網(wǎng)忽有短路點(diǎn)的綜合零序電抗與綜合正序 電抗之比X0/X1小于3，以使單相接地時(shí)健全相式頻過(guò)電壓不超過(guò)閥型避雷器的滅弧電壓，X0/X1尚應(yīng)大于1-15，以使單相短路電流不超過(guò)三相短路電流。 3. 所有普通變壓器的中性點(diǎn)都應(yīng)該經(jīng)隔離開關(guān)接地，以便于運(yùn)行調(diào)度靈活選擇接地，當(dāng)變壓器中性點(diǎn)可能斷開

38、運(yùn)行時(shí)，若該變壓器的中性點(diǎn)，絕緣按線電壓設(shè)計(jì)，應(yīng)在中性點(diǎn)裝設(shè)避雷器保護(hù)。 4. 選擇接地點(diǎn)時(shí)應(yīng)保證任何故障形成都不應(yīng)使電網(wǎng)解列成中性點(diǎn)不接地系 統(tǒng)。雙母線接線不兩臺(tái)及以上主變壓器進(jìn)可考慮兩臺(tái)主變壓器中性點(diǎn)接地。 §4.2.3 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式采用非直接接地方式，2OOMW 及以上的大規(guī)模機(jī)組采用發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地方式，容量為200MW及以上發(fā)電機(jī)，應(yīng)采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈或單相配電變壓器的接地方式。1)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)高阻接地后可選:限制過(guò)電壓不超過(guò)26倍額定電壓;限制接地故障電流不超過(guò)0-15A ;為定子接地故障保護(hù)提供電源便于檢修。2)為減少電阻值，一

39、般經(jīng)配電變壓器接入中性點(diǎn)，電阻接地配電變壓器的二次側(cè)，部分引進(jìn)機(jī)組，也有不接配電變壓器而直主費(fèi)要入數(shù)百歐姆的高電阻。 §4.3 電壓互感器的配置 1. 電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線有關(guān)，并滿足測(cè)量、保護(hù)、儀表和自動(dòng)裝置的重求，電壓互感器配置應(yīng)能保證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不得失壓，同期點(diǎn)的兩側(cè)都能提取到電壓。 2. 6-200KV電壓等級(jí)的每組主接線母線的三相應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁路上是否需要裝設(shè)電壓互感器，應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的，情況和需要確定。 3. 當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路有無(wú)電壓時(shí)，出線側(cè)一相上應(yīng)設(shè)電壓互感器。 4. 當(dāng)需要在330KV及以下主變壓器回路中提取電壓時(shí)，

40、可盡量利用變壓器電容方式套管上的電壓抽取裝置。 5. 發(fā)電機(jī)出口一般裝設(shè)兩組電壓互感器，供測(cè)量和自動(dòng)電壓調(diào)整裝置需要，當(dāng)發(fā)電機(jī)配有雙套的自動(dòng)電流互感器的配電壓調(diào)整裝置，且采用零序電壓間保護(hù)時(shí)，可增設(shè)一組電壓互感器。電壓互感器在型式上應(yīng)根據(jù)使用條件選擇： 6. 220KV及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級(jí)滿足要求時(shí)，一般采用電容式電壓互感器。在需要檢查和監(jiān)視一次回路單相接地時(shí)，應(yīng)選用三相五柱式電壓互感器或具有第三繞組的單相電壓互感器。 §4.4 電流互感器的配置 1. 凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，其數(shù)量應(yīng)滯測(cè)量?jī)x表，保護(hù)和 自動(dòng)裝置要求。 2. 在末裝設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝

41、設(shè)電流互感器，發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)，發(fā)電機(jī)和變壓器的出口，橋列接線的跨條上等。 3. 對(duì)直接接地系統(tǒng)一般按三相配置，對(duì)非直接接地依具體條件按三相或兩相 配置電流互感器的選擇在型式上：6-20KV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對(duì)于35KV及以上配電裝置，一般采用油浸箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，有條件時(shí)盡量采用套管式電流互感器。 §4.5 隔離開關(guān)的配置 1. 接地發(fā)電機(jī)、變壓器引出線或申性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)。 2. 接在母線上的避雷器和電壓互感器宜采用一組隔離開關(guān)。 3. 斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時(shí)隔離電源。 4.

42、中性點(diǎn)可不必裝設(shè)隔離開關(guān)。 §4.6 接地刀閘的配置 1. 為保證元件和母的檢修安全，35KV及以上每段母線根據(jù)長(zhǎng)度宜裝設(shè) 1-2組。 2. 63KV及以上裝置的配電設(shè)備的斷路器的兩側(cè)，隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)的線路側(cè)宜配置接地刀閘，雙母線接線兩組母線隔離開關(guān)的斷路器側(cè)可公用一把接地刀閘。 3. 接地刀閘:母線的接地刀閘宜裝設(shè)在母線電壓互感器的隔離開關(guān)上，也可裝于其它回路母線隔離開關(guān)的上。 4. 旁路母線一般裝設(shè)一組接地刀閘，設(shè)在旁路隔離開關(guān)的旁路母線側(cè)。5. 63KV及以上主變壓器進(jìn)線隔離開關(guān)的主變壓器側(cè)T裝設(shè)一組接地刀閘。 §4.7 避雷器的配置 1. 配電裝置的每組母線

43、上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線都裝避雷器時(shí)除外。 2. 旁路母線上是否需要裝設(shè)避雷器，應(yīng)視在旁路母線投入運(yùn)行時(shí)，避雷器到被保護(hù)的電氣距離是否滿足要求。 3. 22OKV及以下變壓器避雷的電壓距離超過(guò)允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)互助避雷器。 4. 三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜裝設(shè)一臺(tái)避雷器。 5. 自耦變壓器必須在兩個(gè)自耦合的繞組出線上裝設(shè)避雷器，并應(yīng)接在變壓器的斷路器之間。 6. 直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為分級(jí)絕緣，且有放電間隙時(shí)，應(yīng)裝設(shè)避雷器。 7. 單元接線的發(fā)電機(jī)出線裝設(shè)一組避雷器。8. 1lOKV-22OKV側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。 第5章 發(fā)電機(jī)變壓器及發(fā)一變組保護(hù)方式的選擇及整定 設(shè)計(jì)

44、原則及范圍，隨意電力系統(tǒng)的增大，大容量的發(fā)電綱組不斷增多，在電力設(shè)備上裝設(shè)完善的繼電保護(hù)裝置，不僅對(duì)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行有重大意義，而且對(duì)重要而昂貴的設(shè)備減少在各種短路和異常運(yùn)行時(shí)造成的損壞，在經(jīng)濟(jì)效益上也有顯著的效果，原理接線和設(shè)備選擇等萬(wàn)面根據(jù)主設(shè)備的運(yùn)行工況及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，達(dá)到可靠、靈敏、快速且有選擇性的要求。 本設(shè)計(jì)主要包括發(fā)電機(jī)變壓器、發(fā)電機(jī)變壓器組、廠電源設(shè)備和母線等保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)。 §5.1 主變瓦斯保護(hù) 現(xiàn)代生產(chǎn)的變壓器，雖然結(jié)構(gòu)可靠，故障機(jī)會(huì)較少，但在實(shí)際運(yùn)行申，仍有可能發(fā)生各種類型故障和異常，為了保證電力系統(tǒng)安全連續(xù)地運(yùn)行，并將故障對(duì)電力系統(tǒng)安全連續(xù)運(yùn)行的影響限制到最小

45、范圍，必須根據(jù)變壓器容量，裝設(shè)繼電保護(hù)裝置。 1. 變壓器保護(hù)的配置原則(1) 反應(yīng)變壓器的油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護(hù)容量為80OKVA以上的油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)與瓦斯保護(hù)。 (2) 相間短路保護(hù)反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)，對(duì)其申性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線的接地保護(hù)短路，并月對(duì)繞組間保護(hù)短路也能起保護(hù)作用。對(duì)于發(fā)變組，當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間有斷路器時(shí)，變壓器應(yīng)裝設(shè)單獨(dú)的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。當(dāng)發(fā)電機(jī)與變壓器之間沒(méi)有斷路器時(shí)，1OOM信用證以下的發(fā)電機(jī)，可只裝設(shè)發(fā)變組共用的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、對(duì)于200MW及以上的汽輪發(fā)電機(jī)，為提高快速性;在機(jī)端還宜裝設(shè)復(fù)合電流速斷保護(hù)

46、，或在變壓器上增設(shè)單獨(dú)的縱聯(lián)等速動(dòng)保護(hù)，即采用雙重快速保護(hù)萬(wàn)式。 （3） 中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的變壓器外部接地短路的零序電流保護(hù)。1lOKV及以上中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中， （4） 如果變壓器中性點(diǎn)可能接地運(yùn)行，對(duì)于兩側(cè)或三側(cè)電源的升壓站或降壓變壓器上應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，作為變壓器保護(hù)的后備保護(hù)，并用為相鄰元件的后備保護(hù)。 2 變壓器瓦斯保護(hù)裝置及整定 （1） 瓦斯繼電器又稱氣體繼電器，它安裝在變壓器油箱與油枕之間的連接管道申，油箱內(nèi)的氣體通過(guò)瓦斯繼電器流向油枕。目前有浮筒擋板和開口檔板兩種，均有兩對(duì)觸點(diǎn)引出,可能并聯(lián)使用.瓦斯保護(hù)裝置接線由信號(hào)回路和跳閘回路組成.變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí),繼電器

47、觸點(diǎn)閉合,發(fā)出瞬時(shí)“輕瓦斯動(dòng)作”信號(hào)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，油箱產(chǎn)生大量氣體強(qiáng)烈的油流沖擊檔板，繼電器觸點(diǎn)閉合，發(fā)生重瓦斯跳閘脈沖跳開變壓器各側(cè)斷路器。因重瓦斯繼電器觸點(diǎn)有可能瞬時(shí)接通，故跳閘回路一般要加裝自保持回路。 （2） 瓦斯保護(hù)的整定 a. 一般瓦斯保護(hù)氣體容積整定范圍為250360CM立方，容量在10MVA以上時(shí)，定值為250CM立方。 b. 油速整定，重瓦斯保護(hù)動(dòng)作的整定的范圍為0.61.5M/S,在整定油速時(shí),均以導(dǎo)油管中的流速為準(zhǔn)。c. 當(dāng)油速整定為0.61M/S時(shí),保護(hù)反應(yīng)變壓器內(nèi)部故障相當(dāng)靈敏的.但變壓器外部故障時(shí),由于穿越性故障電流的影響,在導(dǎo)油管中,油流速度約0.

48、40.5MN/S為了防止穿越性故障時(shí)瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作,可將油速整定在1M/S左右. §5.2 發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù) 采用新型比率制動(dòng)特性的整流型差動(dòng)繼電器對(duì)100MW及以上容量發(fā)電機(jī)推薦采用微機(jī)型差動(dòng)保護(hù).所謂比率制動(dòng)特性就是繼電器的動(dòng)作電流,隨外部短路電流的增大而自動(dòng)增大,而且動(dòng)作電流的增大比不平衡電流的增大還要快,這樣就可以避免由于外部短路電流增大而造成電流互感器飽和引起不平衡電流的增大,也就是說(shuō)可以避免繼電器的誤動(dòng).整定方法如下： 1. 最小動(dòng)作電流的選擇Idzjrrin=KkIbp= KK Kfzq Ktx fi Ie2fKK-可靠系數(shù)，采用1.3-1.5Kfzq-考慮非周期分量影響

49、系統(tǒng)，采用1Ktx-電流互感器的同型系數(shù)，采用0.5fi-電流互感器的最大相對(duì)誤差，取0.1Ie2f-發(fā)電機(jī)的二次額定電流選擇電流互感器：變比選擇12000/5QFS-300-2發(fā)電機(jī)的額定電壓：UN=18KV，COSj=0.85發(fā)電機(jī)額定電流在最大負(fù)荷電流條件下，電流互感器處于不飽和狀態(tài)，此時(shí)誤差遠(yuǎn)小于10%，差回路的不平衡電流比0.354小得多，所以不平衡電流Ibp一般由現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)決定。 2. 制動(dòng)特性曲線Izdmin拐點(diǎn)電流的確定 為了保證在發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路，短路電流小于發(fā)電機(jī)額定電流時(shí)，保護(hù)有足夠的靈敏系數(shù)，一般取Izdmin=（1×1.2）Ie2f=4.717×5.6

50、6 （1） 制動(dòng)特性曲線的比率制動(dòng)系數(shù)Kzd的選擇 制動(dòng)電流 （2） 下圖為差回路整定電流為1A時(shí)繼電器的制動(dòng)特性曲線24以Kzdjs為斜率在繼電器制動(dòng)特性曲線圖上作過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線，從圖中可以看到此直線不與其他折線相交，因此采用任何一折作為整定值即可，取Kzd=0.4. （3） 制動(dòng)線圈接線：兩側(cè)各接制動(dòng)線圈的一半。 （4） 靈敏系數(shù)： §5.3 主變差動(dòng)保護(hù) 變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)在變壓器正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，理想情況下，流入差動(dòng)繼電器的電流等于零，但實(shí)際上由于變壓器勵(lì)磁電流，接線方式和LH等誤差的因素的影響，繼電器中不平衡電流通過(guò)，由于這些特殊因素的影響，變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流

51、遠(yuǎn)比發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)的大。因此，變壓器差動(dòng)保護(hù)需要解決的主要問(wèn)題之一是采取各種措施避越不平衡電流的影響。在滿足選擇性的條件下，還要保證在內(nèi)部故障時(shí)不足夠的靈敏系數(shù)和速動(dòng)性。經(jīng)比較避虎勵(lì)磁涌流的幾種不同萬(wàn)式，選用二次諧波帶比率制動(dòng)特性的變壓器差動(dòng)保護(hù)。 由于變壓器勵(lì)磁涌流中含有很大的二次諧波分量，而在變壓器內(nèi)部故障時(shí)，二次諧波比例很小，因此利用二次諧波原理為判據(jù)的差動(dòng)繼電器具有防止涌流的功能。為了避越正常運(yùn)行和外部故障時(shí)穿越短路電流的影響，該繼電器還有比率制動(dòng)回路。 為了防止變壓器內(nèi)部故障時(shí)，由于短路電流過(guò)大而在LH或電流互感器飽和時(shí)差動(dòng)繼電器可能出現(xiàn)拒動(dòng)，在繼電器中裝了差動(dòng)速斷元件，其動(dòng)作電流為

52、額定電流的8-15倍。 二次諧波制動(dòng)的整流型差動(dòng)繼電器，在繼電器沒(méi)有設(shè)置平衡線圈或平衡抽頭時(shí)，由各側(cè)LH變比不一致造成的二次平衡電流是通過(guò)專用的自耦變流器補(bǔ)償?shù)?。采用二次諧波制動(dòng)差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算 1. 選擇自耦變流器變比及抽頭 （1） 按平均電壓及變壓器最大容量計(jì)算各側(cè)額定電流，求得自耦變流器變比及相對(duì)誤差：變壓器容量（MVA）360額定電壓Ue(KV)22018一次額定電流Ie1(A)電流互感器變比1200/512000/5電流互感器接線方式DY二次額定電流Ie2(A)自耦變流器變化651/4.81=1.3526 （2） 自耦變流器的變比為1.35，已知次級(jí)額定電流為5A，所對(duì)應(yīng)的自耦變流器

53、抽頭位置1.355=6.75，根據(jù)FY1參數(shù)，選初級(jí)抽頭為19，次級(jí)抽頭為14。 2. 最小動(dòng)作電流繼電器的最小動(dòng)作電流最大負(fù)荷時(shí)差動(dòng)回路的最大不平衡電流，一般由實(shí)測(cè)決定，通常?。?.2-0.4）Ie 3. 制動(dòng)系數(shù)選擇 比率制動(dòng)型繼器的制動(dòng)性曲線如圖 （1） 制動(dòng)系數(shù)分三檔，即0.4、 0.5 、0.6，繼電器的三條特性曲線的切線斜率都大于所計(jì)算的制動(dòng)系數(shù)0.1，因此選用其中任何一條曲型都能滿足要求。 （2） 制動(dòng)線圈的和差變流器的兩個(gè)半制動(dòng)繞組分別接于兩側(cè)。§5.4 阻抗保護(hù)的構(gòu)成及接線 大容量發(fā)電機(jī)阻抗值相對(duì)增大，短路電流水平相應(yīng)降低，因而發(fā)電機(jī)相間后備采用過(guò)電流保護(hù)靈敏系數(shù)不高，定采用阻抗保護(hù)。 1. 阻抗保護(hù)配置原則 （1） 圖(a)阻抗保護(hù)裝設(shè)在高壓側(cè)，對(duì)高壓母線故障靈敏系數(shù)最高，對(duì)線路保護(hù)的