【正文】 ——相應(yīng)于某一母線(xiàn)布置方式和環(huán)境溫度為+25℃時(shí)的導(dǎo)體長(zhǎng)期允許載流量。（4） 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：按上述情況選擇的導(dǎo)體截面 S，還應(yīng)校驗(yàn)其在短路條件下的熱穩(wěn)定。對(duì)于發(fā)電廠(chǎng)、變電所內(nèi)的導(dǎo)體，由于相對(duì)距離較短，電壓損失不嚴(yán)重，所以可不較驗(yàn)。大氣過(guò)電壓由雷擊或靜電感應(yīng)產(chǎn)生；操作過(guò)電壓一般是由于電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況發(fā)生突變而產(chǎn)生電磁振蕩所致。（3） 頻放電電壓上限：U gfs（變壓器內(nèi)絕緣一分鐘工頻試驗(yàn)電壓） 220kV 母線(xiàn)處避雷器 選擇 FC8－330J 避雷器，詳細(xì)參數(shù)見(jiàn)表 510表 510 FCZ－330J 避雷器參數(shù)表型號(hào)組合方式額定電壓 滅弧電壓工頻放電電壓（kV）FZ220J 單獨(dú) 330kV 290kV不小于510不大于580（1）U mi=330kVkmUxg(系統(tǒng)最高相電壓)＝220/ ＝（kV）3（2）工頻放電電壓下限Ugfx＝510kV xg=220/ ＝（3）工頻放電電壓上限：U gfs（變壓器內(nèi)絕緣一分鐘工頻試驗(yàn)電壓）。(4)母線(xiàn)解列：對(duì)母線(xiàn)系統(tǒng)斷開(kāi)母線(xiàn)聯(lián)絡(luò)斷路器。（2）定子接地保護(hù)：與母線(xiàn)直接連接的發(fā)電機(jī)的接地保護(hù)裝置由裝在機(jī)斷的零序電流互感器和電流繼電器構(gòu)成，其動(dòng)作電流按躲過(guò)不平衡電流和外部單相接地時(shí)發(fā)電機(jī)暫態(tài)，電容電流整定。（4） 發(fā)電機(jī)過(guò)負(fù)荷保護(hù)：① 定子繞組對(duì)稱(chēng)過(guò)負(fù)荷保護(hù)② 定子繞組不對(duì)稱(chēng)過(guò)負(fù)荷保護(hù)由于外部短路或單相負(fù)荷，非全相運(yùn)行等引起發(fā)電機(jī)對(duì)稱(chēng)過(guò)負(fù)荷或非對(duì)稱(chēng)過(guò)負(fù)荷。（5） 勵(lì)磁回路過(guò)負(fù)荷保護(hù)：勵(lì)磁繞組的過(guò)負(fù)荷保護(hù)由定時(shí)限和時(shí)限兩部分。要求裝設(shè)非全相運(yùn)行保護(hù)。（10）轉(zhuǎn)子接地保護(hù)： 發(fā)電機(jī)故障或異常運(yùn)行類(lèi)型：勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地。應(yīng)當(dāng)指出，這里所說(shuō)的一點(diǎn)接地故障動(dòng)作于信號(hào)，不是為了長(zhǎng)期一點(diǎn)接地故障運(yùn)行，而是認(rèn)為在發(fā)出一點(diǎn)接地故障信號(hào)后，應(yīng)當(dāng)積極轉(zhuǎn)移負(fù)荷，盡量安排停機(jī)。 （11）低勵(lì)失磁： 發(fā)電機(jī)故障或異常運(yùn)行類(lèi)型：勵(lì)磁回路勵(lì)磁電流消失。③ 一臺(tái)發(fā)電機(jī)低勵(lì)或失磁后，由于該發(fā)電機(jī)有功功率的擺動(dòng)，以及系統(tǒng)電壓的下降，可能導(dǎo)致相鄰的正常運(yùn)行發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間，或電力系統(tǒng)的各個(gè)部分之間失步，使系統(tǒng)產(chǎn)生震蕩，甩掉大量負(fù)荷。但是，失磁對(duì)電力系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)本身的危害，并不象發(fā)電機(jī)內(nèi)部短路那樣迅速地表現(xiàn)出來(lái)，另一方面，大型機(jī)組，特別是汽輪發(fā)電機(jī)，突然跳閘會(huì)給機(jī)組本身及其輔機(jī)造成很大的沖擊，對(duì)電力系統(tǒng)也會(huì)加重?cái)_動(dòng)。因?yàn)?，在?shí)踐中，大型汽輪發(fā)電機(jī)出現(xiàn)危及絕緣安全的過(guò)電壓是比較常見(jiàn)的現(xiàn)象電樞突然甩負(fù)荷后轉(zhuǎn)速上升，勵(lì)磁電流不能突變，使得發(fā)電機(jī)電壓在短時(shí)間內(nèi)也要上升，其值可能達(dá)到 — 倍額定值，持續(xù)時(shí)間可能達(dá)到幾秒。（13）逆功率和后備逆功率：由于各種原因而停止供給原動(dòng)機(jī)能量，處于與電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，將由系統(tǒng)吸取能量變?yōu)殡妱?dòng)機(jī)運(yùn)行，驅(qū)動(dòng)原動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于汽輪機(jī)組，采用油跳閘系統(tǒng)和油調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制汽輪機(jī)閥門(mén)，測(cè)量蒸汽流量是否小于同步轉(zhuǎn)速的無(wú)負(fù)荷蒸汽流量（可由高壓缸壓降準(zhǔn)確確定）作為主保護(hù)，逆功率繼電器作為后備保護(hù)，排汽室溫度作為報(bào)警。由水壓觸點(diǎn)和時(shí)間繼電器構(gòu)成。輸入電流、電壓首先經(jīng)隔離互感器、隔離放大器等傳變至二次側(cè)，成為小電壓信號(hào)分別進(jìn)入 CPU 板和管理板。187。197。205。178。191。181。CPU板181。203。226。226。CPU 板各保護(hù)動(dòng)作元件只有在其相應(yīng)的起動(dòng)元件動(dòng)作后，同時(shí)管理板對(duì)應(yīng)的起動(dòng)元件動(dòng)作后才能跳閘出口；否則會(huì)有不對(duì)應(yīng)起動(dòng)報(bào)警。 （2） 變壓器后備保護(hù)起動(dòng)相電流起動(dòng)：當(dāng)主變?nèi)嚯娏髯畲笾荡笥谙嚯娏髡ㄖ禃r(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。間隙零序電壓起動(dòng)：當(dāng)間隙零序電壓大于間隙零序電壓整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。 分支零序電流起動(dòng)：當(dāng) A、B 分支零序電流大于零序電流整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。(6 )發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)起動(dòng)單元件橫差起動(dòng)：當(dāng)橫差電流大于橫差保護(hù)整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。三次諧波電壓比率起動(dòng)：當(dāng)三次諧波電壓比率大于整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。(9 )發(fā)電機(jī)定子過(guò)負(fù)荷保護(hù)起動(dòng)定時(shí)限過(guò)負(fù)荷起動(dòng)：當(dāng)發(fā)電機(jī)三相電流最大值大于定時(shí)限整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。(11) 發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)起動(dòng)當(dāng)阻抗軌跡進(jìn)入阻抗圓時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。反時(shí)限過(guò)勵(lì)磁起動(dòng)：當(dāng)過(guò)勵(lì)磁反時(shí)限累計(jì)值大于反時(shí)限整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。(17) 發(fā)電機(jī)誤上電保護(hù)起動(dòng)誤合閘保護(hù)起動(dòng)：當(dāng)發(fā)電機(jī)三相電流最大值大于誤合閘保護(hù)整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。(19) 勵(lì)磁變（勵(lì)磁機(jī)）差動(dòng)、過(guò)流保護(hù)起動(dòng)勵(lì)磁差動(dòng)起動(dòng)：當(dāng)三相差動(dòng)電流最大值大于差動(dòng)電流起動(dòng)整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。（21 ）非電量保護(hù)起動(dòng)當(dāng)非電量保護(hù)延時(shí)時(shí)間大于整 5 定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。(2) 比率差動(dòng)的邏輯框圖比率差動(dòng)的邏輯見(jiàn)圖 62 比率差動(dòng)的邏輯框圖。涌 流 開(kāi) 放 元 件過(guò) 激 磁 閉 鎖 差 動(dòng) 判 別TA飽 和 判 別 元 件高 值 比 率 差 動(dòng) 元 件 amp。差 動(dòng) 保 護(hù) 硬 壓 板 投 入差 動(dòng) 速 斷 保 護(hù) 軟 壓 板 投 入 amp。(2)比率差動(dòng)的邏輯框圖比率差動(dòng)的邏輯見(jiàn)圖 65 比率差動(dòng)的邏輯框圖。當(dāng)某段阻抗反向定值整定為零時(shí)，選擇方向阻抗圓；當(dāng)某段阻抗正向定值大于反向定值時(shí)，選擇偏移阻抗圓；當(dāng)某段阻抗正向定值與反向定值整定為相等時(shí)，選擇全阻抗圓。差 動(dòng) 起 動(dòng) 元 件TA飽 和 判 別 元 件高 值 比 率 差 動(dòng) 元 件 amp。差 動(dòng) 起 動(dòng) 元 件 差 動(dòng) 速 斷 保 護(hù)跳 閘amp。阻抗元件的比相方程為： (63)?? 270)(90?????nPZIArgTV 斷線(xiàn)對(duì)阻抗保護(hù)的影響：當(dāng)裝置判斷出變壓器高壓側(cè) TV 斷線(xiàn)時(shí)，自動(dòng)退出阻抗保護(hù)。零序過(guò)流保護(hù)可選擇是否經(jīng)零序電壓閉鎖。jxRnZI??nZIU??pZI??pI?m?阻 抗 元 件 amp。零序過(guò)流保護(hù)邏輯見(jiàn)圖 69 零序方向過(guò)流保護(hù)邏輯框圖。=1零 序 電 壓 元 件 動(dòng) 作TV斷 線(xiàn)TV斷 線(xiàn) 保 護(hù) 投 退 原 則 投 入零 序 方 向 滿(mǎn) 足TV斷 線(xiàn)TV斷 線(xiàn) 保 護(hù) 投 退 原 則 投 入零 序 過(guò) 流 經(jīng) 零 序 電 壓 閉 鎖 投 入零 序 過(guò) 流 保 護(hù) 軟 壓 板 投 入諧 波 閉 鎖 元 件 動(dòng) 作零 序 過(guò) 流 保 護(hù) 經(jīng) 諧 波 閉 鎖 投 入零 序 過(guò) 流 保 護(hù) 起 動(dòng) 元 件 動(dòng) 作零 序 過(guò) 流 保 護(hù) 硬 壓 板 投 入零 序 過(guò) 流 元 件 動(dòng) 作amp。本 側(cè) 電 壓 退 出 硬 壓 板 投 入 =1零 序 過(guò) 流 保 護(hù) 經(jīng) 方 向 閉 鎖 投 入=1 t=1=1 零 序 過(guò) 流保 護(hù) 跳 閘圖 68 零序方向過(guò)流保護(hù)邏輯框圖零 序 電 壓 元 件經(jīng) 零 序 電 壓 閉 鎖 投 入 1 =1零 序 過(guò) 流 元 件 amp。 由于保護(hù)采用了頻率跟蹤、數(shù)字濾波及全周傅氏算法, 使得橫差保護(hù)對(duì)三次諧波的濾除比在頻率跟蹤范圍內(nèi)達(dá) 100 以上, 保護(hù)只反應(yīng)基波分量。對(duì)于其他正常運(yùn)行情況下橫差不平衡電流的增大，橫差電流保護(hù)動(dòng)作值具有浮動(dòng)門(mén)檻的功能。hczdezdMAXhczdd IIKI ????)1(hczddI 時(shí)ezdMAXI?內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)51圖 610 發(fā)電機(jī)橫差保護(hù)邏輯框圖(3)縱向零序電壓保護(hù)裝設(shè)在發(fā)電機(jī)出口專(zhuān)用 TV 開(kāi)口三角上的縱向零序電壓, 用作發(fā)電機(jī)定子繞組的匝間短路的保護(hù)。對(duì)于其他正常運(yùn)行情況下縱向零序電壓不平衡值的增大，縱向零序電壓保護(hù)動(dòng)作值具有浮動(dòng)門(mén)檻的功能。橫 差 保 護(hù) 軟 壓 板 投 入 橫 差 保 護(hù) 跳 閘=匝 間 保 護(hù) 硬 壓 板 投 入amp。橫 差 保 護(hù) 起 動(dòng)內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)52圖 611 發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)邏輯框圖結(jié) 論本文是對(duì) 4*200MW 火電廠(chǎng)的初步設(shè)計(jì)，主要涉及電氣主接線(xiàn)的選擇、廠(chǎng)用電設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、主要電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)以及 200MW 發(fā)變組保護(hù)的配置。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我對(duì)發(fā)電廠(chǎng)電氣設(shè)備有了全面了解，尤其對(duì)發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)有了更深刻的理解。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)53參考文獻(xiàn)[1] 姚春球． [2] 黃純?nèi)A． [3] 傅知蘭． [4] 電力工業(yè)部西北電力設(shè)計(jì)院．．中國(guó)[5] 繼電保護(hù)研究所．RCS985 發(fā)電機(jī)變壓器成套保護(hù)裝置技術(shù)使用說(shuō)明書(shū)．南京．南京南瑞繼保電氣有限公司．2022 [6] 何仰贊．電力系統(tǒng)分析．武漢．華中科技大學(xué)出版社．2022 [7] 卓樂(lè)友．電力工程電氣設(shè)計(jì) 200 例．北京．中國(guó)電力出版社．2022 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)54[8] 張明君，弭洪濤．電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)．北京．冶金工業(yè)出版社．2022 [9]水利電力部西北電力設(shè)計(jì)院，水利電力部東北電力設(shè)計(jì)院．電力工程電氣設(shè)計(jì)手　　　　冊(cè)．上海．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社．1981 [10] Nagrath IJ, System York:McGrawHill,1994[11] Kundur System Stability and York:McGrawHill,1994[12] Venikow V Processes in Electical Power Publisher,1980附錄 A0s 短路電流周期分量穩(wěn)態(tài)短路電流 短路電流短路點(diǎn)編號(hào)支路名稱(chēng)支路計(jì)算電抗額定。 匝 間 保 護(hù) 跳 閘1 tamp。200MW 發(fā)變組采用了微機(jī)保護(hù)，根據(jù)發(fā)變組微機(jī)保護(hù)的配置原則配置各種保護(hù)項(xiàng)目，并闡述了各保護(hù)的啟動(dòng)邏輯和主保護(hù)的工作原理。amp?？v向零序電壓保護(hù)出口邏輯見(jiàn) 611 發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)邏輯框圖。①高定值段匝間保護(hù)，按躲過(guò)區(qū)外故障最大不平衡電壓整定；②靈敏段匝間保護(hù)：裝置采用電流比率制動(dòng)的縱向零序電壓保護(hù)原理, 其動(dòng)作方程為:Uzo＞［１＋ＫzoIm/Ie］Uzozd （65）Im = 3I2 Imax IeIm = (Imax – Ie) ＋3I2 Imax ≥ Ie 式中 Uzozd 為零序電壓定值, Imax 為發(fā)電機(jī)機(jī)端最大相電流, I2 為發(fā)電機(jī)機(jī)端負(fù)序電流，Ie 為發(fā)電機(jī)額定電流, Kzo 為制動(dòng)系數(shù)。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地后, 保護(hù)切換于一個(gè)可整定的延時(shí)。②靈敏段橫差保護(hù) 裝置采用相電流比率制動(dòng)的橫差保護(hù)原理, 其動(dòng)作方程為: （64）式中 Ihczd 為橫差電流定值, IMAX 為機(jī)端三相電流中最大相電流, Iezd 為發(fā)電機(jī)額定電流, Khczd 為制動(dòng)系數(shù)。諧 波 閉 鎖 元 件零 序 過(guò) 流 經(jīng) 諧 波 閉 鎖 投 入 1 =1 零 序 過(guò) 流 保 護(hù)跳 閘amp。本 側(cè) 電 壓 退 出 硬 壓 板 投 入 零 序 電 壓 元 件=1amp。 amp。阻 抗 保 護(hù) 起 動(dòng) 元 件1 tamp。零序過(guò)流 I 段一般不經(jīng)諧波閉鎖。圖 67 阻抗保護(hù)邏輯框圖(2) 零序過(guò)流保護(hù)零序過(guò)流保護(hù)作為主變壓器中性點(diǎn)接地運(yùn)行時(shí)的后備保護(hù)。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)48阻抗元件的動(dòng)作特性如圖 66 所示。差 動(dòng) 起 動(dòng) 元 件 =1差 動(dòng) 速 斷 元 件 amp。比 率 差 動(dòng) 元 件 amp。阻抗元件取阻抗安裝處相間電壓、相間電流。圖 64 比率差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作特性比率差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作方程如下： (62)???????????????????????21211121)(/( )()/IIInIKb nIbIIIdr eblrllr ercdqerbldrbll ercdqrld式中 Id 為差動(dòng)電流，Ir 為制動(dòng)電流，Icdqd 為差動(dòng)電流起動(dòng)定值，Ie 為發(fā)電機(jī)額定電流。差 動(dòng) 起 動(dòng) 元 件amp。差 動(dòng) 保 護(hù) 硬 壓 板 投 入比 率 差 動(dòng) 保 護(hù) 軟 壓 板 投 入TA瞬 時(shí) 斷 線(xiàn) 判 別 amp。圖 62 比率差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作特性比率差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作方程如下： (61)?????????????????? ?????54321543211121)(/( )()/IIIIIInKb nIIbIIdr eblrllr ercdqerldrblbl ercdqrld式中 Id 為差動(dòng)電流，Ir 為制動(dòng)電流，Icdqd 為差動(dòng)電流起動(dòng)定值，Ie 為額定電流。(20） 勵(lì)磁繞組過(guò)負(fù)荷保護(hù)起動(dòng)勵(lì)磁繞組定時(shí)限過(guò)負(fù)荷起動(dòng)：當(dāng)勵(lì)磁繞組三相電流最大值大于定時(shí)限整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。(18) 啟停機(jī)保護(hù)起動(dòng)主變、發(fā)電機(jī)、廠(chǎng)變、勵(lì)磁變差流大于整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。(16) 發(fā)電機(jī)頻率保護(hù)起動(dòng)低頻保護(hù)起動(dòng)：當(dāng)發(fā)電機(jī)低頻運(yùn)行時(shí)間大于整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。(13) 發(fā)電機(jī)過(guò)電壓保護(hù)起動(dòng)當(dāng)發(fā)電機(jī)三相相間電壓最大值大于整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。(10) 發(fā)電機(jī)負(fù)序過(guò)負(fù)荷保護(hù)起動(dòng)定時(shí)限負(fù)序過(guò)負(fù)荷起動(dòng)：當(dāng)發(fā)電機(jī)負(fù)序電流大于定時(shí)限整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。(8 )發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子接地保護(hù)起動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地起動(dòng)：當(dāng)轉(zhuǎn)子接地電阻小于整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。工頻變化量方向匝間保護(hù)起動(dòng)。當(dāng)差流工頻變化量起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。(4 )高廠(chǎng)變后備保護(hù)起動(dòng)電流起動(dòng)：當(dāng)高廠(chǎng)變高壓側(cè)三相電流最大值大于相電流整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。零序電流起動(dòng)：當(dāng)主變零序電流大于零序電流整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。主變差動(dòng)起動(dòng)：當(dāng)主變差動(dòng)電流大于差動(dòng)電流起動(dòng)整定值時(shí)，起動(dòng)元件動(dòng)作。244。244。168。168。198。188。 A/D DSP1DSP2CPU1外部開(kāi)入串口 打印179。194。197。247。保護(hù)雙重化配置方案見(jiàn)附錄 B,保護(hù)配置表見(jiàn)附錄 C。當(dāng)電氣故障時(shí)，瓦斯保護(hù)反應(yīng)較遲。（15）斷水保護(hù)：發(fā)電機(jī)故障或