熱式火力發(fā)電廠電氣部分及繼電保護設(shè)計(編輯修改稿)
2025-03-12 15:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 量 —— 斷路器的額定開斷電流 —— 斷路器額定開斷容量 ④ 動穩(wěn)定： ich≤imax 式中： imax—— 斷路器極限通過電流峰值 ich—— 三相短路電流沖擊值 ⑤ 熱穩(wěn)定： I∞2td2≤It2t 式中： I∞2 —— 穩(wěn)態(tài)三相短路電流的平方 td2 —— 短路電流發(fā)熱等值時間 It —— 短路器 t 秒熱穩(wěn)定電流 下面根據(jù)以上條件對斷路器進行選擇 主變?nèi)萘繛?240MVA 的高壓側(cè)斷路器的選擇： 計算數(shù)據(jù)： 電壓 UNS=220V 最大工作電流 Imax= （ 240103 ） /（ √3220 ） =661A 額定開斷電流 IPt≈I″= 沖擊電流 iSh= 熱穩(wěn) QK=I2t=4= ［（ KA） ］ 根據(jù)以上數(shù)據(jù)選擇型號為 LW220 的 SF6 斷路器其相應(yīng)的各項數(shù)據(jù)為UN=220KV； IN=3150A； Ibr=40KA； imax=100KA； It2t=4800［（ KA） ］可見各項均能滿足要求，故所選斷路器合格，220KV 母線的母聯(lián)斷路器一般與主變高壓側(cè)斷路器的型號是一樣的，故也選用 LW220 型號的六氟化硫斷路器。 容量為 120MVA 的主變高壓側(cè)斷路器的選擇 計算數(shù)據(jù)： Ug=110KV 最大工作電流 = （ 120103 ） /（ √3110 ） =662A 開斷電流 ≈I″= 動穩(wěn) ich= 熱穩(wěn) QK=I∞2t=4=23 ［（ KA） ］ 由以上數(shù)據(jù)選擇型號為 SW4110 的少油式斷路器，其相應(yīng)的數(shù)據(jù)Un=110KV, In=1000A Ibr=, imax=55KA It2t=2125=2205 ［（ KA） ］ 由選擇結(jié)果可見各項均滿足要求，故所選斷路器 SW4110 合格，110KV 母線的母聯(lián)斷路器也選用型號為 SW4110 的斷路器， 110KV 的負荷線路上的斷路器選擇： 計算數(shù)據(jù)：電網(wǎng)工作電壓 Ug=110KV 4 個負荷都采用雙回線供電，其中最大的負 荷為 90MW，故最大持續(xù)工作電流： =（ 90103 ） /（ √3110 ） =556A 開斷電流： ≈I″= 動穩(wěn)： ich= 熱穩(wěn) QK=I∞2t=4= ［（ KA） ］ 由以上數(shù)據(jù)可知，選擇型號為 SW4110 的斷路器可滿足要求。 220KV 母線的出線斷路器的選擇與母聯(lián)斷路器的選擇一樣，故選用型號為 LW220 的六氟化硫斷路器。 聯(lián)絡(luò)變兩側(cè)的短路器的選擇： 高壓側(cè)： 最大工作電流 = （ 120103 ） /（ √3220 ） =331A 其它數(shù)據(jù)與母聯(lián)斷路器計算數(shù)據(jù)一樣，故也選用型號為 LW220 的六氟化硫斷路器。 中壓側(cè)： 最大工作電流 = （ 120103 ） /（ √3110 ） =662A 其它數(shù)據(jù)與母聯(lián)斷路器計算數(shù)據(jù)一樣，故也選用型號為 SW4110 的少油斷路器。 ⑵ 隔離開關(guān) 隔離開關(guān)型式的選擇，應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點和使用要求等因素進行綜合的技術(shù)經(jīng)濟比較后確定，其選擇的技術(shù)條件與斷路器選擇的技術(shù)條件 ①②④⑤ 相同。 容量為 240MVA 的主變高壓側(cè)隔離開關(guān)的選擇： 計算數(shù)據(jù)中，電網(wǎng)電壓 Un，最大持續(xù)工作電流 動穩(wěn) ich，熱穩(wěn) I∞2t 均與高壓側(cè)的斷路器數(shù)值相同，故可選用型號為 GW6220G 的隔離開關(guān)，其有關(guān)參數(shù)為額定電壓 Un=220KV 額定電流In=1000A，動穩(wěn) imax=50KA，熱穩(wěn) It2t=2125=2205 ［（ KA） ］，由此可見所選隔離開關(guān)各項均滿足要求，故其合格，母聯(lián)隔離開關(guān)出級及聯(lián)絡(luò)變高壓側(cè)的隔離開關(guān)與斷路器的選擇一樣，均選用型號為GW6220G 的隔離開關(guān)。 容量為 120MVA 的主變高壓側(cè)隔離開關(guān)的選擇計算數(shù)據(jù)與斷路器的計算數(shù)據(jù)相同，故選用型號為 GW4110 的隔離開關(guān)，其有關(guān)參數(shù)為額定電壓 Un=110KV,額定電流 In=1000A，動穩(wěn)imax=80KA， 熱穩(wěn) It2t=4= ［（ KA） ］，各項均滿足要求故合格。母聯(lián)開關(guān)，出線開關(guān)及聯(lián)絡(luò)變中壓側(cè)的隔離開關(guān)均選用型號為 GW4110 的隔離開關(guān)。 發(fā)電機 — 變壓器組保護方式的選擇及整定 （做最大一臺機組的保護設(shè)計） 大 型發(fā)電機組的特點及其對繼電保護的要求 1）機組設(shè)計特點 ⑴ 材料有效利用率的提高，造成機組的慣性常數(shù) H 明顯下降和發(fā)電機的熱容量與銅損、鐵損之比顯著下降。 ⑵ 機組電機參數(shù)的變化，主要是 Xd, Xd′Xd″ 等電抗的普遍增大，而定子繞組的電阻相對減少，這是一種普遍現(xiàn)象。 2）運行方面對大機組保護提出的要求 ⑴ 由于單機容量增大，發(fā)電機保護的拒動或誤動將造成十分嚴重的損失，因此，對大機組的繼電保護的可靠性、靈敏性、選擇性和快速性有更高的要求。 ⑵ 大型汽輪機的起、停特別費時、費錢，因此，非必要的情況下，不使大型機組頻繁啟停，更不輕易使它緊急突然停機，這也是繼電保護應(yīng)當(dāng)考慮的問題。 大型發(fā)電機變壓器組單元接線繼電保護配置 1）一般配置要求 在設(shè)計大機組繼電保護的總體配置 時，要強調(diào)最大限度地保證機組安全，強調(diào)最大限度地縮小故障破壞范圍，強調(diào)避免不必要的突然停機，以及某處異常工況的自動處理，大機組保護裝置可分為短路保護和異常運行保護兩類，短路保護兩類，是用以反應(yīng)被保護區(qū)域內(nèi)發(fā)生的各種類型的短路故障，這些故障將造成機組的直接破壞，這類保護很重要，為防止保護拒動或斷路器拒動，設(shè)主保護和后備保護，異常運行不能很快造成機組的直接破壞，這類保護一般都是各裝一套專用繼電器，不設(shè)后備保護。 2）雙重快速保護設(shè)置 為了滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定方面的要求，對于大機組故障要求快速切除，為此，要求對發(fā)電 機變壓器組設(shè)置雙重快速保護，目前普遍采用的方案如下： ⑴ 裝設(shè)發(fā)電機差動保護，升壓變壓器差動保護和發(fā)電機變壓器組差動保護，構(gòu)成雙重快速保護，保護區(qū)只伸至高壓母線側(cè)電流互感器，為消除變壓器高壓側(cè)電流互感器與斷路器之間的死區(qū)和作為母線保護的后備在升壓變壓器高壓側(cè)裝設(shè)一套全阻抗保護。 ⑵ 裝設(shè)發(fā)電機差動保護和發(fā)電機變壓器組差動保護再在發(fā)電機中性點側(cè)裝設(shè)一套復(fù)合電流速斷保護，對發(fā)電機、發(fā)電機到變壓器的引線及變壓器的一部分裝設(shè)雙重快速保護，在變壓器高壓側(cè)裝設(shè)一套全阻抗保護作為高壓側(cè)高壓線組的一部分和變壓器高壓引線及高壓母 線的后備保護。 3） 200～ 300MW 發(fā)電機雙繞組變壓器組的保護配置 ⑴ 短路保護 ① 升壓變壓器瓦斯保護 ② 發(fā)電機差動保護 ③ 發(fā)電機變壓器組差動保護 ④ 升壓變差動保護 ⑤ 阻抗保護 ⑥ 發(fā)電機匝間保護 ⑦ 升壓變壓器高壓側(cè)零序保護 ⑵ 發(fā)電機接地保護 ① 定子一點接地保護 ② 勵磁回路一點接地保護 ③ 勵磁回路二點接地保護 ⑶ 異常運行保護 ① 對稱過負荷保護 ② 不對稱過負荷保護 ③ 勵磁回路過負荷保護 ④ 失 磁保護 ⑤ 過電壓保護 ⑥ 逆功率保護 ⑷ 其它幾種保護 ① 發(fā)電機失步保護 ② 低頻保護 ③ 過激磁保護 保護及其接線 1）發(fā)電機縱聯(lián)差動保護 該保護采用新型帶比率制動特性的整流型或晶體管型差動繼電器，比率制動特性就是繼電器的動作電流，隨外部短路電流的增大而自動增大，且動作電流增大比不平衡電流的增大還要快，這樣可避免由于外部短路電流的增大而造成電流互感器飽和引起不平衡電流的增大，即可避免繼電器誤動。 實現(xiàn)這種動作特性的縱差繼電器以差動電流作為動作 電流，引入外部短路電流作為制動電流，其接線原理圖和制動特性圖見電氣設(shè)計手冊 2 圖 294 2）變壓器縱聯(lián)差動保護 該保護采用二次諧波制動帶比率制動特性的差動保護，變壓器勵磁涌流中含有很大比例的二次諧波分量，而在其內(nèi)部故障電流中，二次諧波的比例很小，因此利用二次諧波制動原理為判據(jù)的差動繼電器具有防止涌流的功能，為了避越正常運行
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