火力發(fā)電廠電氣系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)論文東南大學(xué)

1、東南大學(xué)畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)） 2009 屆 電氣工程及其自動化 專業(yè)題 目 火力發(fā)電廠電氣系統(tǒng) 姓 名 崔正林 學(xué)號指導(dǎo)教師 王寶安 職稱 教授 二一 一 年 十 月 二十一 日摘 要發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的重要組成部分，目前就全國電源形式來看，火力發(fā)電依然全國發(fā)電量的主力，因此火力發(fā)電廠的安全將直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與運(yùn)行。在發(fā)電廠中，廠用電系統(tǒng)、升壓站系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)勵磁及并網(wǎng)系統(tǒng)、繼電保護(hù)配置、電氣監(jiān)控系統(tǒng)ECS等都是其電氣部分的重要組成部分。在本次課程設(shè)計(jì)中，主要針對了火力發(fā)電廠的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從廠用電系統(tǒng)、升壓站系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)勵磁及并網(wǎng)系統(tǒng)、繼電保護(hù)配置、電氣監(jiān)控系統(tǒng)ECS都做了較為詳盡

2、的闡述。設(shè)計(jì)過程中，綜合考慮了經(jīng)濟(jì)性、可靠性和可發(fā)展性等多方面因素，在確保可靠性的前提下，力爭經(jīng)濟(jì)性。設(shè)計(jì)說明書中所采用的術(shù)語、符號也都完全遵循了現(xiàn)行電力工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的術(shù)語和符號。畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書1 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目火力發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)2 畢業(yè)設(shè)計(jì)要求及原始資料1、凝氣式發(fā)電機(jī)的規(guī)模1、凝氣式發(fā)電機(jī)的規(guī)模（1）裝機(jī)容量 裝機(jī)2臺 容量250MW，UN=10.5KV（2）機(jī)組年利用小時(shí) TMAX=6500h/a（3）廠用電率 按8%考慮（4）氣象條件 發(fā)電廠所在地最高溫度38，年平均溫度25。氣象條件一般無特殊要求（臺風(fēng)、地震、海拔等）2、電力負(fù)荷及電力系統(tǒng)連接情況（1）10.5KV電壓級 電纜

3、出線六回，輸送距離最遠(yuǎn)8km，每回平均輸送電量4.2MW，10KV最大負(fù)荷25MW，最小負(fù)荷16.8MW，COS = 0.8，Tmax = 5200h/a。（2）35KV電壓級 架空線六回，輸送距離最遠(yuǎn)20km,每回平均輸送容量為5.6MW。35KV電壓級最大負(fù)荷33.6MW，最小負(fù)荷為22.4MW。COS=0.8， Tmax =5200h/a。（3）110KV電壓級 架空線4回與電力系統(tǒng)連接，接受該廠的剩余功率，電力系統(tǒng)容量為3500MW，當(dāng)取基準(zhǔn)容量為100MVA時(shí)，系統(tǒng)歸算到110KV母線上的電抗X*S = 0.083。（4）發(fā)電機(jī)出口處主保護(hù)動作時(shí)間tpr1 = 0.1S，后備保護(hù)動作

4、時(shí)間tpr2 = 4S。目 錄第一章 發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計(jì)41-1 原始資料分析42-2 主接線方案的擬訂41-3 主接線方案的評定51-4 發(fā)電機(jī)及變壓器的選擇6第二章 廠用電設(shè)計(jì)72-1 負(fù)荷的分類與統(tǒng)計(jì)72-2 廠用電接線的設(shè)計(jì)82-3 廠用變壓器的選擇9第三章 發(fā)電機(jī)勵磁及并網(wǎng)系統(tǒng)103-1 概 述103-2 發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)103-3 發(fā)電機(jī)并網(wǎng)系統(tǒng)10第四章 繼電保護(hù)配置124-1 發(fā)變組保護(hù)配置124-2 高壓側(cè)線路保護(hù)配置134-3 廠用電饋線保護(hù)部分配置144-4 保護(hù)配置圖15第5章 發(fā)電廠的控制與信號設(shè)計(jì)ECS165-1 發(fā)電廠的控制方式165-2 斷路器的控制與信號165

5、-3 中央信號裝置165-4 發(fā)電廠的弱電控制16結(jié)束語17參 考 文 獻(xiàn)17第一章 發(fā)電廠電氣主接線設(shè)計(jì)1-1 原始資料分析設(shè)計(jì)電廠總?cè)萘?50=100MW，在200MW以下，單機(jī)容量在50MW及以下，為小型凝汽式火電廠。當(dāng)本廠投產(chǎn)后，將占系統(tǒng)總?cè)萘繛?00/（3500+100）100%=2.78%15%，未超過電力系統(tǒng)的檢修備用容量和事故備用容量，說明該電廠在未來供電系統(tǒng)中的地位和作用不是很重要，但Tmax=6500h/a5000h/a，又為火電廠，在電力系統(tǒng)中將主要承擔(dān)基荷，從而該電廠主接線的設(shè)計(jì)務(wù)必著重考慮其可靠性。從負(fù)荷特點(diǎn)及電壓等級可知，它具有10.5KV，35KV，110KV三級

6、電壓負(fù)荷。10.5KV容量不大，為地方負(fù)荷。110KV與系統(tǒng)有4回饋線，呈強(qiáng)聯(lián)系形式，并接受本廠剩余功率。最大可能接受本廠送出電力為10008%=52.8MW，最小可能接受本廠送出電力為100-25-33.6-1008%=33.4MW，可見，該廠110KV接線對可靠性要求很高。35KV架空線出線6回，為提高其供電的可靠性，采用單母線分段帶旁路母線的接線形式。10.5KV電壓級共有6回電纜出線其電壓恰與發(fā)電機(jī)端電壓相符，采用直饋線為宜。2-2 主接線方案的擬訂在對原始資料分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合對電氣接線的可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性等基本要求，綜合考慮。在滿足技術(shù)，積極政策的前提下，力爭使其技術(shù)先進(jìn)，供電

7、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案。發(fā)電、供電可靠性是發(fā)電廠生產(chǎn)的首要問題，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)盡可能減少傳輸能量過程中的損失，以保證供電的連續(xù)性，因而根據(jù)對原始資料的分析，現(xiàn)將主接線方案擬訂如下：（1）10KV電壓級 鑒于出線回路多，且為直饋線，電壓較低，宜采用屋內(nèi)配電。其負(fù)荷亦較小，因此采用單母線分段的接線形式。兩臺25MW機(jī)組分別接在兩段母線上，剩余功率通過主變壓器送往高一級電壓35KV。由于25MW機(jī)組均接于10KV母線上，可選擇輕型設(shè)備，在分段處加裝母線電抗器，各條電纜饋出線上裝出線電抗器。（2）35KV電壓級 出線6回，采用單母線分段帶旁路接線形式

8、。進(jìn)線從10KV側(cè)送來剩余容量225-（1508%）+25=13MW，不能滿足35KV最大及最小負(fù)荷的要求。為此以一臺50MW機(jī)組按發(fā)電機(jī)一變壓器單元接線形式接至35KV母線上，其剩余容量或機(jī)組檢修時(shí)不足容量由聯(lián)絡(luò)變壓器與110KV接線相連，相互交換功率。（3）110KV電壓級 出線4回，為使出線斷路器檢修期間不停電，采用雙母線帶旁路母線接線，并裝有專門的旁路斷路器，其旁路母線只與各出線相連，以便不停電檢修。其進(jìn)線一路通過聯(lián)絡(luò)變壓器與35KV連接，另一路為一臺50MW機(jī)組與變壓器組成單元接線，直接接入110KV，將功率送往電力系統(tǒng)。據(jù)以上分析，接線形式如下：1-3 主接線方案的評定該電氣主接線

9、的設(shè)計(jì)始終遵循了可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求。在確保可靠性、靈活性的同時(shí)，兼顧了經(jīng)濟(jì)性。在可靠性方面該主接線簡單清晰，設(shè)備少，無論檢修母線或設(shè)備故障檢修，均不致造成全廠停電，每一種電壓級中均有兩臺變壓器聯(lián)系，保證 在變壓器檢修或故障時(shí)，不致使各級電壓解列。機(jī)組的配置也比較合理，使傳遞能量在變壓器中損耗最小。但是10KV及35KV母線檢修將導(dǎo)致一半設(shè)備停運(yùn)。在靈活性方面，運(yùn)行方式較簡單，調(diào)度靈活性差，但各種電壓級接線都便于擴(kuò)建和發(fā)展。在經(jīng)濟(jì)性方面，投資小，占地面積少，采用了單元接線及封閉母線，從而避免了選擇大容量出口斷路器，節(jié)省了投資，有很大的經(jīng)濟(jì)性。通過以上分析，該主接線方案對所設(shè)計(jì)的這一小型

10、火電廠而言，是比較合理的，可以采納。1-4 發(fā)電機(jī)及變壓器的選擇1、發(fā)電機(jī)的選擇 查電力工程設(shè)計(jì)手冊（第三冊），兩臺50MW的發(fā)電機(jī)選用QFS-50-2型汽輪發(fā)電機(jī)。2、變壓器的選擇 35KV電壓母線所接的主變壓器容量S = 50/0.8 = 62.5MW，查電力工程設(shè)計(jì)手冊（第三冊），變壓器選用SSPL60000/35型，其短路電壓百分?jǐn)?shù)UK%=8.5；110KV電壓母線所接的主變器容量S = 50/0.8 = 62.5MW，查電力工程設(shè)計(jì)手冊（第三冊），變壓器選用SFPL163000/110型，其短路電壓百分?jǐn)?shù)為UK%=10.5；用于聯(lián)絡(luò)三級電壓的聯(lián)絡(luò)變壓器，通過它向110KV傳輸?shù)淖畲笕?/p>

11、量為50-22.4+（252）-16.8-1508%=48.8MW，當(dāng)35KV母線所連機(jī)組和10.5KV母線所連機(jī)組各有一臺檢修時(shí)，通過聯(lián)絡(luò)變壓器的最大容量為14.2+12=26.2MW。綜合考慮，聯(lián)絡(luò)變壓器應(yīng)選48.80.8=61MW，故選SFSL60000/110型，其中UK(1-2)%=17.5，UK(2-3)%=6.5，UK(3-1)%=10.5，?，F(xiàn)將發(fā)電機(jī)和變壓器的選擇結(jié)果列表如下，以供查詢：表1-1發(fā)電機(jī)G1,G2QF2-25-2發(fā)電機(jī)G3,G4QFS-50-2變壓器T1SSPL60000/35, UK%=8.5變壓器T2SFPL163000/110 ,UK%=10.5變壓器T3

12、SFSL60000/110，UK(1-2)%=17.5，UK(2-3)%=6.5，UK(3-1)%=10第二章 廠用電設(shè)計(jì)2-1 負(fù)荷的分類與統(tǒng)計(jì)發(fā)電廠在電力生產(chǎn)過程中，有大量的電動機(jī)械，用以保證主要設(shè)備和輔助設(shè)備的正常運(yùn)行。這些電動機(jī)及全廠的運(yùn)行操作、試驗(yàn)、修配、照明等用電設(shè)備的總耗電量，統(tǒng)稱為廠用電或自用電。廠用負(fù)荷，按其用電設(shè)備在生產(chǎn)中的作用和突然中斷供電時(shí)造成危害程度可分為四類：（1）類廠用負(fù)荷 凡短時(shí)停電會造成設(shè)備損壞，危及人身安全，主機(jī)停運(yùn)及大量影響出力的廠用負(fù)荷，都屬于類負(fù)荷。如火電廠的給水泵，凝結(jié)水泵，循環(huán)水泵，引風(fēng)機(jī)，送風(fēng)機(jī)，給粉機(jī)等以及水泵的調(diào)速器，壓油泵，潤滑油泵等。通常

13、他們都設(shè)有兩套設(shè)備互為備用，分別接到兩個(gè)獨(dú)立電源的母線上。（2）類廠用負(fù)荷 允許短時(shí)停電，恢復(fù)供電后，不致造成生產(chǎn)紊亂的廠用負(fù)荷，均屬于類負(fù)荷。如火電廠的工業(yè)水泵，疏水泵，灰漿泵，輸煤設(shè)備和化學(xué)水處理設(shè)備等，一般它們應(yīng)由兩段母線供電，并采用手動切換。（3）類廠用負(fù)荷 較長時(shí)間停電，不會影響生產(chǎn)，僅造成生產(chǎn)上的不方便者，都屬于類廠用負(fù)荷。如試驗(yàn)室，中央修配廠，油處理室等負(fù)荷，通常由一個(gè)電源供電。（4）事故保安負(fù)荷 指在停機(jī)過程中及停機(jī)后一段時(shí)間內(nèi)仍應(yīng)保證供電的負(fù)荷，否則將引起主要設(shè)備損壞，重要的自動控制裝置失靈或推遲恢復(fù)供電，甚至可能危及人身安全的負(fù)荷稱為事故保安負(fù)荷。它分為直流保安負(fù)荷，如發(fā)電

14、機(jī)組的直流潤滑油泵等，其直流電源由蓄電池組供電；交流保安負(fù)荷，如盤車電動機(jī)，實(shí)時(shí)控制用的電子計(jì)算機(jī)等都屬于交流保安負(fù)荷?，F(xiàn)將火電廠的主要負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如下（見表2-1）表2-1分類名稱負(fù)荷類別運(yùn)行方式備注鍋爐部分引風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)磨粉機(jī)給粉機(jī)或經(jīng)常，連續(xù)無煤粉倉時(shí)為汽機(jī)部分凝結(jié)水泵循環(huán)水泵給水泵給水油泵生水泵工業(yè)水泵經(jīng)常，連續(xù)給水泵不帶主油泵時(shí)電氣及公用部分充電機(jī)變壓器變壓器冷卻風(fēng)機(jī)通訊電源硅整流裝置不經(jīng)常，斷續(xù)經(jīng)常，短時(shí)經(jīng)常，連續(xù)經(jīng)常，連續(xù)經(jīng)常，連續(xù)出灰負(fù)荷灰漿泵碎渣機(jī)電氣除塵器沖灰水泵經(jīng)常，連續(xù)輔助車間油處理設(shè)備中央修理車間起重機(jī)電氣實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常，連續(xù)經(jīng)常，連續(xù)不經(jīng)常，斷續(xù)不經(jīng)常，斷續(xù)2-2 廠用電接線

15、的設(shè)計(jì)廠用電接線的設(shè)計(jì)原則基本上與主接線的設(shè)計(jì)原則相同。首先，應(yīng)保證對廠用電負(fù)荷可靠和連續(xù)供電，使發(fā)電廠主機(jī)安全運(yùn)轉(zhuǎn)；其次，接線應(yīng)能靈活地適應(yīng)正常，事故，檢修等各種運(yùn)行方式的要求；還應(yīng)適當(dāng)注意經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展的可能性并積極慎重的采用新技術(shù)、新設(shè)備，使其具有可行性和先進(jìn)性。此外，在設(shè)計(jì)廠用電系統(tǒng)接線時(shí)還要對供電電壓等級，廠用供電電源及其引接進(jìn)行分析和論證?；痣姀S的輔助機(jī)械多、容量大，供電網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，其主要負(fù)荷分布在鍋爐、氣機(jī)、電氣、輸煤、出灰、化學(xué)水處理以及輔助車間和公用電氣部分，因此，廠用電電壓必須由10KV和0.4KV兩級電壓，以單母線分段接線形式合理地分配廠用各級負(fù)荷?，F(xiàn)將該火電廠的廠用電接線的

16、系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)示于圖2-1。一、 廠用供電電壓等級的確定發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)電壓等級是根據(jù)發(fā)電機(jī)額定電壓，廠用電動機(jī)的電壓和廠用電網(wǎng)絡(luò)的可靠運(yùn)行等諸方面因素，由上一節(jié)負(fù)荷分析可知，取兩級廠用電壓，高壓級取6KV，由兩組廠用主變壓器從25MW機(jī)組的電壓母線上取，低壓級取380V，采用母線分段式。1、 6KV電壓等級供電分析對同樣的廠用系統(tǒng)，6KV網(wǎng)絡(luò)不僅節(jié)省有色金屬及費(fèi)用，且短路電流也較小，同時(shí)6KV電壓等級電動機(jī)功率可制造得較大，滿足大量負(fù)荷要求。擬采用兩段6KV的廠母線，另外再設(shè)置兩段6KV備用母線，以提高供電可靠性。2、 380V電壓級低壓供電分析380V廠用電一般采用動力和照明共用的三相四線制接

17、地系統(tǒng)，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，采用動力和照明分開供電及其引接。二、 廠用電工作電源及其引接 圖2-1所設(shè)計(jì)電廠廠用電接線圖，廠內(nèi)裝在二機(jī)三爐，發(fā)電機(jī)電壓為10.5KV，6KV廠用高壓母線分單母線，按鍋爐臺分為三段，通過T11、T12、T13廠用高壓變壓器分別接于主母線上兩個(gè)分段上，380/220V低壓廠用母線，由于機(jī)組容量不大，設(shè)啟動電源和事故保安電源，低壓廠用母線分為兩段，備用電源采用明備用形式，即專設(shè)一臺T10備用廠用高壓變壓器，平時(shí)斷開，當(dāng)任一段廠用工作母線的電源回路發(fā)生故障時(shí)QF3斷開，QF1和QF2在備用電源自動投入裝置作用下合閘。于是，T10廠用高壓變壓器代替T11廠用高壓變壓器工作。

18、為了在主母線上發(fā)生故障時(shí)，仍有可靠的備用電源，運(yùn)行中可將T10備用廠用高壓變壓器和主變壓器T2都接到備用母線上，并將主母線第段的母聯(lián)斷路器QF4合上，使備用母線和工作母線均帶電運(yùn)行。這樣，當(dāng)主母線發(fā)生事故時(shí)，QF4斷開，T10變壓器還可通過T2供電。2-3 廠用變壓器的選擇廠用變壓器容量選擇的基本原則和應(yīng)考慮的因素為：（1）變壓器原、副邊電壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡(luò)電壓一致。（2）變壓器的容量必須滿足廠用機(jī)械從電源獲得足夠的功率。（3）廠用高壓備用變壓器或起動變壓器應(yīng)與最大一臺高壓廠用工作變壓器容量相同；低壓廠用設(shè)備用變壓器的容量應(yīng)與最大一臺低壓廠用工作變壓器容量相同。據(jù)此，廠用變壓器T4

19、，T5，T6，T7，選擇如下：S=（252+502）8% / 0.83=5000KVA，查設(shè)計(jì)手冊，應(yīng)選SJL1-6300 / 10型雙繞組鋁線電力變壓器。第三章 發(fā)電機(jī)勵磁及并網(wǎng)系統(tǒng)3-1 概 述現(xiàn)代大容量發(fā)電機(jī)有的采用交流勵磁機(jī)提供勵磁電流。交流勵磁機(jī)也裝在發(fā)電機(jī)大軸上，它輸出的交流電流經(jīng)整流后供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵磁，此時(shí)，發(fā)電機(jī)的勵磁方式屬他勵磁方式，又由于采用靜止的整流裝置，故又稱為他勵靜止勵磁，交流副勵磁機(jī)提供勵磁電流。交流副勵磁機(jī)可以是永磁機(jī)或是具有自勵恒壓裝置的交流發(fā)電機(jī)。為了提高勵磁調(diào)節(jié)速度，交流勵磁機(jī)通常采用100200HZ的中頻發(fā)電機(jī)，而交流副勵磁機(jī)則采用400500HZ的中頻

20、發(fā)電機(jī)。這種發(fā)電機(jī)的直流勵磁繞組和三相交流繞組都繞在定子槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子只有齒與槽而沒有繞組，像個(gè)齒輪，因此，它沒有電刷，滑環(huán)等轉(zhuǎn)動接觸部件，具有工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝方便等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是噪音較大，交流電勢的諧波分量也較大?；痣姀S的并網(wǎng)系統(tǒng)也是一個(gè)相當(dāng)重要的電氣組成單元，本系統(tǒng)中采用NAS-965微機(jī)自動準(zhǔn)同期系統(tǒng)，完成發(fā)電機(jī)等并網(wǎng)點(diǎn)的并網(wǎng)。3-2 發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)勵磁裝置通常由測量單元、同步單元、放大單元、調(diào)差單元、穩(wěn)定單元、限制單元及一些輔助單元構(gòu)成。被測量信號（如電壓、電流等），經(jīng)測量單元變換后與給定值相比較，然后將比較結(jié)果（偏差）經(jīng)前置放大單元和功率放大單元放大，并用于控制可控硅的

21、導(dǎo)通角，以達(dá)到調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵磁電流的目的。同步單元的作用是使移相部分輸出的觸發(fā)脈沖與可控硅整流器的交流勵磁電源同步，以保證控硅的正確觸發(fā)。調(diào)差單元的作用是為了使并聯(lián)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)能穩(wěn)定和合理地分配無功負(fù)荷。穩(wěn)定單元是為了改善電力系統(tǒng)的穩(wěn)定而引進(jìn)的單元 。勵磁系統(tǒng)穩(wěn)定單元 用于改善勵磁系統(tǒng)的穩(wěn)定性。限制單元是為了使發(fā)電機(jī)不致在過勵磁或欠勵磁的條件下運(yùn)行而設(shè)置的。必須指出并不是每一種自動調(diào)節(jié)勵磁裝置都具有上述各種單元，一種調(diào)節(jié)器裝置所具有的單元與其擔(dān)負(fù)的具體任務(wù)有關(guān)。自動調(diào)節(jié)勵磁的組成部件有機(jī)端電壓互感器、機(jī)端電流互感器、勵磁變壓器；勵磁裝置需要提供以下電流，廠用AC380v、廠用DC220v控制電源

22、.廠用DC220v合閘電源；需要提供以下空接點(diǎn)，自動開機(jī).自動停機(jī).并網(wǎng)（一常開，一常閉）增，減；需要提供以下模擬信號，發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓100V，發(fā)電機(jī)機(jī)端電流5A，母線電壓100V，勵磁裝置輸出以下繼電器接點(diǎn)信號；勵磁變過流，失磁，勵磁裝置異常等。 勵磁控制、保護(hù)及信號回路由滅磁開關(guān)，助磁電路、風(fēng)機(jī)、滅磁開關(guān)偷跳、勵磁變過流、調(diào)節(jié)器故障、發(fā)電機(jī)工況異常、電量變送器等組成。在同步發(fā)電機(jī)發(fā)生內(nèi)部故障時(shí)除了必須解列外，還必須滅磁，把轉(zhuǎn)子磁場盡快地減弱到最小程度，保證轉(zhuǎn)子不過的情況下，使滅磁時(shí)間盡可能縮短，是滅磁裝置的主要功能。根據(jù)額定勵磁電壓的大小可分為線性電阻滅磁和非線性電阻滅磁。3-3 發(fā)電機(jī)并

23、網(wǎng)系統(tǒng)NAS-965微機(jī)自動準(zhǔn)同期裝置，以單片計(jì)算機(jī)為核心，采用PSD技術(shù)和超大規(guī)模集成在線可編程技術(shù)CPLD及動態(tài)相位跟蹤技術(shù)，不斷監(jiān)測發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)的電壓、頻率，并可根據(jù)頻差、壓差大小發(fā)出寬窄不同的調(diào)節(jié)脈沖，直到頻差、壓差滿足要求。在壓差、頻差滿足要求的情況下，不斷監(jiān)測發(fā)電機(jī)電壓和系統(tǒng)電壓的相位差，準(zhǔn)確確定斷路器合閘時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)快速無沖擊合閘。本裝置配備了兩路模擬信號源，其中一路模擬系統(tǒng)電壓，不可調(diào)；另一路模擬發(fā)電機(jī)電壓，可以人為地調(diào)節(jié)電壓、頻率。進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，斷開待并雙方電壓，試驗(yàn)信號由模擬信號源提供，這樣可對裝置本身邏輯進(jìn)行檢查，以保證裝置的可靠性。NAS-965型自動準(zhǔn)同期裝置適用于各種類

24、型的水電站、火電廠，對于變電站同樣適用，可充分滿足電廠、變電站實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)自動化的要求。主要功能1.準(zhǔn)確測量并顯示待并雙方的電壓和頻率；2.在壓差和頻差不合格的情況下,能夠發(fā)出長短不同的調(diào)節(jié)脈沖，使得待并雙方的電壓和頻率快速逼近。調(diào)頻和調(diào)壓功能的投入與否由硬件設(shè)定；3.在頻差和壓差合格時(shí)能夠不斷檢測相位差，提前一恒定導(dǎo)前時(shí)間發(fā)出合閘脈沖，在頻差和壓差不合格時(shí)能夠?qū)祥l回路進(jìn)行閉鎖；4.能夠自動破壞同頻不同相的現(xiàn)象，加快同期并列過程；5.能夠自動檢測并顯示斷路器的合閘時(shí)間，并可根據(jù)需要進(jìn)行修改或保存；6.具有固定偏轉(zhuǎn)角修正功能；7.能夠?qū)崿F(xiàn)同頻返網(wǎng)；8.裝置本身提供工頻信號源，供模擬調(diào)試和試驗(yàn)用，其

25、電壓、頻率可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整；9.同期并列允許的壓差、頻差及調(diào)壓、調(diào)頻寬度參數(shù)可由鍵盤設(shè)定并保存；10.具有PT斷線和過壓報(bào)警功能；11.具有與上位機(jī)通訊的功能；12.裝置的軟硬件均具有完善的自檢措施，軟硬件的任何故障都會使裝置進(jìn)入閉鎖狀態(tài)。故障部位及性質(zhì)可以在面板上顯示；第四章 繼電保護(hù)配置4-1 發(fā)變組保護(hù)配置發(fā)變組采用NAS-928C型微機(jī)保護(hù)裝置控制屏，該裝置是適用于需要配置發(fā)變組差動的發(fā)電機(jī)變壓器單元接線的保護(hù)裝置。保護(hù)配置（出口可編程） 二次諧波制動的兩側(cè)比率差動保護(hù) 高速差動電流速斷保護(hù) 各側(cè)三相過電流保護(hù)u 變壓器高側(cè)過流I段（兩時(shí)限）u 發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)過流I段（兩時(shí)限） 10

26、0%定子接地保護(hù)u 基波零壓I段u 基波零序II段t1u 基波零序II段t2u 三次諧波電壓型保護(hù) 啟停機(jī)保護(hù)u 零序過壓保護(hù)u 中性點(diǎn)過流保護(hù) 勵磁繞組過負(fù)荷保護(hù)(三相交流)u 過負(fù)荷I段u 過負(fù)荷II段 非電量保護(hù)u 六路非電量u 可選擇獨(dú)立出口u 可選擇經(jīng)CPU延時(shí)出口或告警 斷路器失靈啟動保護(hù) TA斷線檢測可選擇閉鎖差動保護(hù) TV斷線監(jiān)視 告警、事故事件記錄 故障錄波及故障分析軟件測控配置 10開關(guān)量采集電路，64路遙信信號及相關(guān)的SOE信號。 12路模擬量采集：Ugtab，Ifa，Ifb，Ifc，Ugt0，Ugn0，Itha，Igna， Ithb，Ignb，Ithc，Ignc。（注U

27、gtab為發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓AB相，Ifa，Ifb，Ifc，為三相勵磁電流，Ugt0 為發(fā)電機(jī)機(jī)端零序電壓，Ugn0 為發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)零序電壓，Itha，Ithb，Ithc，為主變高側(cè)三相電流，Igna，Ignb，Ignc，為發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)三相電流） 開關(guān)量、保護(hù)動作信號有順序事件記錄。4-2 高壓側(cè)線路保護(hù)配置高壓側(cè)線路采用國電南自PSL-620D型微機(jī)保護(hù)測控裝置，PSL 620D 系列數(shù)字式電流差動保護(hù)裝置是以光纖分相電流差動保護(hù)為全線速動的主保護(hù)，距離保護(hù)、零序保護(hù)和三相一次重合閘為后備保護(hù)的成套線路保護(hù)裝置，并集成了電壓切換箱和三相操作箱，適用于110kV、66kV 或35kV 輸配電線路。

28、功能配置及型號4-3 廠用電饋線保護(hù)部分配置廠用電饋線保護(hù)采用TDR931型微機(jī)綜合保護(hù)測控裝置，TDR931綜合保護(hù)裝置適用于110kV及以下的線路保護(hù)、變壓器保護(hù)、電容器保護(hù)、電動機(jī)保護(hù)等，提供了完整的電流電壓保護(hù)，可根據(jù)要求選配復(fù)合電壓閉鎖（方向）電流保護(hù)、過電流保護(hù)、零序電流保護(hù)、零序電壓保護(hù)、過壓保護(hù)、低壓保護(hù)、非電量保護(hù)、重合閘等，裝置還具有完善的通信接口，同時(shí)提供工業(yè)以太網(wǎng)、RS485通信接口，采用IEC-60870-103通信規(guī)約。保護(hù)基本配置 三段式復(fù)壓方向過流保護(hù)（跳閘） 零序過流保護(hù)/不平衡電流保護(hù)（告警或跳閘） 加速段保護(hù)（跳閘） 過負(fù)荷保護(hù)（告警） 重合閘（非同期、檢

29、無壓、檢同期） 低電壓保護(hù)（跳閘） 過電壓保護(hù)（跳閘） 低頻保護(hù)（跳閘） 零序過壓保護(hù)1（告警或跳閘） 零序過壓保護(hù)2/不平衡電壓保護(hù)（跳閘） 兩路非電量保護(hù)（告警或跳閘） TV斷線監(jiān)視 開關(guān)位置監(jiān)視 故障錄波及故障分析軟件測控配置 23路開關(guān)量采集電路，64路遙信信號； 12路模擬量采集（Ua、Ub、Uc 、Ia、Ib、Ic、IA、IB、IC、Ux、3U0、3I0）； 功率、功率因數(shù)、頻率等模擬量的遙測； 遙控?cái)嗦菲鞯姆趾祥l； 內(nèi)帶壓力閉鎖的操作回路。4-4 保護(hù)配置圖第5章 發(fā)電廠的控制與信號設(shè)計(jì)ECS5-1 發(fā)電廠的控制方式發(fā)電廠的電氣設(shè)備，有些是就地控制，有些是集中在一起控制。目前我國

30、火電廠所采用的控制方式有主控制室的控制方式和單元控制室的控制方式?？紤]到本次設(shè)計(jì)電廠的單機(jī)容量在100MW以下，所以采用主控制室的控制方式。其中發(fā)電機(jī)和主變壓器的控制元件、中央信號裝置等位于主環(huán)正中屏臺上；而線路和廠用變壓器的控制元件、直流屏以及遠(yuǎn)動屏均布置在主環(huán)的兩側(cè)；繼電保護(hù)屏、自動裝置屏及電能表屏布置在主環(huán)的后面。結(jié)合實(shí)際情況，主控制室設(shè)在廠房的固定端。5-2 斷路器的控制與信號斷路器的控制方式可分為手動合閘、手動跳閘、自動跳閘等。結(jié)合本次設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，斷路器的控制采用自動跳閘方式。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，引起繼電保護(hù)動作，使斷路器跳閘，同時(shí)發(fā)出相應(yīng)的聲光信號，通知維護(hù)人員。5-3 中央信號裝置

31、在發(fā)電廠和變電所中，為了及時(shí)掌握電氣設(shè)備的工作狀態(tài)，須用信號顯示當(dāng)時(shí)的情況。中央信號裝置，就是對全廠主要電氣設(shè)備的信號進(jìn)行集中監(jiān)控的裝置，它安裝在主控制室的中央信號屏上。中央信號包括事故信號和預(yù)告信號。其中，事故信號的作用是，當(dāng)主設(shè)備發(fā)生重大事故，則應(yīng)發(fā)出閃光信號，并起動電喇叭，發(fā)出音響。預(yù)告信號的作用是，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)危害及安全的異常情況時(shí)，如變壓器過負(fù)荷、母線接地、電壓回路斷線等，便發(fā)出預(yù)告信號，提醒值班人員注意，進(jìn)行適當(dāng)處理。在本次設(shè)計(jì)中，中央信號裝置采用新型的閃光報(bào)警裝置WXZ-2型信號報(bào)警裝置。5-4 發(fā)電廠的弱電控制發(fā)電廠的弱電控制分為：1、弱電小開關(guān)一對一控制。2、弱電按鈕或開關(guān)選線控制。本次設(shè)計(jì)采用的弱電控制為弱電選線控制。所謂選線，是指每個(gè)斷路器的操作都要通過選擇來完成。每一條線路用一個(gè)選擇按鈕（或選擇開關(guān)）來代替常用的控制開關(guān)，僅在全廠（或一組）中，設(shè)置一個(gè)公用的控制開關(guān)。進(jìn)行選控時(shí)，先操作選擇按鈕（或選擇開關(guān)），使被控對象的控制回路接通