【正文】 （ 1） 110kV 側(cè)電流互感器的選擇 ①型號的選擇 選擇 LVQB110 2W 型 S 6F 氣體絕緣電流互感器，其參數(shù)如下： 表 所選電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù) 電流互感器 額定電壓)(kAUn 額定電流)(AIn 短時熱穩(wěn)定電流 tI （ kA） 耐受沖擊電流 )(max kAi LVQB110 2W 110 1500 50 115 ②按額定電流選擇 根據(jù)該水電站主變壓器容量為 2 ? 50＋ 100＝ 200MVA，其額定電壓為110kV，則主變壓器 110kV 側(cè)的工作電流為 A11021103 202251 ???.，所選電流互感器一次額定電流為 1500A，滿足該水電站一次負(fù)荷電流變化的要求。 ③按動穩(wěn)定校驗 LVQB110 2W 型電流互感器的動穩(wěn) 定電流為 maxi ＝ 115kA,大于該水電站110kV 側(cè)短路時的沖擊電流 kAish 90418.? ,滿足動穩(wěn)定要求。 ④按熱穩(wěn)定校驗 LVQB110 2W 型電流互感器熱穩(wěn)定電流為 tI ＝ 50kA，大于該水電站 110kV,側(cè)短路時的穩(wěn)定電流 ，滿足熱穩(wěn)定要求。 （ 2） 發(fā)電機出口處電流互感器的選擇 ①型號的選擇 選擇 LZZBJ912/175b/2s 型電流互感器，其參數(shù)如下： 表 所選電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù) 電流互感器 額定電壓)(kAUn 額定電流)(AIn 短時熱穩(wěn)定電流 tI（ kA） 耐受沖擊電流 )(max kAi LZZBJ912/175b/2s 3150 80 160 ②按額定電流選擇 根據(jù)發(fā)電機的容量 , 其 額定電壓為 ，則發(fā)電機出口處的 40 工作電流為 A273 55103 36847051 ??? ...，所選電流互感器一次額定電流為 3150A，滿足該水電站一次負(fù)荷電流變化的要求。 ③按動穩(wěn)定校驗 LZZBJ912/175b/2s 型電流互感器的動穩(wěn)定電流為 maxi ＝ 160kA,大于該水電站發(fā)電機出口處的沖擊電流 kAish 979126.? ，滿足動穩(wěn)定要求。 ④按熱穩(wěn)定校驗 LZZBJ912/175b/2s 型電流互感器熱穩(wěn)定電流為 tI ＝ 80kA，大于該水電站發(fā)電機出口處的熱穩(wěn) 定電流 kA 電壓互感器的選擇 ① 型號的選擇 110kV 側(cè)選擇 WVB11020(H)型電壓互感器 側(cè)選擇 JDZX1012BG 型電壓互感器 其各參數(shù)如下： 表 所選電壓互感器技術(shù)數(shù)據(jù) 電壓等級 選擇型號 額定電壓 額定絕緣水平 110kV WVB11020(H) 一次 /二次 選擇最高電壓 126kV 選擇絕緣耐壓 185kV 額定雷電沖擊電壓 450kV JDZX1012BG 選擇最高電壓 12kV 選擇絕緣耐壓 185kV 額定雷電沖擊電壓 450kV 避雷器的選擇 [7] 110kV 側(cè)避雷器的選擇 (1) 避雷器型號的選擇： 選擇 Y10W5110/260 型無間隙氧化鋅避雷器。其參數(shù)為： 表 所選避雷器技術(shù)數(shù)據(jù) 型號 系統(tǒng)額定電壓避雷器額定電壓避雷器持續(xù)運行電雷電沖擊電流下殘陡波沖擊電流下殘 41 （ kV） （ kV） 壓（ kV） 壓（峰值）不大于（ kV） 壓（峰值）不大于（ Kv） Y10W5110/260 110 100 73 260 291 (2) 按額定電壓 選擇： 110kV 系統(tǒng)最高電壓為 126kV ，避雷器相對地電壓為 mU ＝ ?? ,所選避雷器額定電壓為 110kV 大于 ，滿足額定電壓要求。 (3) 按持續(xù)運行電壓選擇： 110kV 系統(tǒng)相電壓為 126/ ＝ ,所選避雷器持續(xù)運行電壓有效值為73kV，大于 ，故滿足持續(xù)運行電壓要求。 (4) 按雷電沖擊殘壓選擇： 110kV 變壓器額定電流沖擊（內(nèi)外絕緣）耐受 電壓（峰值） 450kV，避雷器標(biāo)稱放電電流引起的雷電沖擊殘壓為： kVKBLCc ??,所選避雷器雷電沖擊電流下殘壓（峰值）不大于 260kV，該值小于 321kV,故滿足雷電沖擊殘壓的要求。 (5) 按陡波沖擊電流選擇： 110kV 變壓器的內(nèi)絕緣截斷雷電沖擊耐受電壓為 550kV，其陡波沖擊電流下殘壓為 kVKBICc ??，所選避雷器陡波沖擊電流下殘壓（峰值）不大于 291kV,該值小于 393kV,故滿足陡波沖擊電流下的殘壓要求 側(cè)避雷器的選擇 (1)避雷器型號的選擇： 選擇 Y5WS517/50L 型避雷器。其參數(shù)為： 表 所選避雷器技術(shù)數(shù)據(jù) 型號 系統(tǒng)額定電壓（ kV） 避雷器額定電壓（ kV） 避雷器持續(xù)運行電壓（ kV） 雷電沖擊電流下殘壓（峰值）不大于陡波沖擊電流下殘壓（峰值）不大于 42 （ kV） （ Kv） Y5WS517/50L 10 17 50 (2) 按額定電壓選擇： 10kV 系統(tǒng)最高電壓為 ，避雷器相對地電壓為 mU ＝ ?? ,所選避雷器額定電壓為 17kV 大于 ，滿足額定電壓要求。 (3) 按持續(xù)運行電壓選擇： 10kV 系統(tǒng)相電壓為 ＝ ,所選避雷器持續(xù)運行電壓有效值為，大于 ，故滿足持續(xù)運行電壓要求。 (4) 按雷電沖擊殘壓選擇： 10kV 發(fā)電機額定電流沖擊（內(nèi)外絕緣）耐受電壓（峰值） 75kV，避雷器標(biāo)稱放電電流引起的雷電沖擊殘壓為： kVKB LCc ??,所選發(fā)電機雷電沖擊電流下殘壓（峰值）不大于 ，該 值小于 ,故滿足雷電沖擊殘壓的要求。 (5) 按陡波沖擊電流選擇： 10kV 發(fā)電機的內(nèi)絕緣截斷雷電沖擊耐受電壓為 75kV，其陡波沖擊電流下殘壓為 kVKB ICc ??，所選避雷器陡波沖擊電流下殘壓（峰值）不大于 ,該值小于 ,故滿足陡波沖擊電流下的殘壓要求。 絕緣子的選擇： 側(cè)發(fā)電機出口端絕緣子選擇 ZD10F 型 110kV 側(cè)母線和線路側(cè)選擇 ZS2110/1500 型 母線選擇 [8]： 110kV 主母線的選擇 . ① 母線類型的選擇： 110kV 主母線選擇 LF－ 21Y－ ? 80/72 型鋁錳合金管母線。 ② 按母線長期工作電流選擇 110kV 主母線的長期工作電流為 AI 13051103 a x ?? ???,所選母線 43 的長期允許電流為 1900A。環(huán)境溫度為 C0 ,可得溫度校正系數(shù) ，則導(dǎo)體長期允許電流為 1900? ＝ ，大于 110kV 主母線的長期工作電流 1305A，故滿足母線長期工作電流要求。 ③ 按熱穩(wěn)定校驗要求選最小截面： 110kV 側(cè)三相短路周期分量穩(wěn)態(tài)值為 ，熱穩(wěn)定系數(shù) C=87，時間 at ＝，則代入公式得： 3min 10?? ?CIS ＝ ? ＝ 而所選母線的截面 S＝ 954mm，大于熱穩(wěn)定最小截面 mmS ? ，故所選母線滿足熱穩(wěn)定的要求。 ④ 按電暈電壓校驗： 因為晴天不可出現(xiàn)可見電暈要求管型母線最小截面為 ? 30mm,選擇管型母線的型號為 ? 80，滿足電暈校驗要求。 110kV 進線選擇 ① 線類型的選擇： 110kV 主變壓器出線選擇 LGJ－ 400/50 鋼芯鋁絞線 ② 按母線長期工作電流選擇 較大容量變壓器出口處的長期工作電流為 AI 5511103 a x ????,所選母線的長期允許電流為 898A。環(huán)境溫度為 C0 ,可得溫度校正系數(shù) ，則導(dǎo)體長期允許電流為 898? ＝ 727A，大于 電流要求。 ③ 按熱穩(wěn)定校驗要求選最小截面： 由 3min 10?? ?CIS＝ ，所選導(dǎo)體的截面為 S=，大于熱穩(wěn)定最小截面 mmS ? ，故所選母線滿足熱穩(wěn)定的要求。 ④ 按電暈電壓校驗： 44 因為有電暈電壓校驗的 110kV 軟導(dǎo)體型號為 LGJ－ 70，所選母線比此大，故滿足電暈校驗要求。 發(fā)電機出口處的母線選擇： ① 母線類型的選擇： 發(fā)電機出口處的母線選擇 LF－ 21Y－ ? 130/116 型鋁錳合金管型母線。 ② 按母線長期工作電流選擇 發(fā)電機出口處的長期工作電流為 AI 2735 a x ????,所選母線的長期允許電流為 3511A。環(huán)境溫度為 C0 ,可得溫度校正系數(shù) ，則導(dǎo)體長期允許電流為 3511? ＝ 2844A，大于 要求。 ③ 按熱穩(wěn)定校驗要求選最小截面： 由 3min 10?? ?CIS＝ ? =1441mm ， 所 選 導(dǎo) 體 的 截 面 為S=2705mm，大于熱穩(wěn)定最小截面 mmS 1441min ? ，故所選母線滿足熱穩(wěn)定的要求 ④ 按電暈電壓校驗： 因為晴天不可出現(xiàn)可見電暈要求管型母線最小截面為 ? 30mm,選擇管型母線的型號為 ? 130，滿足電暈校驗要求。 對方案Ⅱ的各主設(shè)備選擇 其接線圖如下： 45 圖 42 方案Ⅱ主接線圖 分析 ：因為方案Ⅰ和方案Ⅱ除主接線外其余部分接線形式相同，故方案Ⅱ的 8171 ~,~ GGDD 與方案Ⅰ的 8171 ~,~ GGDD 相對應(yīng)，故其型號也相同。方案Ⅱ的 209118 ~,~ GGDD 的校驗與方案Ⅰ的 2312118 ~,~ GGDD 校驗相同，故其相對應(yīng)的型號也相同，方案Ⅱ的 232112 ~, GGD 與方案Ⅰ的252412 ~, GGD 校驗相同，故其對應(yīng)的型號也相同。 對 13D 斷路器和 2524 ~GG 隔離開關(guān)的選擇。 13D 左側(cè)短路時的短路電流為 ＋ ＝ ，右側(cè)短路時的短路電流為 ＋ ＝ ，其左側(cè)短路時的短路電流大于右側(cè)短路時的短路電流，故應(yīng)按左側(cè)短路時來選擇設(shè)備。但 13D 的短路電流小于 12D 短路時的短路電流，兩者電壓等級又相同，所以 12D 也適用于 13D 2321 ~, GG 也適用于 2524 ~GG . 綜合上述分析，方案Ⅱ所選斷路器和隔離開關(guān)型號如下： 表 方案Ⅱ各斷路器隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù) 斷路器 斷路器型號 隔離開關(guān) 隔離開關(guān)型號 41 ~DD 0 0 0/1010 ??NS 41 GG~ 3000/1010 TG N ? 75 ~DD SW6－ 110 86 GG ~ GW4－ 110D 118 ~DD SW4－ 110 209 GG ~ GW4－ 110 12D SW6－ 110 2321 GG ~ GW4－ 110D 13D SW6－ 110 2524 GG ~ GW4－ 110D 46 5G GN2－ 10 技術(shù)經(jīng)濟比較 由方案Ⅰ和方案Ⅱ的斷路器和隔離開關(guān)設(shè)備表可看出，兩方案的隔離開關(guān)臺數(shù)相同，但方案Ⅱ比方案Ⅰ多一臺 SW6－ 110 型斷路器，所以方案Ⅱ比方案Ⅰ投資較大，且由于方案Ⅰ是雙母接線，其可靠性又比方案Ⅱ的單母分段帶旁母可靠性高，綜合考慮方案Ⅰ比方案Ⅱ即經(jīng)濟又可靠，故選擇方案Ⅰ為最終主接線方案。 47 第五章 發(fā)電機繼電保護原理設(shè)計及保護原理 初步分析 發(fā)電機的安全運行對電力系統(tǒng)和本水電廠供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行起著決定性的作 用。因此，在發(fā)電機上必須裝社比較完善的繼電保護裝置。根據(jù)有關(guān)規(guī)程，應(yīng)對下列故障及異常運行方式設(shè)置繼電保護裝置 [9]。 1 定子繞組相間短路； 2 定子繞組匝間短路； 3 定子繞組接地短路； 4 外部短路引起的過電流； 5 對稱過負(fù)荷； 6 勵磁回路一點或兩點接地故障； 本水電廠發(fā)電機保護裝置的設(shè)置可依據(jù)以上原則并結(jié)合具體情況進行，一般可以設(shè)置下列保護： 表 配置的保護類型 縱差保護 主保護 跳閘 復(fù)合電壓啟動的過電流保護 作差動保護后備及外部故障遠后備 跳閘 橫差保護 定子繞組匝間的保護 跳閘 過負(fù)荷保護 異常運行延時動作 發(fā)出信號 定子單相接地 防御定子單相接地的保護 跳閘 勵磁回路兩點接地保護 轉(zhuǎn)子一點或兩點接地，投入保護裝置 跳閘 因為 5 臺發(fā)電機型號一樣，且 F1,F2,F3,F4,對稱，故只需對 F1 進行保護整 48 定， F2,F3,F4 的保護整定與 F1 相同，再對 F5 進行保護整定，就可完成該水電站 5 臺發(fā)電機的保護整定。 對 F1 的保護整定計算 1 短路電的分析計算及電壓電流互感器的變比選定 : 由短路電流的計算結(jié)果可知， F1 的最大短路電流為 ,而 F1 出口額定電流為 3 ? ?＝ kA,所以電流互感器的變比級次應(yīng)該為3000/5，即電流互感器變比為 3000/5ln ? ＝ 600，電流互感器變比為 ＝ 105。 2 各種保護的整定計算 [10]： 1) 縱差保護的整定 : a. 動作電流 Idz 應(yīng)按躲過外部短路時流過保護裝置的最大不平衡電流 Ibp 即 Idz ＝ Kk = Kk kfzq ktx fi = 1 103= ＝ 。 Kk 可靠系數(shù)，采用 。 計算不平衡電流； kfzq 非周期分量影響的系數(shù)，?。?1； ktx 電流互感器的同型系數(shù)，取 ktx＝ ； 發(fā)電機