【正文】 個供電系統(tǒng)全貌和其選用的電氣設備、元件型號、規(guī)格和數(shù)量以及它們之間的相互關系。（2）大型汽輪發(fā)電機的起停特別費時、費錢，以停機7~8h的熱啟動為例：100MW機組約2h；300MW機組就得需要7h。信號回路是分析事故和統(tǒng)計繼電保護工作情況所必需的。出口回路應滿足下列要求：（1）有足夠的輸出功率，以保證斷路器可靠跳閘；（2）動作時間應盡可能?。唬?）靜態(tài)保護的出口回路應有較好的抗干擾能力，拉合操作電源時不應誤動作。繼電保護裝的四個基本要求之間經(jīng)常是矛盾的。對于故障狀態(tài)下保護輸入量增大時動作的繼電保護，其靈敏系數(shù)為Ks=對于故障狀態(tài)下保護輸入量降低時動作的繼電保護，其靈敏系數(shù)為Ks=按上述定義，保護裝置的靈敏系數(shù)應大于1。靈敏性是指保護裝置對其保護范圍內(nèi)的故障或不正常運行狀態(tài)的反應能力。速動性是指繼電保護裝置應以盡可能快的速度將故障元件從電網(wǎng)中切除。以上原理的保護，可以由一個或若干個繼電器連接在 一起組成繼電保護裝置來實現(xiàn)。由此可見，繼電保護實際上是一種電力系統(tǒng)反映事故的自動裝置。為此，在電力系統(tǒng)運行中，一方面要采取一切積極有效的措施來消除或減小故障發(fā)生的可能性:另一方面，當故障一旦發(fā)生時，應該迅速而有選擇地切除故障元件，使故障的影響范圍盡可能縮小，這一任務是由繼電保護與安全自動裝置來完成的。在此次設計中，我嚴格遵守設計規(guī)定，認定對待此次設計，最終完成了設計任務。我對自己在設計中思路有了清晰的認識。繼電保護的設置、整定、維護和試驗水平將直接影響供電的可靠性、質量及用電設備的安全。繼電保護裝置是完成繼電保護功能的核心。關鍵詞：電氣主接線；發(fā)電機變壓器組保護。發(fā)電機變壓器組的保護設計介紹了保護配置原則和發(fā)變組縱差動保護、發(fā)電機縱差動保護、發(fā)電機定子接地保護等幾種主要保護。國電蚌埠發(fā)電有限公司2600MW機組發(fā)電機保護及自動裝置設計摘 要電能的使用已經(jīng)滲透到社會、經(jīng)濟、生活的各個領域，而在我國電源結構中火電設備容量占總裝機容量的75%。最后對全廠的自動裝置進行簡單的配置。自動裝置AbstractThe use of power energy has applies in every field of social、economics and life, and in the structure of power energy of our country, the capacity of power equipment count for 75% of the total installation capacity. This paper is the preliminary design of a middle thermal power plant, equipped with two turbogenerators of 600 MW. This paper carries on mainly the design of main electrical connection and generator – transformer protection. The design of main electrical connection includes the parison and selection of electric main connection mode。繼電保護裝置就是能反應電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。我根據(jù)題目的要求，仔細分析其運行分析和系統(tǒng)所給的參數(shù)。并對自己在設計中可能遇到的問題進行了歸納。由于新技術的不斷發(fā)展，加之自己的專業(yè)水平還有待提高。電力系統(tǒng)繼電保護的基本任務在于:（1） 有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中快速、自動切除，使其損壞程度減至最輕，并保證最大限度地迅速恢復無故障部分的正常運行。它是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分，尤其對于超高壓、超大容量的電力系統(tǒng)，繼電保護對保持電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行起著極其重要的作用。繼電保護裝置一般由測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分組成，如圖 所示。這樣既能降低故障設備的損壞程度，減少用戶在低電壓情況下工作的時間，更重要的是能提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。滿足靈敏性要求的保護裝置是在規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生故障時，不論短路點的位置及短路的類型如何，都能感覺靈敏，正確反應?？煽啃允侵甘窃诒Ｗo裝置規(guī)定的保護范圍之內(nèi)發(fā)生了它不應該動作的故障時，它不應該拒絕動作；而在其它任何情況下發(fā)生了該保護裝置不應該動作的故障時，則不應該錯誤動作。因此，必須從被保護對象的實際情況出發(fā)，明確主次，采取必要的措施，使得繼電保護能全面地滿足這四個要求。對于輸電線路和非旋轉性電氣元件，保護裝置的出口回路僅作用于斷路器跳閘。因此，在保護裝置內(nèi)應設置指示信號。因此，在非必需的情況下，不使大型機組頻繁起停，更不輕易使它緊急突然停機，這也是繼電保護應該考慮的問題。它不僅是初步設計審查的重要內(nèi)容之一，同時也是將來電氣值班運行人員進行各種操作的重要依據(jù)。2．負荷大小和重要性：（1）對于一級負荷必須有倆個獨立的電源供電，而當任何一個電源失去后，能保證對全部一級負荷不間斷供電。（1） 根據(jù)電力系統(tǒng)和用戶的要求，確保運行的可靠性和供電質量；（2） 運行操作的靈活性；（3） 熱電站建設的技術經(jīng)濟指標先進；（4） 維護和檢修方便、安全；（5） 具有發(fā)展和擴建的可能性；（6） 接線盡可能簡單、可靠. 可靠性供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線應該首先滿足這個要求。，可以方便地停運斷路器、母線及其繼電保護設備，進行安全檢修而不至于影響電力網(wǎng)的運行和對用戶的供電。①主接線應力求簡單，以節(jié)省斷路器、隔離開關、電流和電壓互感器、避雷器等一次設備。主接線設計要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減小。有匯流母線的接線形式有：單母線、單母線分段，雙母線、雙母線分段、雙母線帶旁路母線接線，一臺半斷路器接線，變壓器母線組接線等。下面簡要地介紹幾種主要的接線形式及其特點。為了便于投入或切除任何一條進、出引線，在每條引出線上都裝一樣可以切除負荷電流和故障電流的斷路器（如圖中的QF1）。那么，在檢修斷路器QF1時必須使母線完全停電，這顯然是不合理的。圖21 不分段的單母線接線單母線接線的缺點可以通過將母線分段的辦法來克服。單母線接線適用范圍：（1）6~10KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時；（2）35~63KV配電裝置出線回路數(shù)為4～8回時；（3）110~220KV配電裝置出線回路數(shù)為3～4回時。 圖22 單母分段接線雙母線接線是針對單母線分段的缺點提出來的。當母聯(lián)斷路器QFd斷開時，一組母線帶電、另一組母線不帶電。雙母線接線的主要缺點：（1）變更運行方式是，都是用各回路母線側的隔離開關進行倒閘操作，操作步驟較為復雜，容易出現(xiàn)誤操作。雙母線接線廣泛應用于對可靠性要求較高、出線回路數(shù)較多的6~220KV配電裝置。圖24 雙母分段接線 為了保證采用單母線分線或雙母線的配電裝置，在進出線斷路器檢修時，不中斷對用戶的供電，增設旁路母線和旁路隔離開關。一臺半斷路器接線的特點是具有較高的供電可靠性和運行調度靈活性。 a)內(nèi)橋接線 b)外橋接線 圖27 橋形接線內(nèi)橋接線的特點是聯(lián)絡斷路器QF3靠近變壓器側，在線路正常投切或故障切除時，不影響其它回路運行。這種接線適用于線路較短、主變壓器需經(jīng)常投切、以及電力系統(tǒng)有較大的穿越功率通過聯(lián)橋回路的場合。多角形接線的主要缺點是：檢修任一斷路器時，多角形將變成開環(huán)運行，可靠性顯著降低，若再發(fā)生故障，可能造成兩個及以上回路停電，多角形接線將被分割成兩個互相獨立的部分，功率平衡遭到嚴重破壞，且多角形接線的角數(shù)越多，斷路器檢修的機會也越多，開環(huán)時間越長，此缺點也越突出；運行方式變化時，各支路的工作電流可能變化較大，使相應的繼電保護整定較復雜；多角形接線的配電裝置難于擴建發(fā)展。由于發(fā)電機和變壓器不可能單獨運行，故發(fā)電機出口不裝斷路器，但為調試發(fā)電機方便，可裝一組隔離開關，但應有可拆的連接片。由于200MW的發(fā)電機出口斷路器制造很困難，造價也很高，故200MW的機組一般采用發(fā)電機—雙繞組變壓器單元接線而不是發(fā)電機—三繞組變壓器單元接線，當發(fā)電機具有兩種升高電壓時，則在兩種升高電壓母線間裝設聯(lián)絡變壓器。但擴大單元接線的運行靈活性較差，例如檢修變壓器時，兩臺發(fā)電機就必須全停。中型發(fā)電廠（總容量200MW ~ 1000MW、單機容量50 ~ 200MW）和小型發(fā)電廠（總容量200MW以下、單機50MW以下），一般靠近負荷中心，常帶有6 ~10KV電壓級的近區(qū)負荷，同時升壓送往較遠用戶或與系統(tǒng)連接。常用的接線有：3 ~ 5角形接線、一臺半斷路器接線、雙母線多分段接線、變壓器—母線接線、環(huán)形母線多分段接線及斷路器接線。圖211所示。由于發(fā)電機和變壓器不可能單獨運行，而且在發(fā)電機與變壓器低壓繞組之間600MW汽輪發(fā)電機的工作電流較大，要求斷開的短路電流也相當大，要生產(chǎn)這種發(fā)電機斷路器的技術復雜，價格昂貴，故在600MW發(fā)電機的出口不設置斷路器，而在發(fā)電機變壓器組的高壓側設有斷路器，當發(fā)電機、主變壓器故障時，通過斷開主變壓器高壓側斷路器和發(fā)電機的勵磁回路來切除故障電流，但為了調試發(fā)電機方便，在發(fā)電機出口裝設有一組隔離開關。設置廠用分支斷路器的主要用途有二：其一，在繼電保護中增加短路電流鑒定閉鎖回路，使斷路器僅當廠用分支回路高廠變低壓側發(fā)生短路故障時保護動作，切除高廠變，同時自投高備變，整個機組的正常運行可不受影響，充分利用了斷路器的開斷能力，最大程度地縮小了廠用分支回路故障的事故范圍；其二，作為負荷開關在正常工作、啟動停機過程中，關合和切斷負荷電流，增強了機組運行的靈活性。以L1和L2為例，設隔離開關QS01和QS02以合上。第二步，合上QS2，拉開QS1（其余回路均按同樣步驟進行操作）。圖214 220KV配電裝置接線采用這一接線方式的優(yōu)點是：檢修任一母線時，不影響機組和出線的運行。當個別回路需要獨立工作或進行試驗時，可將該回路單獨接到備用母線上運行。備用電源的引接應保證其獨立性，避免與廠用工作電源由同一電源處引出，引接點電源數(shù)量應該有兩個以上，并有足夠的供點容量，最好能與電力系統(tǒng)緊密聯(lián)系，在全廠停電的情況下仍能從系統(tǒng)取得廠用電源。本設計中采用明備用方式。（2）廠用電的電壓等級確定火力發(fā)電廠采用3KV、6KV和10KV作為高壓廠用電壓；采用380/220V作為低壓廠用電壓?；鹆Πl(fā)電廠的廠用電供電電壓等級一般情況如下：1） 低壓廠用電采用380/220V電壓級。啟動/備用電源的二次側引出兩個分支，每個分支作為一臺機組備用電源。所以，電力網(wǎng)中性點的接地方式，決定了主變壓器中性點接地方式。圖216 主變中性點設備示意圖發(fā)電機中性點接地為小電流接地方式。母線的接地開關裝設在母線電壓互感器的隔離開關上；（2）220KV配電裝置的斷路器兩側隔離開關和線路隔離開關的線路側均配置接地開關。（1）6KV至220KV電壓等級的每組主母線的三相上裝有電壓互感器；（2）出線側的一組上裝有電壓互感器，用來監(jiān)視和檢測線路側有無電壓；（3）發(fā)電機出口裝有三組電壓互感器，供測量、保護和自動電壓調整裝置需要；電流互感器的配置與斷路器有關，凡裝有斷路器的地點均裝有電流互感器。在4回220KV出線均裝有阻波器和耦合電容器，以滿足系統(tǒng)通信對載波通信的要求。對某些保護（例如電流電壓連鎖速斷保護和電流速斷保護），在整定計算時，還要按正常運行方式來決定動作值或計算靈敏度。（3） 正常運行方式根據(jù)系統(tǒng)正常負荷的需要，投入與之相適應數(shù)量的發(fā)電機、變壓器和線路的運行方式稱為正常運行方式。（4） 單電源環(huán)網(wǎng)的運行方式根據(jù)任務書的給定的條件，本次設計的最大運行方式是兩臺發(fā)電機（容量為2600MW）同時投入運行，根據(jù)短路點的位置選擇短路電流的路徑，可得到流過斷路器的最大電流。系統(tǒng)中的故障和不正常運行狀態(tài)都可能引起電力系統(tǒng)事故，不僅使系統(tǒng)的正常工作遭到破壞，甚至可能造成電氣設備損壞和人身傷亡。后備保護是在主保護或斷路器拒動時，用以切除故障的保護。也即是說，要求有完善的總體配制。異常運行保護用以反應各種可能給機組造成危害的異常工況，這些工況不能很快的造成機組的直接破壞。從機組發(fā)熱方面考慮，為了不損壞發(fā)電機，當機端發(fā)生兩相短路時，要求在十分之幾秒內(nèi)切除故障。動作阻抗按母線短路時保證能可靠動作整定，以延時躲過振蕩，~1s。 600MW機組發(fā)變組保護配置分析隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，大容量機組不斷增多?！《搪繁Ｗo配置　　(1)　發(fā)電機差動保護，動作于全停Ⅰ；　　(2)　主變差動保護，動作于全停Ⅰ；　　(3)　高廠變差動保護，動作于全停Ⅰ；　　(4)　發(fā)變組差動保護，動作于全停Ⅱ；　　(5)　阻抗保護，t1動作于母線解列，t2動作于解列滅磁；　　(6)　主變重瓦斯，動作于全停Ⅱ；　　(7)　高廠變重瓦斯，動作于全停Ⅱ；　　(8)　勵磁機差動保護，動作于全停Ⅰ；　　(9)　主變高壓側零序保護，兩段4個時限，t1和t3動作于母線解列，t2和t4動作于解列滅磁；　　(10)　高廠變復合電壓過流保護，動作于解列滅磁；　　(11)　發(fā)電機匝間保護，動作于全停Ⅰ。為確保正確快速切除故障，對發(fā)電機變壓器組設置雙重快速主保護，保護方案有以下幾種可選。　　發(fā)變組差動保護電流互感器設置有兩種方案?！?(2)　第二方案為發(fā)變組大差差到高壓廠變低壓側。（1）　大機組本身對后備保護的要求　　大型發(fā)電機與升壓變壓器組成