【文章內(nèi)容簡介】 變壓器的中壓側(cè)不留分接頭，只作死抽頭，不利于高、中壓側(cè)的調(diào)壓和負荷分配。所以，大容量機組一般不宜采用。發(fā)電機——變壓器——線路組單元接線，這種接線最簡單，設(shè)備最少，不需要高壓配電裝置。它可用于場地狹窄、附近有樞紐變電所的大型發(fā)電廠，其電能直接輸送到附近的樞紐變電所。當變電所只有一臺主變壓器和一回線路時，可采用變壓器—線路單元接線。五、勵磁系統(tǒng)介紹同步發(fā)電機是電力系統(tǒng)的主要設(shè)備，它是將旋轉(zhuǎn)形式的機械功率轉(zhuǎn)換成電磁功率的設(shè)備。為完成這一轉(zhuǎn)換，它本身需要一個直流磁場。產(chǎn)生這個磁場的直流電流稱為發(fā)電機的勵磁電流，專門為同步發(fā)電機提供勵磁電流的設(shè)備，即勵磁電壓的建立、調(diào)整和使其電壓消失的設(shè)備，統(tǒng)稱為勵磁系統(tǒng)。勵磁系統(tǒng)設(shè)備一般由兩部分組成，勵磁功率設(shè)備和勵磁控制設(shè)備。勵磁功率設(shè)備：向勵磁系統(tǒng)提供電源控制設(shè)備：自動控制勵磁系統(tǒng)的參數(shù)。主要是勵磁調(diào)節(jié)器勵磁系統(tǒng)的分類有兩種分類方式。其一是按照有無旋轉(zhuǎn)勵磁機來分，其二是按照功率電源的取向來分。按照有無旋轉(zhuǎn)勵磁機的分類方式分為旋轉(zhuǎn)勵磁部分和靜止勵磁部分 按照功率電源的取向分類分為自勵方式和他勵方式勵磁系統(tǒng)的任務(wù)（1）、電壓控制同步發(fā)電機勵磁自動控制系統(tǒng)通過不斷調(diào)節(jié)勵磁電流來維持機端電壓為給定水平。（2）、控制無功功率的分配與無限大系統(tǒng)并聯(lián)運行的機組調(diào)節(jié)勵磁電流可以改變發(fā)電機的無功功率。但在實際運行中，與發(fā)電機并聯(lián)運行的并不是無窮大系統(tǒng)。改變一臺發(fā)電機的勵磁電流，不但影響它自己的電壓與無功，也將影響與它并聯(lián)的機組的無功功率。因此，勵磁自動控制系統(tǒng)還擔負并聯(lián)運行機組間的無功合理分配。（3）、提高同步發(fā)電機并聯(lián)運行的穩(wěn)定性a、勵磁對靜態(tài)穩(wěn)定的影響單機向無窮大系統(tǒng)送電的極限功率為： Pm=EqU/X∑六、繼電保護原理介紹一、基本概念1．繼電保護裝置的定義當電力系統(tǒng)中的電力元件（如發(fā)電機、線路等）或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障或危及其安全運行的事件時，發(fā)出告警信號或跳閘命令，以終止這些事件發(fā)展的成套硬件設(shè)備。保護電力元件的稱繼電保護裝置；保護電力系統(tǒng)的稱安全自動裝置。為了保護電力運行設(shè)備及電力系統(tǒng)的正常運行，任何時候任何設(shè)備都不允許無保護狀態(tài)運行。2．繼電保護裝置的任務(wù)將故障的電力設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，使其損壞程度減少到最小，保證無故障電力設(shè)備繼續(xù)正常運行。反應不正常運行狀態(tài)，發(fā)信號，在無人值班的變電所，保護可作用于減負荷或延時跳閘。3。對繼電保護裝置的基本要求選擇性：保護裝置選擇故障元件的能力。即只切除故障設(shè)備或線路，以保證無故障部分正常運行?？焖傩裕嚎焖偾谐收显O(shè)備或線路，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。靈敏性：對其保護范圍內(nèi)發(fā)生故障和不正常狀態(tài)的反應能力?？煽啃裕喊ò踩裕床痪軇樱┖涂尚刨囆裕床徽`動）。安全性是指應該動作的故障不應拒動；可信賴性是指不應該動作的故障不應誤動。第三章 葛洲壩水電站3．1電氣主接線大江電廠主接線介紹葛洲壩電廠共裝機21臺，大江電廠安裝 14臺機組，二江電廠安裝7臺機組，年均發(fā)電量157億千瓦時。大江電廠為擴大單元接線方式，共4個擴大單元14臺機組。500KV開關(guān)站采用3/2接線方式，六條進線六條出線，其中4條進線由大江廠房引入，2條進線通過聯(lián)變從二江廠房引入，1條出線（葛鳳線）送到武漢鳳凰山，2條出線（葛雙I、葛雙II）送到荊門的雙河變電站，再由姚雙線與河南的姚孟電廠連接，1條出線（葛崗線）送到湖南的崗市變電站，2條出線（葛換I、葛換II）與換流站相連，再經(jīng)超高壓直流輸電送到上海的蘭橋換流站，與華東網(wǎng)相連。3/2接線方式的特點運行方式靈活多變，操作簡便；投資大，維護工作量大，占地面積大。斷路器、隔刀、地刀的編號規(guī)律廠房為8字頭，以發(fā)電機為核心開關(guān)站為50字頭，以線路為核心與線路有關(guān)的隔刀帶6字 地刀帶7，靠母線側(cè)為7，另為174．主接線圖2．2二江電廠主接線介紹電廠概況1970年12月30日開工，邊勘測，邊設(shè)計，邊施工。1980年12月24日葛洲壩電廠成立。1981年1月截流，7月首臺機組運行，1983年9月二江7臺機組全部發(fā) 電。1986年6月大江首臺機組運行，1988年12月大江14臺機組全部發(fā)電。葛洲壩電廠現(xiàn)裝機21臺，共291萬千瓦。二江7臺機組共102萬千瓦。其中2＃機為大機，17萬千瓦；14 ＃； 4－21＃機為小機。葛洲壩電廠歷年累計發(fā)電量達3455億千瓦時，是我國第一座發(fā)電量達到3000億千瓦時的電站。葛洲壩電廠多年平均發(fā)電量157億千瓦時。機組年利用小時為5800小時/年（我國水電廠平均水平在3000小時/年左右，火電廠約6300小時/年）主接線方式二江電廠：單元式接線方式，220KV開關(guān)站采用雙母線帶分段旁母運行方式。一機一變一線共7臺機7條出線，1個母聯(lián)，2個旁路，2臺聯(lián)絡(luò)變壓器。7條出線分別為：葛雁（小雁溪）線、葛陳（陳家沖）線、葛遠（遠安）線、葛坡（長坂坡）線、葛桔（桔城變）線、葛白I（白家沖）回線、葛白II回線。大江電廠：擴大單元接線方式，兩機一變，兩變一線，共4個擴大單元7臺變壓器14臺機組。500KV開關(guān)站采用3/2接線方式，6條進線6條出線，其中4條進線由大江廠房引入，2條進線通過2臺聯(lián)絡(luò)變壓器從二江廠房引入。主接線圖 2．2勵磁系統(tǒng)介紹葛洲壩電廠勵磁方式它勵：備勵系統(tǒng)自并勵：20F~21F 3F，14F勵磁系統(tǒng)交流側(cè)串聯(lián)自復勵：除上面的機組外都是葛洲壩電廠1F~19F采用可控硅靜止式交流側(cè)串聯(lián)自復勵方式，其一次電源接線原理圖如圖21，陽極電壓向量圖如圖22。20F~21F采用可控硅靜止式自并勵方式，其一次電源接線與自復勵相比，除沒有CB外，其余部分都一樣。圖21 自復勵系統(tǒng)一次電源接線原理圖圖22自復勵系統(tǒng)電壓向量圖電壓向量圖忽略了變壓器電阻的影響。由向量圖可知：UY=UZB+UCB=UZB+jICBXCB 式中：XCB為CB的電抗自并勵方式與其他勵磁方式相比，設(shè)備和接線都比較簡單，可靠性高，降低了造價，勵磁調(diào)節(jié)速度很快，優(yōu)點十分突出。但在發(fā)電機近機端短路時，由于機端電壓很低，自并勵系統(tǒng)強勵能力差，由于短路電流的迅速衰減，帶時限的繼電保護有可能使拒動。交流側(cè)串聯(lián)自復勵方式可以從勵磁變和串聯(lián)變同時獲得電源，解決了發(fā)電機近機端 短路時的強勵問題，但由于增加了串聯(lián)變，設(shè)備和接線都變得復雜了。在實際運行中，交流側(cè)串聯(lián)自復勵系統(tǒng)存在的缺點（1）、串聯(lián)變運行噪聲很大（2）、串聯(lián)變的電抗使整流柜的可控硅換相角和可控硅的關(guān)斷尖峰電壓增大（3）、由于整流柜陽極電壓與發(fā)電機電壓不同相位，且相位差在不同 的運行狀況下也不相同，故勵磁調(diào)節(jié)器只能在整流柜陽極采取同步電壓信號，而整流柜陽極的交流波形很差，可能使同步采樣出現(xiàn)錯誤。2．3電廠保護介紹 一．大江廠房介紹 廠房保護裝置主要有 機組保護裝置 主變單元保護裝置 廠用變保護裝置 1．機組保護：主要故障類型：定子繞組相間短路，定子繞組同一相匝間短路，定子繞組接地故障，轉(zhuǎn)子一點、兩點接地故障，轉(zhuǎn)子回路低勵或失去勵磁電流。不正常工作狀態(tài)：過負荷，定子繞組過電流，定子繞組過電壓，三相電流不對稱，失步，過勵磁等 機組保護配置情況大江電廠機組保護裝置為能達公司生產(chǎn)的WYB021型微機繼電保護裝置，包括子一系統(tǒng)、子二系統(tǒng)、管理機及出口層。2．保護的作用及原理(1）縱差保護：反應發(fā)電機線圈及其引出線的相間短路。(2）不對稱保護 ：用于反應定子繞組同一相或分支短路。（3）失磁保護：反應發(fā)電機端測量阻抗，作為發(fā)電機全失磁或部分失磁保護，三個判據(jù) ①靜穩(wěn)阻抗判據(jù) ；②無功方向判據(jù) ；③變勵磁電壓判據(jù)。（4）過電壓保護：用于反應發(fā)電機突然甩掉負荷時引起定子繞組過電壓。（5）低壓過流保護：用于反應發(fā)電機外部短路引起的過電流及負荷超過發(fā)電機額定容量引起的三相對稱過負荷。（6）負序過流保護：用于反應外部不對稱短路或不對稱故障引起的過電流及過負荷。（7）轉(zhuǎn)子過流保護：用于反應勵磁回路故障或強勵時間過長而引起的轉(zhuǎn)子繞組過負荷。（8）串并變過流保護：用于反應勵磁用串并變發(fā)生故障引起的過電流。3．發(fā)電機縱差保護4．發(fā)電機橫差保護保護范圍：反應發(fā)電機定子繞組的一相匝間短路和同一相兩并聯(lián)分支間的匝間短路。對于繞組為星形聯(lián)接且每相由兩個及以上并聯(lián)引出線的發(fā)電機均需裝設(shè)橫差保護。優(yōu)點：橫差保護接線簡單，能靈敏反應定子繞組匝間、分支間短路故障。缺點：在定子繞組引出線或中性點附近發(fā)生相間短路時，兩中性點連線中的電流較小，橫差保護可能不動作，出現(xiàn)死區(qū)，可達15％－20％。5．失磁保護反應發(fā)電機轉(zhuǎn)子回路勵磁電流減少或消失。PT發(fā)生斷線及系統(tǒng)非對稱性故障時，失磁會誤動，因此需要加負序電壓閉鎖。動作后果：跳出口開關(guān)、滅磁、停機、發(fā)電機失磁對系統(tǒng)的主要影響：，不但不能向系統(tǒng)送出無功功率，而且還要從系統(tǒng)中吸取無功功率，將造成系統(tǒng)電壓下降。，可能造成系統(tǒng)中其他發(fā)電機過電壓。發(fā)電機失磁對自身的主要影響：，轉(zhuǎn)子和定子磁場間出現(xiàn)了速度差，并在轉(zhuǎn)子回路中感應出轉(zhuǎn)差頻率的電流，引起轉(zhuǎn)子局部過熱。，轉(zhuǎn)差率越大，振動也越厲害。發(fā)電機失磁是一個相對緩慢的過程，其保護出口時間較長，因此不能作為發(fā)電機的主保護。發(fā)電機主保護為差動保護、匝間保護或橫差保護。由于水輪發(fā)電機的調(diào)速系統(tǒng)慣性較大，動作緩慢，因此在突然甩去負荷時，轉(zhuǎn)速將超過額定值，－2倍，將造成定子繞組絕緣損壞。動作后果：跳出口開關(guān)、停機、滅磁 反應變壓器高壓側(cè)繞組引出線和220KV母線的接地故障，并作為相鄰線路及變壓器本身主保護的后備保護。動作后果: I段跳母聯(lián)開關(guān) II段跳出口開關(guān)、跳主開關(guān)、跳 廠變開關(guān)、停機、滅磁 反應自用變低壓側(cè)的接地故障及自用變高、低壓側(cè)及其引線發(fā)生的故障。動作后果：I段跳自用變開關(guān)DK4401 II段跳出口開關(guān)、停滅磁 、廠變過流保護反應廠用變高、低壓側(cè)單相、相間及三相故障動作后果：跳廠變高壓側(cè)開關(guān)，并利用高壓側(cè)開關(guān)的閉接點，聯(lián)跳低壓側(cè)開關(guān) 反應發(fā)電機定子及其引出線發(fā)生的一點接地故障。保護范圍：利用三次諧波電壓構(gòu)成的定子接地保護，保護范圍是靠近中性點側(cè)20％－25％部分，利用基波零序電壓構(gòu)成的定子接地保護，保護范圍是靠近極端側(cè)85％－90％，由此構(gòu)成100％定子接地保護葛洲壩電廠屬小接地電流系統(tǒng)，在發(fā)生定子一點接地故障后，還可以繼續(xù)運行1－2小時，不必立即停機處理，但是為了防止故障擴大至兩點接地或多點接地短路故障，須迅速判明故障狀況，視情況而定是否需申請停機處理。動作后果：延時5s發(fā)報警信號 反應發(fā)電機轉(zhuǎn)子及其引出線發(fā)生的一點接地故障。采用變極性原理，通過加在轉(zhuǎn)子回路上的方波，提高轉(zhuǎn)子不同位置發(fā)生接地保護的動作靈敏度。動作后果：延時5s發(fā)信號 轉(zhuǎn)子兩點接地的危害：（1）轉(zhuǎn)子繞組的一部分被短路，另一部分電流