【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(biāo)么值，查表得 表 43 f3 點短路電流周期分量標(biāo)么值 時 間 系統(tǒng) 發(fā)電機(jī) BI 發(fā)電機(jī) CI 0 S 2 S 4 S js1 11 1 BBCIXI?? ? ??? 基準(zhǔn)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(xué)院畢業(yè)設(shè)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(jī) 端 發(fā)電廠變壓器 側(cè) 母線及發(fā)電機(jī)電壓電抗器后 遠(yuǎn)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 5 發(fā)電機(jī)變壓器 的保護(hù)配置 概論 繼電保護(hù)設(shè)計的原則及一般規(guī)定設(shè)計的準(zhǔn)則： 繼電保護(hù)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(jì)運行，防止事故發(fā)生或擴(kuò)大起重大作用。要合理處理繼電保護(hù)和安全自動裝置與其保護(hù)對象 —— 電網(wǎng)一次部分的關(guān)系。繼電保 護(hù)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(shù)。不合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、廠站主接線和運行方式必將導(dǎo)致繼電保護(hù)和安全自動裝置困難，接線復(fù)雜。有時為適應(yīng)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(hù)裝置，由此往往引起保護(hù)誤動，甚至使一般性故障夸大為系統(tǒng)性事故，設(shè)計中應(yīng)該注意。繼電保護(hù)和安全自動裝置應(yīng)符合可靠性、安全性、選擇性、靈敏性與速動性的要求。要結(jié)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(hù)等方面結(jié)合采取措施，突出重點，統(tǒng)籌兼顧， 妥善處理，以達(dá)到保證電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運行的目的。主保護(hù)與后備保護(hù)的連接方式應(yīng)根據(jù)線路重要程度決定。主設(shè)備繼電保護(hù)保護(hù)的設(shè)計原則在電力系統(tǒng)的增大，大容量的發(fā)電機(jī)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(shè)完備的繼電保護(hù)裝置對重要而昂貴的設(shè)備減少在各種短路和異常運行是造成的損壞，在經(jīng)濟(jì)效益上有顯著的效果。在主設(shè)備的保護(hù)設(shè)計中，要求保護(hù)在裝置，原理接線和設(shè)備選型等方面，根據(jù)主設(shè)備的運行工況及 結(jié)構(gòu)特點，達(dá)到可靠、靈敏、快速且有選擇性的要求。保護(hù)裝置選型在各電廠設(shè)計中宜一致，但為了更好地滿足保護(hù)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(hù)裝置。 發(fā)電機(jī) — 變壓器組 保護(hù)配置 發(fā)電機(jī) — 變壓器組的保護(hù)配置： 1）避雷器裝設(shè)于主變壓器中性點。 2） 反映 相間 短路故障的保護(hù)：變壓器瓦斯保護(hù)； 3）差動保護(hù)， 復(fù)合電壓起動過電流保護(hù)或負(fù)序電流保護(hù)、阻抗保護(hù)；變壓器零序保護(hù)； 4） 反映 接地的保護(hù)：定子繞組 100%接地保護(hù)；勵磁回路一點接地 或兩點接地 保護(hù)。 5） 發(fā)電機(jī)匝間保護(hù)。 6）反映 異常運行狀況的保護(hù)：過電壓保護(hù)；失磁保護(hù)；對稱過負(fù)荷保護(hù)；變壓器溫度保護(hù)，變壓器冷卻系統(tǒng)故障保護(hù)。 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 7）后備保護(hù) ：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(hù)（適用于降壓變），復(fù)合電壓（負(fù)序電壓及線電壓）起動的過電流保護(hù)（適用于升壓變） 高壓廠用變壓器的保護(hù)配置： 瓦斯保護(hù)；縱聯(lián)差動保護(hù)；電流速斷保護(hù)；過電流保護(hù)。 母線保護(hù)的配置： 雙母線的母線 相位比較差動保護(hù)。 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(hù)的配置 電力系統(tǒng)中的電力設(shè)備和線路，應(yīng)裝設(shè)在斷路故障和異常運行的保護(hù)裝置。電力設(shè)備和線路的保護(hù)應(yīng)有主保護(hù)和后備保護(hù)，必要時 可增設(shè)輔助保護(hù)。繼電保護(hù)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(yīng)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(yīng)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(shè)備用電源自動投入裝置。 （ 3） 發(fā)電機(jī)裝設(shè)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 6 電氣設(shè)備的選擇與校驗 保護(hù)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(hù)和自動裝置的要求以及主接線的形式有關(guān)。 1）電流互感器的配置原則 （ 1） 為滿足測量和保護(hù)的需要，在發(fā)電機(jī)、變壓器、出線 母線和母線斷路器、 旁路斷路器等回路均設(shè)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(hù)用電流互感器的裝設(shè)地點應(yīng)盡量消除主保護(hù)裝置的不保護(hù)區(qū)來設(shè)置； （ 3） 為了防止支持式電流互感器套管閃絡(luò)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(jī)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(yīng)布置在發(fā)電機(jī)定子繞組的出線側(cè)，為便于分析和發(fā)電機(jī)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(jī)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(guān)，并滿足測量、保護(hù)、同期和自動裝置的要求。電壓互感器的配置應(yīng)能保證運行方式改變時，保護(hù)裝置不得失壓，同期點都能提取電壓； （ 2） .廠用母線上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器； （ 3） 當(dāng)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(yīng)裝設(shè)電壓互感器； （ 4） 發(fā)電機(jī)出口一般裝設(shè)兩組電壓互感器，供測量、保護(hù)和自動電壓調(diào)整裝置需要。當(dāng)發(fā)電機(jī)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(hù)時，可再增設(shè)一組電壓互感器。 隔離開關(guān)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(guān)。 （ 2） 斷路器兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，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(guān)接地。 長春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)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(shè) 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(guān)和線路隔離開關(guān)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(jìn)行保護(hù)，主要在以下地方 配置： （ 1） 配電裝置的每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器； （ 2） 500KV主變壓器進(jìn)線裝設(shè)一組避雷器； （ 3） 出現(xiàn)側(cè)應(yīng)安裝避雷器； （ 4） 變壓器中性點應(yīng)裝設(shè)一組避雷器； （ 5） 發(fā)電機(jī)出口應(yīng)該裝設(shè)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(hù)，主要在 500KV 屋外配電裝置，將避雷針裝設(shè)在配電裝置的構(gòu)架上； 獨立避雷針不應(yīng)裝設(shè)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(yīng)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(gòu)架上不易裝設(shè)避雷針、避雷線。 高壓電器選擇的一般原則： （ 1） 應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。 （ 2） 應(yīng)按當(dāng)?shù)貤l件校核。 （ 3） 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。 （ 4） 與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致。 （ 5） 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。 （ 6） 選用新產(chǎn)品均應(yīng)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(yīng)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 設(shè)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(guān)電 器，高壓斷路器的主要功能是：把設(shè)備或線路接入電網(wǎng)或退出運行，起著控制作用；當(dāng)設(shè)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(hù)作用。高壓斷路器是開關(guān)電器中最為完善的一種設(shè)備，其最大特點是能斷開電器中負(fù)荷電流和短路電流。用開關(guān)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(guān)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(qiáng)度恢復(fù)速度和系統(tǒng)恢復(fù)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(yīng)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(yīng)滿足頻繁操作的要求。對超高壓斷路器還要能適應(yīng)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(guān)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(guān)合電流，不應(yīng)小于短路沖擊電流值。 （ 2） 關(guān)于分合閘時間，對于 110KV 以上的電網(wǎng)，當(dāng)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(xué)院畢業(yè)設(shè)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(yán)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