【文章內(nèi)容簡介】 6 73 3 2 1BBavSI K AU? ? ?? 1 5 1 1 .1 3 4 4 .2 6 33 3 2 1N BSI K AU ?? ? ?? 2 5 1 1 .1 1 4 .7 5 43 3 2 1N BSI K AU? ? ?? 短路電流的有名值： 39。0 1 2 1 .1 8 2 2 8 .8 6 7 0 .0 3 1 4 4 .2 3 6 5 .5 2 6 1 4 .7 5 4 1 1 7 .0 2 3f A B B CI I I I I I I KA? ? ? ? ? ? ? ? ? ?39。2 1 2 1 .4 0 3 2 8 .8 6 7 0 .0 3 1 4 4 .2 6 3 3 .3 7 8 1 4 .7 5 4 9 1 .7 1 2f A B B CI I I I I I I KA? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 39。4 1 2 1 .4 0 3 2 8 .8 6 7 0 .0 3 1 4 4 .2 6 3 3 .2 3 4 1 4 .7 5 4 8 9 .5 8 7f A B B CI I I I I I I KA? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 3） f3點短路電流周期分量標么值，查表得 表 43 f3 點短路電流周期分量標么值 時 間 系統(tǒng) 發(fā)電機 BI 發(fā)電機 CI 0 S 2 S 4 S js1 11 1 BBCIXI?? ? ??? 基準值：39。 1000 9 1 .6 4 33 3 6 .3BBavSI K AU? ? ?? 1 5 1 1 .1 3 1 4 0 .5 1 63 3 6 .3N BSI K AU ?? ? ?? 2 5 1 1 .1 4 6 .8 3 93 3 6 .3N BSI K AU? ? ?? 短路電流的有名值： 39。0 1 2 0. 03 3 91 .6 43 0. 00 08 72 14 0. 51 6 0. 13 6 46 .8 39 9. 5 17f A B B CI I I I I I I KA? ? ? ? ? ? ? ? ? ?39。2 1 2 0. 03 3 91 .6 43 0. 00 08 72 14 0. 51 6 0. 13 6 46 .8 39 9. 5 17f A B B CI I I I I I I KA? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 長春工程學院畢業(yè)設計（論文） 17 39。4 1 2 0. 03 3 91 .6 43 0. 00 08 72 14 0. 51 6 0. 13 6 46 .8 39 9. 5 17f A B B CI I I I I I I KA? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 表 44 短路點沖擊系數(shù) 短 路 點 沖 擊 系 數(shù) 發(fā) 電 機 端 發(fā)電廠變壓器 側(cè) 母線及發(fā)電機電壓電抗器后 遠離發(fā)電廠的地點 im 2im G G im L D L DI K I K I?? ??? ? ?（ ） f1點 ( 5 9 .1 7 1 .0 9 9 7 1 .8 1 .8 0 2 2 .2 4 8 1 .8 5 ) 2 1 7 6 .2 3 8imI KA? ? ? ? ? ? ? ? f2點 ( 1 .1 8 2 2 8 .8 6 7 1 .8 0 .0 3 1 4 4 .2 3 6 1 .8 5 5 .5 2 6 1 4 .7 5 4 1 .9 ) 2 3 0 9 .5 1 8imI KA? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? f3點 ? ?0 .0 3 3 9 1 .6 4 3 1 .8 0 .0 0 0 8 7 2 1 4 0 .5 1 6 1 .9 0 .1 3 6 4 6 . 8 3 9 1 .9 2 1 7 .1 1 7imI KA? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 長春工程學院畢業(yè)設計（論文） 18 5 發(fā)電機變壓器 的保護配置 概論 繼電保護設計的原則及一般規(guī)定設計的準則： 繼電保護和安全自動裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，對保證電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行，防止事故發(fā)生或擴大起重大作用。要合理處理繼電保護和安全自動裝置與其保護對象 —— 電網(wǎng)一次部分的關系。繼電保 護和安全自動裝置由于本身特點及重要性，要求采用成熟的特別是符合我國電網(wǎng)要求的有運行經(jīng)驗的技術。不合理的電網(wǎng)結構、廠站主接線和運行方式必將導致繼電保護和安全自動裝置困難，接線復雜。有時為適應一次部分某些特殊需要采用一些不成熟的非常規(guī)的保護裝置，由此往往引起保護誤動，甚至使一般性故障夸大為系統(tǒng)性事故，設計中應該注意。繼電保護和安全自動裝置應符合可靠性、安全性、選擇性、靈敏性與速動性的要求。要結合具體條件和要求，從裝置的選型、配置、整定、試驗、交直流電源、二次回路及運行維護等方面結合采取措施，突出重點，統(tǒng)籌兼顧， 妥善處理，以達到保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行的目的。主保護與后備保護的連接方式應根據(jù)線路重要程度決定。主設備繼電保護保護的設計原則在電力系統(tǒng)的增大，大容量的發(fā)電機繼續(xù)不斷增多，以及對電力系統(tǒng)可靠運行的要求下有重要作用。裝設完備的繼電保護裝置對重要而昂貴的設備減少在各種短路和異常運行是造成的損壞，在經(jīng)濟效益上有顯著的效果。在主設備的保護設計中，要求保護在裝置，原理接線和設備選型等方面，根據(jù)主設備的運行工況及 結構特點，達到可靠、靈敏、快速且有選擇性的要求。保護裝置選型在各電廠設計中宜一致，但為了更好地滿足保護雙重化 選用 性能更完善，更可靠的裝置等要求，也可選用不同類型的保護裝置。 發(fā)電機 — 變壓器組 保護配置 發(fā)電機 — 變壓器組的保護配置： 1）避雷器裝設于主變壓器中性點。 2） 反映 相間 短路故障的保護：變壓器瓦斯保護； 3）差動保護， 復合電壓起動過電流保護或負序電流保護、阻抗保護；變壓器零序保護； 4） 反映 接地的保護：定子繞組 100%接地保護；勵磁回路一點接地 或兩點接地 保護。 5） 發(fā)電機匝間保護。 6）反映 異常運行狀況的保護：過電壓保護；失磁保護；對稱過負荷保護；變壓器溫度保護，變壓器冷卻系統(tǒng)故障保護。 長春工程學院畢業(yè)設計（論文） 19 7）后備保護 ：對于由外部相間短路引起的變壓器過電流，可采用過電流保護（適用于降壓變），復合電壓（負序電壓及線電壓）起動的過電流保護（適用于升壓變） 高壓廠用變壓器的保護配置： 瓦斯保護；縱聯(lián)差動保護；電流速斷保護；過電流保護。 母線保護的配置： 雙母線的母線 相位比較差動保護。 自動裝置的配置： 備用電源自動投入裝置 、重合閘裝置、自動調(diào)節(jié)勵磁裝置和滅磁裝置、同期裝置。 線路 繼電保護的配置 電力系統(tǒng)中的電力設備和線路，應裝設在斷路故障和異常運行的保護裝置。電力設備和線路的保護應有主保護和后備保護，必要時 可增設輔助保護。繼電保護裝置必須滿足可靠性、選擇性、靈活性和速動性四個基本要求。 自動裝置配置 自動裝置的基本要求應符合可靠性、選擇性、靈活性和連動性的要求。一般有以下幾種： （ 1） 自動重合閘 在電網(wǎng)中得到普遍應用的有單相重合閘、三相重合閘以及既能單相又可三相的重合閘三大類。 （ 2） 備用電源自動投入裝置 廠用電源裝設備用電源自動投入裝置。 （ 3） 發(fā)電機裝設自動勵磁調(diào)整裝置和自動滅磁裝置。 （ 4） 同期裝置。 長春工程學院畢業(yè)設計（論文） 20 6 電氣設備的選擇與校驗 保護的配置方案 互感器的配置 互感器在主接線中的配置 與測量儀表、同支點的選擇、保護和自動裝置的要求以及主接線的形式有關。 1）電流互感器的配置原則 （ 1） 為滿足測量和保護的需要，在發(fā)電機、變壓器、出線 母線和母線斷路器、 旁路斷路器等回路均設有電流互感器。對于中性點直接接地系統(tǒng)，一般按 三相配置，對中性點非直接接地系統(tǒng)，按二相或三相配置； （ 2） 對于保護用電流互感器的裝設地點應盡量消除主保護裝置的不保護區(qū)來設置； （ 3） 為了防止支持式電流互感器套管閃絡造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側(cè)； （ 4） 為了在內(nèi)部故障時及時發(fā)現(xiàn)電機內(nèi)部短路電流，用于自動調(diào)節(jié)勵磁裝置的電流互感 器應布置在發(fā)電機定子繞組的出線側(cè)，為便于分析和發(fā)電機并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，用于測量儀表的 電流互感器宜裝在發(fā)電機中性點側(cè)。 2）電壓互感器的配置 （ 1） .電壓互感器的數(shù)量和配置與主接線方式有關，并滿足測量、保護、同期和自動裝置的要求。電壓互感器的配置應能保證運行方式改變時，保護裝置不得失壓，同期點都能提取電壓； （ 2） .廠用母線上應裝設電壓互感器； （ 3） 當需要監(jiān)視和檢測線路側(cè)有無電壓時，出線側(cè)的一相應裝設電壓互感器； （ 4） 發(fā)電機出口一般裝設兩組電壓互感器，供測量、保護和自動電壓調(diào)整裝置需要。當發(fā)電機配有雙套自動電壓調(diào)整裝置 ，且采用零序電壓式匝間保護時，可再增設一組電壓互感器。 隔離開關的配置 （ 1） 接在母線上的避雷器和電壓互感器合用一組隔離開關。 （ 2） 斷路器兩側(cè)均應配置隔離開關，以便在其檢修時隔離電源用。 （ 3） 500KV主變壓器中性點通過隔離開關接地。 長春工程學院畢業(yè)設計（論文） 21 接地刀閘的配置 為保證電器和母線的檢修安全， 500KV 雙母線 接線每組母線上裝設 2 組獨立式母線接地器。 500KV配電裝置的斷路器兩側(cè)隔離開關和線路隔離開關宜配置接地刀閘。 避雷器的配置 對于雷電入侵波，最好選用氧化鋅避雷器進行保護，主要在以下地方 配置： （ 1） 配電裝置的每組母線上，應裝設避雷器； （ 2） 500KV主變壓器進線裝設一組避雷器； （ 3） 出現(xiàn)側(cè)應安裝避雷器； （ 4） 變壓器中性點應裝設一組避雷器； （ 5） 發(fā)電機出口應該裝設一組避雷器。 避雷針的配置 對于直擊雷最好采用避雷針防護，主要在 500KV 屋外配電裝置，將避雷針裝設在配電裝置的構架上； 獨立避雷針不應裝設在人經(jīng)常通行的地方，避雷針及其接地裝置與道路出入口等的距離不應小于 3m，否則采取均壓措施。避雷針與主接線網(wǎng)的地下連接點至變壓器接地線與主接地網(wǎng)的地下連接點，沿接地體的長度不小于 15 m。 在變壓器的門型構架上不易裝設避雷針、避雷線。 高壓電器選擇的一般原則： （ 1） 應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展。 （ 2） 應按當?shù)貤l件校核。 （ 3） 應力求技術先進和經(jīng)濟合理。 （ 4） 與整個工程的建設標準應協(xié)調(diào)一致。 （ 5） 同類設備應盡量減少品種。 （ 6） 選用新產(chǎn)品均應具有可靠的實驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格，所選出的 高 壓電器應能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。 長春工程學院畢業(yè)設計（論文） 22 設備選擇（ 電氣主接線部分 ） (GIS) 斷路器的選擇與校驗 高壓斷路器是發(fā)電廠和變電站電氣主系統(tǒng)的重要開關電 器，高壓斷路器的主要功能是：把設備或線路接入電網(wǎng)或退出運行，起著控制作用；當設備或線路發(fā)生故障時，能快速切除故障回路，保證無故障部分正常運行，起著保護作用。高壓斷路器是開關電器中最為完善的一種設備，其最大特點是能斷開電器中負荷電流和短路電流。用開關電器切除通有電流的線路時，只要電源電壓大于 10～ 20V,電流大于 80～ 100mA，在開關電器的動靜觸頭分離瞬間，觸頭間就會出現(xiàn)電弧，而電弧能否熄滅，決定于電弧電流過零時，弧隙的介質(zhì)強度恢復速度和系統(tǒng)恢復電壓上升速度的競爭。 斷路器不但要滿足正常運行和短路開斷性能要 求，對不同接線方式、配置在不同位置的斷路器，還應滿足不同條件下的多種開斷要求，如近區(qū)故障、發(fā)展性故障、并聯(lián)開斷、反相開斷、且空載長線路或空載變壓器，以及切合并聯(lián)電抗器等，對調(diào)峰運行水電站，還應滿足頻繁操作的要求。對超高壓斷路器還要能適應電力系統(tǒng)穩(wěn)定和過電壓對斷路器的要求，如快速開斷、同 支 性和限制內(nèi)過電壓措施等。 現(xiàn)代高壓開關電器中，滅弧方式有： （ 1） 利用滅弧介質(zhì)。 （ 2） 采用特殊金屬材料作滅弧觸頭。 （ 3） 利用氣體滅弧。 （ 4） 采用多斷口熄弧。 （ 5） 提高斷路器觸頭的分離速度。 SF6斷路器性能較優(yōu)，不檢修周期間隔期長，噪聲低，運行穩(wěn) 定，安全可靠，壽命長，有利于簡化接線。 500KV電壓等級的斷路器（ 8臺） 選擇要求： （ 1） 斷路器的額定關合電流，不應小于短路沖擊電流值。 （ 2） 關于分合閘時間，對于 110KV 以上的電網(wǎng)，當電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求快速切除故障時，分閘時間不宜大于 。 種類及型式選擇： 長春工程學院畢業(yè)設計（論文） 23 SF6斷路器由 SF6氣體滅弧，對材料、工藝及密封要求嚴格，有屋外敞開式及屋 外 落地罐式之別，更多用于 GIS(封閉組合電器 )。其額定電流和開斷電流可作得很大，開斷性能好，適用于各種工況開斷