【正文】 ....... 37 發(fā)電機低勵失磁保護 ...................................................................................................38 整定計算 ............................................................................................................................................. 40 發(fā)電機失步保護 ...........................................................................................................42 發(fā)電機失步保護裝設(shè)原則及構(gòu)成原理 ........................................................................................... 42 整定計算 ............................................................................................................................................. 45 發(fā)電機逆功率保護 .....................................................................................................47 發(fā)電機逆功率保護裝設(shè)原則 .......................................................................................................... 48 大機組發(fā)電機逆功率保護優(yōu)點 ..................................................................................................... 48 整定計算 ........................................................................................................................................... 49 結(jié) 束 語 ......................................................................................................................... 50 致 謝 ............................................................................................................................. 51 參 考 文 獻 ................................................................................................................. 52 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大本科畢業(yè)設(shè)計說明書 1 第一章 緒論 護的作用及意義 電力系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中，有可能發(fā)生各類故障和各種不正常情況。 （ 2）故障處有很大的短路電流，產(chǎn)生的電弧會燒壞電氣設(shè)備。 繼電保護被稱為是電力系統(tǒng)的衛(wèi)士，它的基本任務(wù)有： （ 1）當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動、迅速、有選擇地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，保證系統(tǒng)其余部分迅速恢復正常運行，防止故障進一步擴大。同時隨著現(xiàn)代社會對電網(wǎng)供電可靠性的要求的不斷提高，就需要我們繼電保護發(fā)揮更加重要的作用，針對系統(tǒng)出現(xiàn)的故障能及時切除，確保 電網(wǎng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟運行。 4 個階段是電磁型（整流型）、晶體管型、集成電路型、微機型。以下各級電網(wǎng)所需的各種保 護設(shè)備，目前我國的微機保護的研究和制造均已居于國際先進水平。 繼電保護發(fā)展存在的問題及解決辦法 繼電保護的重要性是顯然的 ,是關(guān)系到電網(wǎng)穩(wěn)定的重要設(shè)備。現(xiàn)針對一些比較現(xiàn)實的問題舉例說明。從統(tǒng)計的結(jié)果看誤動有以下幾個主要原因 :① CT 二次電纜回路接觸不良 。⑤運行人員誤投退保護壓板。 （ 2） 盡快規(guī)范通訊規(guī)約管理 ,減少相關(guān)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。另外 ,據(jù)研究表明 ,“四遙”裝置很少出問題 ,問題最多的就是后臺監(jiān)控機 ,究其原因 ,除了技術(shù)未成熟以外 ,計算機質(zhì)量比較差也是一個重大原因。因此，應(yīng)盡快統(tǒng)一電力系統(tǒng)通訊規(guī)約 ,規(guī)范通訊規(guī)約管理。所以 ,維護人員應(yīng)對所有監(jiān)控系統(tǒng)進行硬盤備份 ,一旦硬盤損壞 ,整個硬盤更換即可。繼電保護發(fā)展至今 ,各方面已非常成熟 ,但繼電保護管理工作太繁瑣 ,耗費大量的人力物力。作為繼電保護維護工作者 ,應(yīng)從管理方式方法入手 ,從根本上改變繼電保護工作局面，對于工作過程中發(fā)現(xiàn)的問題要及時更正和改進。邏輯部分是根據(jù)測量部分輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護裝置按一定的布爾邏輯及時序邏輯關(guān)系工作，最后確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘或發(fā)出信號，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行部分的部件。 發(fā)電機是電力系統(tǒng)中大量使用的重要電氣設(shè)備 ,發(fā)電機安全運行對保護電力系統(tǒng)的正常工作和電能質(zhì)量起著決定性作用，同時發(fā)電機本身也是一個十分貴重的電氣元件，因此，應(yīng)該針對各種不同的故障和不正常運行狀態(tài)，裝設(shè)性能完善的繼電保護裝置。 對 發(fā)電機 的保護是非常重要的，也是非常有必要的。 按照上述故障類型設(shè)置相應(yīng)保護，并進行整定計算。 2 ﹪ /20kV； 連接組別： YN， d11。39。 變壓器電抗計算： 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大本科畢業(yè)設(shè)計說明書 7 變壓器額定電壓： 500TU kV? 變壓器額定容量： 800NS MVA? 短路電壓百分值： % 10%KU ? 變壓器電抗： **12 % 1 0 1 0 0 0 0 . 1 2 51 0 0 1 0 0 8 0 0KBTT NUSXX S? ?? ? ? ?? 線路電抗計算： 單回線計算公式： *2BLl avSX X l U? ? ?； 雙回線計算公式： *22 BLl avSX X l U? ? ? ； 線路 1電抗： * 1 ? ； 線路 2電抗： * 2 ? ； 線路 3電抗： * 3 ? 。人為因素主要是由于設(shè)計、安裝及維護不良所帶來的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路，還有就是人為事故。 3． 不對稱接地短路所造成的不平衡電流，產(chǎn)生零序不平衡磁通，對臨近的通訊產(chǎn)生干擾，并危及設(shè)備和人身的安全。 序網(wǎng)的制定 本設(shè)計主要是對發(fā)電機進行常規(guī)保護的配置及整定計算，所以以下所有的短路計算 是為了正確選擇和校驗電氣設(shè)備，以及進行繼電保護裝置的整定計算 、靈敏度校驗 。利用這種簡化的計算，可以對短路電流的最大可能作近似的估計。凡是某一序電流能流通的元件都必須包括在該序網(wǎng)絡(luò)中，并用相應(yīng)的序參數(shù)和等值電路表示。電網(wǎng)等效電路圖如圖 21 所 示 600MW發(fā)電機組繼電保護 10 圖 21 系統(tǒng)等值電路圖 短路 計算過程 化簡系統(tǒng)等值電路圖，如圖 22 圖 22 最簡系統(tǒng)等值電路圖 XΣ 為系統(tǒng)電抗； XT XT2分別為變壓器； XG XG2分別為發(fā)電機電抗。 最小運行方式下的短路電流計算 最小運行方式為一臺發(fā)電機投入運行，如 圖 23 圖 23 最小運行方式下等值電路圖 流入 G1的短路電流歸算到 20kV 側(cè)： * 11 *11 3 .3 30 .3KGGEI X? ? ?； * 1000 2 8 . 8 6 83 3 2 0BBBSI U? ? ??； 600MW發(fā)電機組繼電保護 12 三相短路電流： ? ?3 **1 1 m in 1 1 G B K GI I I k A? ? ?； 兩相短路電流： ? ? ? ?231 1 m i n 1 1 m i n3 8 3 . 2 52K G K GI I k A? ? ?。例如，電流速斷靈敏系數(shù)不符合要求，可裝設(shè)縱聯(lián)差動保護；對中性點側(cè)沒有引出線的發(fā)電機，可裝設(shè)低壓過流保護。 6. 在穿越性短路、穿越性勵磁涌流及自同步或非同步合閘過程中，縱聯(lián)差動保護應(yīng)采取措施，減輕電流互感器飽和及剩磁的影響，提高保護動作可靠性。 縱聯(lián)差動保護 比率制動式差動保護原理： 比率制動性是指繼電器的動作電流隨外部短路電流的增大而自動增大，而且動作電流增大比不平衡電流的增大還要快的特性，這樣就可以避免繼電器誤動。dI 是差動電流，即差動繼電器的動作電流。繼電器的制動電流的引入是通過圖 31中的電抗變壓器 TAM1 實現(xiàn)的，他的一次繞組 N1和 N2同極性地分別流過電流 1IⅡ 和 I2Ⅱ 。 與 32 中， OG 表示最小動作電流 .minopI ， .minresGE I? 表示繼電器開始具有制動作用的最小制動電流，通常取 .minresI 等于或小于負荷電流。調(diào)整繼電器的制動特性使之具有 /res d resK I I K??，如圖 32值得直線 EA，則繼電器就具有這樣性能：不管外部短路電流多大，繼電器總不會誤動， resK 被稱為制動系數(shù)。 帶比率制 動特性的用于發(fā)電機的差動繼電器的最?。ㄆ鹗迹﹦幼髡娏饕话憧扇? 倍發(fā)電機額定電流。躲過最大動作電流為.maxopI，其值為 .m ax .m axop rel unbI K I?； 其中發(fā)電機外部短路時，差動保護的最大不平衡電流由下式進行估算 ( 3 ). m a x . m a x /u n b a p c c e r k TAI K K K I n? ； 式中apK—— 非周期分量系數(shù)，取 ~2，本計算中取 2； ccK —— 互感器同型系數(shù)，取 ； erK —— 互感器比誤差系數(shù)，取 (3) .maxkI — — 最大外部三相短路電流 周期分量 . 對應(yīng)的最大短路電流 (3) .maxkI 與最大制動電流 .maxresI 相對應(yīng)。 2 200 16UV? ? ?。 192451 3 .8 55000cbIA? ? ? 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大本科畢業(yè)設(shè)計說明書 17 保護 定子繞組匝間短路保護裝設(shè)原 則 ，每相有并聯(lián)分支且中性點側(cè)有分支引出端的發(fā)電機，應(yīng)裝設(shè)零序電流型橫差保護，或裂相橫差保護 、不完全縱差保護。 對中性點有 3個引出端子的大容量發(fā)電機的匝間保護，目前一般采用定子零序電壓式保護裝置。同一支路繞組間短路，或同相不同支路繞組匝間短路，都稱為定子繞組的匝間短路， 發(fā)生匝間短路時縱差保護不能反應(yīng)，故必須裝設(shè)專用保護。這種保護的優(yōu)點是接線簡單，靈敏度也可以很高，其缺點是發(fā)電機中性點側(cè)必須有 6個引出端子，保護有不大的死區(qū)。利用這個環(huán)流，可以實現(xiàn)對發(fā)電機定子繞組匝間短路的保護，即橫差動保護 .這種接線方式只用一個互感器裝于發(fā)電機兩組星形中點的連線上，其本質(zhì)是把一半繞組的三相電流之和去與另一半繞組三相電流之和進行比較。 2．靈敏度 系數(shù) 校驗 靈敏系數(shù)是以保護動作死區(qū)占整個繞組的百分比表示的，由下式可求出保護動作死區(qū)占的百分比 003 / 4I a X? 式中 03I —— 等于 .oprI ； 0X —— 發(fā)電機零序電抗，為 a —— 發(fā)電機動作死區(qū)的比分比 所以 55 4 95 68 42 44 .2%a ? ? ? ? ? 從 上述計算可知，保護動作整定值越高，保護死區(qū)越大，為了減小保護死區(qū)，應(yīng)經(jīng)三次諧波濾過器，盡量減小 3次諧波不平衡電流。 保護裝置由裝于機端的零序電流互感器和電流繼電器構(gòu)成。 為檢查發(fā)電機定子繞組和發(fā)電機回路的絕緣狀況，保護裝置應(yīng)能監(jiān)視發(fā)電機端零序電壓值。 為檢查發(fā)電機定子繞組和發(fā)電機回路的絕緣狀況，保護裝置應(yīng)能監(jiān)視發(fā)電機端零序電壓值?；阈螂妷憾ㄗ永@組接地保護，其保護區(qū)為靠機端側(cè)的定子繞組的85%~95%范圍； 3 次諧波電壓定子繞組接地保護，其保護區(qū)為靠近中性點側(cè)的定子繞組的 50%范圍；兩保護區(qū)加起來構(gòu)成 100%的保護區(qū)，如圖 34 所示。顯然在正常情況下，恒有33SNUU? 。 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大本科畢業(yè)設(shè)計說明書 21 圖 36中性點經(jīng)消弧線圈接地的發(fā)電機 正常運行時 3次諧波等值電路圖 定子繞組一點接地后的 3 次諧波電壓分布。 圖 37 定子繞組一點接地后 3SU 和 3NU 隨 ? 變化的關(guān)系 600MW發(fā)電機組繼電保護 22 整定計算 三次諧波保護與中性點基波定子接地保護共同構(gòu)成 100%接地保護，由于三次諧波保護誤動概率比較大，我國《大型發(fā)電機變壓器組保護整定計算導則》推薦僅作用與信號。 實際運行并網(wǎng)前應(yīng)整定為 2(~)? ,現(xiàn)取 2? ，其中 2? 為并