【正文】 補充主保護和后備保護的性能或當(dāng)主保護和后備保護退出運行而增設(shè)的簡單保護，稱為 輔助保護。 所謂故障的切除時間是指保護裝置的動作時間與斷路器的跳閘時間之和。即：電流將急劇增大、電壓將急劇下降、電壓與電流之間的相位 角將發(fā)生變化。 （ 2）定時限過電流保護的基本原理 中性點不接地 系統(tǒng)中，廣泛采用的兩相兩繼電器的定時限過電流保護的原理接線圖。 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計 第 38 頁共 43 頁 出口中間繼電器的觸點接通了跳閘線圈回路，從而使被保護回路的斷路器跳閘切斷了故障回路，保證了非故障回路的繼續(xù)運行。 因 此保護裝置的一次返回電流 If 應(yīng)大于最大負(fù)荷電流 。但按選擇性的要求，應(yīng)只由保護裝置 3（離故障點最近）動作于跳閘?？墒牵娇拷娫炊司€路的阻抗越小，短路電流將越大，而保護的動作時間越長。它一般不需要時間繼電器。所以不必考慮返回系數(shù)。只是由一只電磁式中間繼電器替代了時間繼電器。因此，它的保護范圍就必然會延伸到下一段線路的始端去。 對于第一段電流保護，究竟采用瞬時電流速斷保護，還是采用略帶時限的電流速斷保護，可由具體情況確定。就是以瞬時電流速斷保護作為第一段，以加速切除線路首端的故障，用作輔助保護；以略帶時限的電流速斷保護作為第二段，以保護線路的全長，用作主保護；以定時限過電流保護作為第三段，以作為線路全長和相臨下一級線路的后備保護。 也就是說，其保護范圍可保護到線路全長并延伸到變壓器高壓側(cè)。略帶時限的電流速斷保護的原理接線和定時限過電流保護的原理接線相同。 （ 5）略帶時限的電流速斷保護 瞬時電流速斷保護最大的優(yōu)點是動作迅速，但只能保護線路的首端。保護范圍以外的區(qū)域稱為 “死區(qū) ”。 （ 3）瞬時電流速斷保護的整定原則和保護范圍 瞬時電流速斷保護與過電流保護的區(qū)別，在于它的動作電流值不是躲過最大負(fù)荷電流，而是必須大于保護范圍外部短路時的最大短路電流。 3. 電流速斷保護 （ 1）什麼是電流速斷保護 電流速斷保護是一種無時限或略帶時限動作的一種電流保護。也就是越靠近電源端，保護的動作時限越長，有如階梯一樣，故稱為階梯性時限特性。 Kf返回系數(shù)，一般小于 1； Nlh電流互感器的變比。也就是只有在被保護線路故障時才啟動，而在最大負(fù)荷電流出現(xiàn)時不應(yīng)動作。當(dāng) CT 的二次電流大于電流繼電器的起動值時，電流繼電器動作。 （ 2）反時限過電流保護的基本原理 當(dāng)供電線路發(fā)生相間短路時，感應(yīng)型繼電器 KA1 或 (和 )KA2 達到整定的一定時限后動作，首先使其常開觸點閉合，這時斷路器的脫扣器 YR1 或(和 )YR2 因有 KA1 (和 )KA2 的常閉觸點分流 (短路 )，而無電流通過 ,故暫時不會動作。如不能滿足可靠性的要求， 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計 第 36 頁共 43 頁 保護裝置反而成為了擴大事故或直接造成故障的根源。對于多相保護， Idz 取兩相短路電流最小值 Idz(2)。除此之外，它還有另 外的 意義。 對繼電保護裝置的基本要求 對繼電保護裝置的基本要求有四點：即選擇性、靈敏性、速動性和可靠性 （ 1） 選擇性 當(dāng)供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時，繼電保護裝置應(yīng)能有選擇性地將故障部分切除。如果沒架設(shè)避雷線，當(dāng)靠近變電所的進線上遭受雷擊時，流經(jīng)避雷器的雷電電流幅值可超過 5kA，且其陡度也會超過允許值，勢必會對線路造成破壞。 裝設(shè)避雷針時對于 35kV 變電所必須裝有獨立的避雷針，并滿足不發(fā)生反擊 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計 第 33 頁共 43 頁 的要求；對于 110kV 及以上的變電所，由于此類電壓等級配電裝置的絕緣水平較高，可以將避雷針直接裝設(shè)在配電裝置的架構(gòu)上，因此，雷擊避雷針?biāo)a(chǎn)生的高電位不會造成電氣設(shè)備的反擊事故。 雷電的形成 雷電放電是帶電荷的雷云引起的放電現(xiàn)象，在某種大氣和大地條件下，潮濕的熱氣流進入大氣層冷凝而形成雷云，大氣層中的雷云底部大多數(shù)帶負(fù)電，它在地面上感應(yīng)出大量的正電荷，這樣，雷云和大 地之間就形成了強大的電場，隨著雷云的發(fā)展和運動，當(dāng)空間電場強度超過大氣游離放電的臨界電場強度時，就會發(fā)生雷云之間或雷云對地的放電，形成雷電。 配電屏內(nèi)安裝的低壓電器應(yīng)排列整齊。 配電室內(nèi)應(yīng)留有維護通道： 固定式配電屏為單列布置時，屏前通道為 ； 固定式配電屏為雙列布置時，屏前通道為 ； 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計 第 31 頁共 43 頁 屏后和屏側(cè)維護通道為 ，有困難時可減為 。暗裝于墻壁時，底部距地面 ；明裝于墻壁時，底部距地面 。 c)排灌專用變壓器的配電裝置可安裝于機泵房內(nèi)。 (3)計算短路點。 IN 應(yīng)不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流 Imax，即 IH≥Imax (5—2) 由于發(fā)電機、調(diào)相機和變壓器在電壓降低 5％時，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的 Imax，應(yīng)為發(fā)電機、調(diào)相機和變壓器的額定電流的 1． 05 倍；若變壓器有可能過負(fù)荷運行時，乙應(yīng)按過負(fù)荷確定 (1． 32 倍變壓器額定電流 )；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺發(fā)電機或變壓器的 Imax；母線分段電抗器 Imax 應(yīng)為母 線上最大一臺發(fā)電機跳閘時，保證該段母線負(fù)荷所需的電流，或最大一臺發(fā)電機額定電流的 50％ 80％；出線回路的 Imax 一除考慮正常負(fù)荷 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計 第 28 頁共 43 頁 電流外，還應(yīng)考慮事故時由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。 選擇導(dǎo)體和電器時，對不帶電抗回路的計算短路點，應(yīng)選擇在正常接線方式時短路電流最大地點 。 電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運行 。 5％。因為發(fā)電機的額定容量為 200MW，比較后確定廠用電電壓等 級采用 6kV 的等級。電廠是否安全、可靠運行直接影響該地區(qū)的經(jīng)濟效益，可見該電廠的重要性。 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計 第 5 頁共 43 頁 靈活性 ： 主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴建時的靈活性。 其次， 我國電網(wǎng)發(fā)展的基本思路和實施的步驟是：一要以三峽電網(wǎng)為中心，推進全國聯(lián)網(wǎng)，三峽電網(wǎng)先向北與華北的聯(lián)網(wǎng)，以及與西北的聯(lián)網(wǎng)，向南與華南的聯(lián)網(wǎng)，向西則隨金沙江溪洛渡、向家壩電力外送，使三峽電網(wǎng)繼續(xù)擴展并得到進一步的加強；二是要配合大型水電站和火電基地的建設(shè)，進一步加大“西電東 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計 第 4 頁共 43 頁 送”和“北電南送”的力度，實現(xiàn)以送電為主的“送電型”聯(lián)網(wǎng)；三是在不斷加強各大區(qū)自身電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在適當(dāng)?shù)臅r機和地點按照利益均沾、互惠互利的原則，采用交流或直流，實現(xiàn)以聯(lián)網(wǎng)效益為主的“效益型”聯(lián)網(wǎng)，并把“送電型”聯(lián)網(wǎng)與“效益型”聯(lián)網(wǎng)有機地結(jié) 合起來，把全國聯(lián)網(wǎng)與加強各地區(qū)電網(wǎng)自身網(wǎng)架的建設(shè)結(jié)合起來，最后推進全國聯(lián)網(wǎng)的形成和發(fā)展，與此同時還要重視發(fā)展我國電網(wǎng)與周邊國家電網(wǎng)的互聯(lián)。 （ 4）加快電網(wǎng)建設(shè)和電網(wǎng)互聯(lián)，有利于提高電力系統(tǒng)本身的效益，使電力發(fā)展走上集約化發(fā)展的道路。針對電力供需出現(xiàn)的新情況和新問題，黨中央、國務(wù)院未雨綢繆，及時調(diào)整了 “ 十五 ” 電力發(fā)展規(guī)劃，加強了宏觀調(diào)控力度，采取有力措施，加快了電力建設(shè)步伐，緩解了電力供應(yīng)緊張的局面，取得了顯著成效。 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計 第 2 頁共 43 頁 第一章 電力工業(yè)的發(fā)展 電力工業(yè)發(fā)展的狀況 中國電力自 1882 年誕生至今，經(jīng)歷了 3 個發(fā)展時期。它的功能是將自然界的一次能源通 過發(fā)電動力裝置轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應(yīng)到各負(fù)荷中心。本文是對 800MW 區(qū)域發(fā)電廠部分電氣的設(shè)計，主要完成了電氣主接線的設(shè)計。 “ 十五 ” 以來，我國電力工業(yè)加快發(fā)展， “ 西電東送 ” 、城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造等工作成效顯著。電網(wǎng)是電力市場的載體，沒有一個統(tǒng)一的互聯(lián)電網(wǎng)就不可能建立統(tǒng)一而競爭有序的電力市場，沒有電網(wǎng)的發(fā)展，就不可能擴展電力市場。在我國的電網(wǎng)建設(shè)中，要實施抓兩頭帶中間的策略。因此，電氣主接線必須保證供電可靠。 對原始資料的分析 從原始資料可以知道，本電廠屬于地區(qū)性火力發(fā)電廠，建成后總?cè)萘繛?00MW，建成后與周邊的幾個電廠形成區(qū)域電網(wǎng)。 同時方案二比方案一多占用了土地，當(dāng)今我國的土地資源比較缺乏， 但我國人口多，人均占地面積少，所 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計 第 8 頁共 43 頁 以我們更應(yīng)該合理而有效的利用土地，積極提倡“節(jié)約為主，長效機制”的原則。 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計 第 9 頁共 43 頁 廠用主變選擇 廠用電主變選擇原則： 變壓器、副邊額定電壓應(yīng)分別與引接點和廠用電系統(tǒng)的額定電壓相適應(yīng)。 第四章 短路電流計算 短路電流計算的目的 在發(fā)電廠電氣設(shè)計中，短路電流計算是其中的一個重要環(huán)節(jié)。 輸電線路的電容略去不計 。 一、按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 1．額定電壓 電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運行電匝因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，有時會高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許的最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運行電壓。按本工程設(shè)計最終容量計算，并考慮電力系統(tǒng)遠景發(fā)展規(guī)劃 (一般為本工程建成后 5—10 年 )；其接線應(yīng)采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮 在切換過程中可能短時并列的接線方式 (如切換廠用變壓器時的并列 )。設(shè)在發(fā)電廠、變配電所等處。 室外配電箱應(yīng)牢固地安裝在支架或基礎(chǔ)上，箱底距地面高度不低于，并采取防止攀登的措施。 配電室進出引線的導(dǎo)體截面應(yīng)按允許載流量選擇。 配電屏應(yīng)牢固地安裝在基礎(chǔ)型鋼上，型鋼頂部應(yīng)高出地面 10mm，屏體內(nèi)設(shè)備與各構(gòu)件連接應(yīng)牢固。 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計 第 32 頁共 43 頁 支持母 線的金屬構(gòu)件、螺栓等均應(yīng)鍍鋅，母線安裝時接觸面應(yīng)保持潔凈，螺栓緊固后接觸面緊密，各螺栓受力均勻。 (1) 變電所的直擊雷防護。對變電所進線實施防雷保護，其目的就是限制流經(jīng)避雷器的雷電電流幅值和雷電波的陡度。 (5) 變電所的防雷接地。即：為滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備的要求，能以最快速度有選擇地切除被保護設(shè)備和線路故障的保護，就稱為主保護；當(dāng)主保護或斷路器拒動時，用以切除故障的保護，就稱為后備保護。 （ 2） 靈敏性 靈敏性系指繼電保護裝置對 故障和異常工作狀況的反映能力。由于斷路器一經(jīng)選定，其跳閘時間就已確定，目前我國生產(chǎn)的斷路器跳閘時間均在 以下。 （ 2） 繼電保護的類型 在電力系統(tǒng)中以上述物理量的變化為基礎(chǔ)，利用正常運行和故障時各物理量的差別就可以構(gòu)成各種不同 原理和類型的繼電保護裝置。它是由兩只電流互感器和兩只電流繼電器、一只時間繼電器和一只信號繼電器構(gòu)成。而信號繼電器的動作使信號指示牌掉下并發(fā)出警報信號。即： If 因此，定時限過電流裝置電流繼電器的動作電流 為： =(). 式中 800MW 區(qū)域發(fā)電廠電氣部分設(shè)計 第 39 頁共 43 頁 Kk可靠系數(shù)，考慮到繼電器動作電流的誤差和計算誤差而設(shè)。在故障切除后，保護裝置 2 返回。 也就是說過