【正文】 4 目 錄 1 緒論 ................................................7 電力系統繼電保護的作用 ............................. 7 ......... 7 繼電保護裝置及任務 ...................................................... 7 繼電保護的基本原理和保護裝置的組成 ................. 8 ....................................................... 8 繼電保護裝置的組成 ...................................................... 8 ................................... 9 ............................................................................... 9 速動性 .............................................................................. 9 ............................................................................. 10 ............................................................................. 10 .............................. 11 2 發(fā)電機變壓器組的后 備保護 ............................12 .............................................. 12 .................................. 13 .............................. 13 .................................. 14 ...................................... 15 5 ...................................... 15 .............................. 16 ...................................... 16 ............................................................. 16 ............................................. 16 3 發(fā)電機變壓器組的縱差保護 .............................19 .................................... 19 變壓器縱差保護與發(fā)電機縱差保護的不同 .............. 19 ............................ 20 4 發(fā)電機變壓器組保護的改進 ............................22 目前的機組保護存在的主要問題 ...................... 22 .......................................... 22 5 保護配置及整定計算 .................................24 題目簡介 ........................................ 24 保護配置 ......................................... 24 ................................................................................ 24 分析 ................................................................. 24 幾種保護配置問題的探討 ............................................ 26 .......................................... 28 采用高靈敏度接線的發(fā)電機縱差保護（ BCH2） ........ 28 (擬采用 BCH1型繼電器 ) .................. 29 (BCH4) ............................ 32 6 ............................................................. 39 ......................................................................... 40 ............................................. 43 ..................................................................... 43 ................................................................. 44 ..................................................... 44 ....................................................... 44 ........................ 45 6保護配置圖 ..........................................47 7 發(fā)電機變壓器組的保護設計 1 緒論 電力系統繼電保護的作用 電力系統的故障和不正常運行狀態(tài)及引起的后果 在電力系統中 ,由于 雷擊或鳥獸跨接電氣設備、設備制造上的缺陷、設計和安裝的錯誤、檢修質量不高或運行維護不當等原因，往往發(fā)生各種事故。 發(fā)生故障可能引起的后果是： (1) 故障點通過很大的短路電流和所燃起的電弧，使故障設備燒壞。 最常見的不正常工作狀態(tài)是過負荷?？傊?，不正常工作狀態(tài)往往影響電能的質量、設備的壽命、用戶生產產品的質量等。 繼電保護裝置，就是指反映電力系統中電氣元件發(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)出信號的一種制動裝置。 (1) 利用基本電氣參數的區(qū)別 發(fā)生短路后，利用電流、電壓、線路測量阻抗等的變化，可以構成如下保護： a. 過電流保護； ； (或低阻抗保護 ) (2)利用內部故障和外部故障時被保護元件兩側電流相位 (或功率方向 )的差別。 (4) 反應非電氣量的保護 反應變壓器油箱內部故障時所產生的氣體而構成瓦斯保護；反應于電動機繞組的溫度升高而構成過負荷保護等。 (3) 執(zhí)行部分 執(zhí)行部分的作用是根據邏輯部分送的信號 ,最后完成保護裝置所擔負的任務。 選擇性 選擇性是指保護裝置動作時，僅將故障元件從電力系統中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運行。因此，在發(fā)生故障時，應力求保護裝置能迅速動作切除故障。一般對 400～ 500KV 以上的網絡 ,約為 ～ ，對 220～ 230KV 的網絡為～ ；對 110KV 的網絡為 ～ 。 （ 3）大容量的發(fā)電機，變壓器及電動機內部發(fā)生故障。保護裝置的靈 敏性，通常用靈敏度系數來衡量，靈敏度系數越大，則保護的靈敏度就越高，反之就越低。 （ 3）正確選定繼電保護的整定值。 繼電保護技術的發(fā)展史 繼電保護的發(fā)展是隨著電力系統和自動化技術的發(fā)展而發(fā)展的。 70 年代以后，利用集成電路構成的裝置在電力系 統繼電保護中得到廣泛運用。 12 2 發(fā)電機變壓器組的后備保護 概述 按照繼電保護的配置原則，中、小型發(fā)電機、變壓器只裝設一套主保護，當主保護或有關斷路器拒動時，應裝設近后備和 /或遠后備保護，為被保護設備或相鄰元件提供后備保護作用。根本原因是發(fā)電機和變壓器內部短路時，端口三相電流可能不大，三相電壓可能不低，相應的測量阻抗就可能較大，這明顯表現出主設備保護和線路保 13 護的不同。 （ b）用反時限負序過電流保護和定子過負荷保護作為發(fā)電機和變壓器的后備保護。這一保護可與已有反時限負序電流和相電流保護結合起來，實現比較簡單。 (2) 對于 220 千伏母線及相鄰線路的相間短路故障時 ,如采用反時限負序過電流保護及相電流保護作為后備保護 ,當延時過長時 ,為加速切除故障可采用如下方案 : (a) 采用低阻抗保護設置，作為相鄰元件的后備?？偤髠洳顒颖Ｗo有如下兩種方案： （ 1）當總差動保護范圍不包括廠用變壓器時，即總差動保護接于廠用變壓器低壓側的電流互感器上，此時廠用變壓器有 雙重差動保護。由差動保護裝置和阻抗保護裝置構成的后備保護方案比較完善，但后備差動保護方案較復雜。 對于 200MW 及以上的發(fā)電機變壓器組，當裝有雙重快 速保護，且在發(fā)電機側沒有帶時限的后備保護時，應在變壓器高壓側裝設后備保護，作為相鄰元件保護的后備。 動作參數的整定計算按有關保護的整定公式計算。但當發(fā)電機電壓側有廠用分支時，在廠用變壓器內部發(fā)生故障的情況下，除了發(fā)電機和變壓器都分別裝設差動保護外，還要裝一套發(fā)電機變壓器組的公 用差動保護，作為后備保護。 （ 2）高壓及中壓側有電源或三側均有電源的三繞組降壓變壓器和聯絡變壓器，相間故障后備保護為了滿足選擇性要求，在高壓或中壓側要加功率方向元件，其方向宜指向變壓器。 單相接地保護 接地保護的特點 對 100MW 以下的發(fā)電機變壓器組中的發(fā)電機，應裝設保護區(qū)不小于 90%的定子接地保護，對 100MW 及以上者，發(fā)電機應裝設保護區(qū)為 100%的定子接地保護，發(fā)電機變壓器組通常采用零序電壓保護，動作于信號。這種保護有15%的死區(qū)，它對大容量發(fā)電機是不完善的。 動作值只按躲過正常運行時電壓互感器開口側的基波不平衡電壓整定，即 ﹥ Ubp 這里的 Ubp 為基波不平衡電壓，其值較小。因此，發(fā)電機變壓器組的保護應能反應發(fā)電機和變壓器的故障和異常運行情況。當廠用分支接在發(fā)電機與斷路器之間時。 （ 2） 變壓器高壓繞組常有調壓分 接頭，有的還要求帶負荷調節(jié)，使變壓器縱差 20 （ a）廠用分支接在變壓器側 （ b）廠用分支接在發(fā)電機側 圖 31 發(fā)電機變壓器組接線圖 保護已調整平衡的二次電流又被破壞，不平衡電流增大，這將使變壓器縱差保護的最小動作電流和制動系數都要相應加大。 縱差動作保護的整定計算 21 當發(fā)電機變壓器組的縱差動保護的整定計算與發(fā)電機和變壓器同類型保護的整定計算相同。 當采用帶只動特性的 BCH1 型繼電器時，制動線圈的接入方式要分別不同情況加以考慮，其目的是保護內部短路時，保護具 有