【正文】 這樣才能保證發(fā)電廠(chǎng)乃至整個(gè)電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。（7）如果短路發(fā)生在第Ⅱ段保護(hù)范圍內(nèi)，阻抗繼電器5感受的阻抗比它的動(dòng)作阻抗大，故不動(dòng)作，而阻抗繼電器6動(dòng)作，使建立第Ⅱ段延時(shí)的時(shí)間繼電器11動(dòng)作，并通過(guò)信號(hào)繼電器8使出口中間繼電器10動(dòng)作，發(fā)出跳閘脈沖。另外，過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限是按階梯原則來(lái)整定的，往往具有較長(zhǎng)的動(dòng)作時(shí)限，因此，滿(mǎn)足不了系統(tǒng)快速切除故障的要求；至于電流或電壓速斷雖然能快速切除故障，但是它們的保護(hù)區(qū)受系統(tǒng)運(yùn)行方式改變的影響大，在某些情況下，這些保護(hù)的保護(hù)區(qū)可能變得很小；對(duì)瞬時(shí)電流速斷，有時(shí)甚至保護(hù)區(qū)縮為零。工作線(xiàn)圈匝數(shù)為：選用基本側(cè)整定工作線(xiàn)圈匝數(shù)：=1差動(dòng)線(xiàn)圈整定匝數(shù)為1。此外改進(jìn)后的瓦斯繼電器運(yùn)行性能比較穩(wěn)定，可能性也比較高，所以瓦斯保護(hù)是變壓器內(nèi)部故障的主要保護(hù)之一。上述短路故障電流將產(chǎn)生電弧，會(huì)燒壞線(xiàn)圈的絕緣和變壓器的鐵芯，甚至引起絕緣材料、變壓器油的強(qiáng)烈氣話(huà)，而導(dǎo)致油箱爆炸等嚴(yán)重后果。從圖中可知，該保護(hù)時(shí)受低電壓繼電器控制的中間繼電器BZJ來(lái)實(shí)現(xiàn)閉鎖的。由于縱差保護(hù)不反應(yīng)負(fù)荷電流與外部短路電流，只反應(yīng)兩側(cè)電流互感器之間故障時(shí)的電流，故保護(hù)不必與其它保護(hù)作時(shí)限上的配合，可瞬時(shí)動(dòng)作[8]。（4）過(guò)電流保護(hù)：用于切除發(fā)電機(jī)外部短路引起的過(guò)電流，并作為發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障的后被保護(hù)。（6）高壓備用電壓器：型號(hào)：SFZ9CY22000/110；變比：110177。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)大型發(fā)電廠(chǎng)中的發(fā)電機(jī)、變壓器、線(xiàn)路的繼電保護(hù)配置問(wèn)題進(jìn)行了論述。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)是：（1）自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無(wú)故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。（2）選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算。（9）失磁保護(hù)：對(duì)于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁消失故障，在發(fā)電機(jī)不允許失磁運(yùn)行時(shí)應(yīng)在自動(dòng)滅磁開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)連鎖斷開(kāi)發(fā)電機(jī)的斷路器；對(duì)采用半導(dǎo)體歷次以及100MW機(jī)以上采用電機(jī)歷次的發(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)直接反應(yīng)發(fā)電機(jī)失磁時(shí)電力采納數(shù)變化的專(zhuān)用失磁保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作后，瞬時(shí)跳開(kāi)發(fā)電機(jī)出口斷路器和滅磁開(kāi)關(guān)，并發(fā)出差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作的信號(hào)[6]。（a）（b）圖32　發(fā)電機(jī)低電壓起動(dòng)過(guò)電流保護(hù)接線(xiàn)圖 發(fā)電機(jī)保護(hù)接線(xiàn)圖為了便于分析事故，在每套保護(hù)裝置接至出口中間繼電器BCJ的回路中，都串接有信號(hào)繼電器，當(dāng)保護(hù)裝置動(dòng)作后，相應(yīng)的信號(hào)繼電器一方面指出該保護(hù)已動(dòng)作，另一方面發(fā)出“掉牌未復(fù)歸”信號(hào)。 根據(jù)變壓器的故障種類(lèi)及異常運(yùn)行方式應(yīng)裝設(shè)如下保護(hù)裝置：（1）防御變壓器油箱內(nèi)部短路和油面降低的瓦斯保護(hù)。變壓器兩側(cè)裝設(shè)有電流互感器1LH和2LH，按循環(huán)電流法接線(xiàn)。過(guò)電流保護(hù)應(yīng)根據(jù)變壓器容量的大小和保護(hù)裝置對(duì)靈敏度的要求，采用下述接線(xiàn)方式之一：不帶低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)；帶低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)；復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)；對(duì)于大容量的變壓器，則裝設(shè)福電流和單項(xiàng)式低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)[10]。第三段為后備保護(hù)，一般其保護(hù)范圍較長(zhǎng)，包括本線(xiàn)路和下一線(xiàn)路的全長(zhǎng)乃至更遠(yuǎn)，其動(dòng)作時(shí)限是按階梯原則來(lái)整定[12]。從主接線(xiàn)方案的確定到廠(chǎng)用電的設(shè)計(jì)，從短路電流的計(jì)算到電氣設(shè)備的選擇以及配電裝置的布置，都做了較為詳盡的闡述。在此表示誠(chéng)摯的感謝和由衷的敬意。除根據(jù)這些原則對(duì)廠(chǎng)用電系統(tǒng)配置可靠的保護(hù)裝置外，我們也要注意各保護(hù)間的配合，保證并協(xié)調(diào)好保護(hù)的可靠性、靈敏性、速動(dòng)性和選擇性，從而保證能反應(yīng)各設(shè)備、元件的任何故障和異常運(yùn)行工況。通常用時(shí)間繼電器作時(shí)間元件。圖51中所示是三階段零序電流保護(hù)的接線(xiàn)圖。 整定計(jì)算 （1）躲過(guò)外部短路時(shí)的最大不平衡電流 （41）式中，=；——外部最大短路的電流的周期分量；——非周期分量引起的誤差 取1；——電流互感器的同型系數(shù) ；——電流互感器容許對(duì)大相對(duì)誤差 ；——變壓器改變分接頭調(diào)壓引起的相對(duì)誤差 ；——繼電器整定匝數(shù)于計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對(duì)誤差 。對(duì)上述故障，若短路匝數(shù)很少或經(jīng)電弧電阻短路時(shí)，反應(yīng)到變壓器縱差保護(hù)或接地保護(hù)裝置中的電流很少，可能不會(huì)使保護(hù)動(dòng)作。展開(kāi)圖見(jiàn)附錄B發(fā)電機(jī)保護(hù)接線(xiàn)全圖。當(dāng)保護(hù)采用BCH2A型差動(dòng)繼電器時(shí)取1；式中為電流互感器的同型系數(shù)。 發(fā)電機(jī)的短路計(jì)算當(dāng)發(fā)電機(jī)端短路時(shí)，次暫態(tài)電流的一般計(jì)算式為 （31）但是也可以近似計(jì)算為： （32）給定額定電壓, 次暫態(tài)短路電流得出,沖擊電流的計(jì)算式為： （33）當(dāng)巨型發(fā)電機(jī)直接供電的母線(xiàn)上短路時(shí)，一般計(jì)代入得 ，穩(wěn)態(tài)短路電流其一般計(jì)算式為： （34）為穩(wěn)態(tài)直軸（同步）電抗；根據(jù)汽輪發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)電動(dòng)勢(shì)的曲線(xiàn) , 查得 。 電路元件參數(shù)的計(jì)算高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)算各元件的電抗，采用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算，為了使電力系統(tǒng)中的電器設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠的工作，短路計(jì)算中選取三相短路計(jì)算為主[5]。（3）備用電源:電廠(chǎng)的啟動(dòng)/備用電源由系統(tǒng)110kV變電所引入電廠(chǎng)。本文先對(duì)單獨(dú)電氣主接線(xiàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)述，然后著重針對(duì)電氣設(shè)備的選擇及布置特點(diǎn)進(jìn)行了論述。為了避免設(shè)備故障所帶來(lái)的不利影響,電廠(chǎng)設(shè)備都需要配備繼電保護(hù)裝置。（2）接線(xiàn):該發(fā)電廠(chǎng)向地方變電所供電，電壓220kV，共有2回出線(xiàn)，不設(shè)母線(xiàn)，單元制接線(xiàn)。（7） 按接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流[4]。為了快速消除發(fā)電機(jī)故障，在保護(hù)動(dòng)作與發(fā)電機(jī)斷路器跳閘的同時(shí)，還必須動(dòng)作于自動(dòng)滅磁開(kāi)關(guān)，將發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路斷開(kāi)，使定子回路不再感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，繼續(xù)供給短路電流[7]。 （35）式中為外部故障時(shí)的最大不平衡電流，一般可按下式計(jì)算 （36）式中 為考慮非周期分量影響的系數(shù)。為了便于維護(hù)人員在現(xiàn)場(chǎng)作實(shí)驗(yàn)，在差動(dòng)保護(hù)回路中裝有實(shí)驗(yàn)盒SH。 主變壓器短路計(jì)算確定基準(zhǔn)值：=100 發(fā)電機(jī)的電抗標(biāo)幺值：變壓器的電抗標(biāo)幺值：圖41 K1點(diǎn)簡(jiǎn)化后的等值電路圖當(dāng)點(diǎn)短路時(shí)，即主變壓器的低壓側(cè)：短路電流：三相短路容量：短路沖擊電流： 圖42　K2點(diǎn)簡(jiǎn)化后的等值電路圖點(diǎn)短路電流計(jì)算，即主變壓器高壓側(cè)短路時(shí)，短路電流：三相短路容量：沖擊電流： 變壓器的瓦斯保護(hù)在變壓器油箱內(nèi)常有的故障有繞組匝間或?qū)娱g絕緣破壞造成的短路，或高壓繞組對(duì)地絕緣破壞引起的單相接地。 額定參數(shù)的計(jì)算表61　變壓器額定參數(shù)名 稱(chēng)變 壓 器 各 側(cè) 數(shù) 值額定電壓（kV）額定電流（A）