【導(dǎo)讀】的不斷增加也成為我國目前經(jīng)濟發(fā)展的首要問題。眾所周知電力行業(yè)是。必不可少的動力。越高，相應(yīng)的對系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性的要求也就越來越高。部分越來越“現(xiàn)代化”，傳統(tǒng)的手動控制正逐漸被自動控制所代替。量的繼電保護及自動裝置采用微機型裝置。電力系統(tǒng)微機保護裝置之所。本次設(shè)計是為了在畢業(yè)后進入電力系統(tǒng)前充分全面的檢驗自己的所學(xué)，發(fā)電廠電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分。它表明了發(fā)電機、式，從而完成發(fā)電、變電、輸配電的任務(wù)。也影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。經(jīng)濟合理、安全可靠。長短，以及能否保證對重要用戶的供電。③發(fā)電廠全部停運的可能性。④對大機組超高壓情況下的電氣主接線，應(yīng)滿足可靠性準(zhǔn)則的要求。安全檢修而不影響電力網(wǎng)的正常運行及對用戶的供電。對于6~220KV電壓配電裝置的接線，一般分為兩大類：其一為母線類，其二為無母線類，包括單元接線、橋形接線和多角形接線等。母聯(lián)斷路器拒動的雙重故障時，

　　

【正文】 料》圖 51得當(dāng) t=3s時 tz = （當(dāng) ） 滿足熱穩(wěn)定校驗 （三） 聯(lián)絡(luò)變壓器低壓側(cè)電流互感器型號選擇與校驗： = = ++++= ++++= ++++=(從前 面的短路計算表中查到的 ) 選用 LCWD135 型電流互感器 型號 額定電壓 kV 額定電流 A 1S 熱穩(wěn)定電流KA 動穩(wěn)定電流 KA LCWD135 35 1200 114 校驗： (1)動穩(wěn)定校驗 114KA ＜ 滿足動穩(wěn)定要求 (2)熱穩(wěn)定校驗 =+= 查《電力系統(tǒng)課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計參考資料》圖 51得當(dāng) t=4s時 tz = （當(dāng) ） 滿足熱穩(wěn)定校驗 （四） 220KV 出線 電流互感器型號選擇： 變壓器高壓側(cè)： (從前面的短路計算表中查到的 ) 選用 LCWD3220 型電流互感器 型號 額定電壓 額定電流 1S 熱穩(wěn)定電流 KA 動穩(wěn)定電流 kV A KA LCWD3220 220 300 27 校驗： (1) 動穩(wěn)定校驗 ＜ 滿足動穩(wěn)定要求 (2)熱穩(wěn)定校驗 =1+= 查《電力系統(tǒng)課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計參考資料》圖 51得 當(dāng) 時 tz = （當(dāng) ） 滿足熱穩(wěn)定校驗 （五） 500KV出線側(cè)電流互感器型號選擇： 變壓器高壓側(cè)： (從前面的短路計算表中查到的 ) 選用 LB1500 型電流互感器 型號 額定電壓 kV 額定電流 A 3S 熱穩(wěn)定電流KA 動穩(wěn)定電流 KA LB1500 500 2020 25 校驗： (1)動穩(wěn)定校驗 ＜ 滿足動穩(wěn)定要求 (2)熱穩(wěn)定校驗 =+= 查《電力系統(tǒng)課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計參考資料》圖 51得 當(dāng) t=4s時 tz = （當(dāng) ） 滿足熱穩(wěn)定校驗 電流互感器的選擇表 電流互感器 位 置 型 號 額定電壓 額定電流 550KV 母線、出線 LB1500 500KV 2020A 220KV 出線側(cè) LCWD3220 220KV 300A 聯(lián)絡(luò)變低壓側(cè) LCWD135 35KV 1200A 12啟備變高壓側(cè) LCWD3220 220KV 300A 12主變高壓側(cè) LCWB2220W 220KV 400A 避雷器的選擇與校驗 避雷器是一種保護電器，用來保護配電變壓器，電站和變電所等電器設(shè)備的絕緣免受大氣過電壓或某些操作過電壓的危害。 在選擇避雷器型式時，應(yīng)考慮被保護電器的絕緣水平和使用特點，還有目前大機組大電廠安全性考慮，應(yīng)此中性點直接接地的選用氧化鋅避雷器；中性點非直接接地的選用閥型避雷器 . ： 避雷器的選擇和校驗： 閥型避雷器的校驗原則： ①滅弧電壓在中性點非直接接地電網(wǎng)中不應(yīng)低于設(shè)備最高運行線電壓 。 ②按工頻放電電壓校驗： 額定電壓 滅弧電壓工頻放電電壓 在中性點絕緣或經(jīng)阻抗接地的電網(wǎng)中工頻放電電壓應(yīng)大于最大運行相電壓的 。 （ 1） 12主變低壓側(cè)避雷器 型號 額定電壓 KV 滅弧電壓 KV 工頻放電電壓 KV 不大于 不小于 FZ10 10 26 31 校驗： ： ＞ 滿足要求 ： 滿足要求 （ 2） 12發(fā)電機出口避雷器 型號 額定電壓 KV 滅弧電壓 KV 工頻放電電壓 KV 不大于 不小于 FCD10 10 25 30 校驗： ： ＞ 滿足要求 ： 滿足要求 （ 3） 34主變低壓側(cè)避雷器 型號 額定電壓 KV 滅弧電壓 KV 工頻放電電壓 KV 不大于 不小于 FZ20 20 25 49 校驗： ： ＞ 滿足要求 ： 滿足要求 （ 4）聯(lián)絡(luò)變壓器低壓側(cè)避雷器 型號 額定電壓 KV 滅弧電壓 KV 工頻放電電壓 KV 不大于 不小于 FCZ35 35 41 70 85 校驗： ： ＞ 滿足要求 ： 滿足要求 （ 5） 220KV母線側(cè)避雷器、 12主變高壓側(cè)出口、 12主變中性點避雷器 型號 系統(tǒng)標(biāo)稱電壓 KV 額定電壓 KV 持續(xù)運行電壓（有效值） KV 工頻參考電壓（峰值） KV 220 200 25 30 （ 6） 34主變高壓側(cè)避雷器、 34主變中性點避雷器、 500KV 側(cè)避雷器 型號 系統(tǒng)標(biāo)稱電壓 KV 額定電壓 KV 持續(xù)運行電壓（有效值） KV 工頻參考電壓（峰值 ） KV 500 468 318 662 按以上原則 ,選出各種型號的避雷器 安裝地點 型號 額定電壓KV 滅弧電壓 KV 工頻放電電壓 KV 電壓有效值KV 220KV 母線 200 220 283 146 220KV 主變低壓側(cè) FZ10 10 2631 220KV 發(fā)電機出口 FCD10 10 2530 220KV 主變高壓出口 200 220 283 146 220KV 主變中性點 468 500 662 318 500KV 側(cè) 468 500 662 318 第五章 300MW 發(fā)變組保護設(shè)計 電力系統(tǒng)微機保護源于 20世紀 60 年代末，我國微保研究始于 1979年，到了 20世紀 90年代，微機保護在我國開始大量被應(yīng)用，進入 21世紀，微機保護已成為繼電保護的主要形式。微機保護具有傳統(tǒng)繼電保護無法比擬的優(yōu)越性：①改善和提高繼電保護的動作特性和性能。②可以方便地擴充其他輔助功能。③工藝結(jié)構(gòu)條件優(yōu)越。④可靠性容易提高。⑤維護調(diào)試方便，縮短維修時間。 300MW發(fā)電機組繼電保護的配置原則 隨著大容量機組和 大型發(fā)電廠的出現(xiàn) ,發(fā)變組的接線方式在電力系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用(即發(fā)電機和變壓器之間無斷路器 ).在發(fā)電機和變壓器每個元件上可能出現(xiàn)的故障和不正常運行狀態(tài) ,在發(fā)變組上也都可能發(fā)生 ,因此 ,其繼電保護裝置應(yīng)能反映發(fā)電機和變壓器單獨運行時所應(yīng)該反映的那些故障和不正常運行狀態(tài) .大機組造價昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦發(fā)生故障遭到破壞，其檢修難度大、時間長，會造成很大的經(jīng)濟損失。因此，在考慮 300MW機組繼電保護配置方案時，比較強調(diào)最大限度地保證機組安全、縮小破壞范圍，盡可能避免不必要的突然停機，對某些異常工況采用自動處理裝置， 特別要避免保護裝置的拒動。對繼電保護裝置不僅要求有較好的可靠性、靈敏性、選擇性和快速性，還要求在總體配置上盡量做到完善、合理，避免煩瑣。 （ 1）切實加強主保護 保證在保護范圍內(nèi)任一點發(fā)生故障，均有雙重或多重主保護，使故障有選擇性地、快速地、靈敏地被切除，使機組受到的損傷最輕，對電力系統(tǒng)的影響最小 （ 2）簡化后備保護 一般僅在主變壓器高壓側(cè)配置反映相間短路和單相接地的后備保護，作為高壓母線和主變壓器引出線部分故障的后備，并盡量采用簡單保護，減少閉鎖環(huán)節(jié)。 （ 3）完善異常工況保護 除非常罕見的異常工況外，其他均 應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的異常工況保護，做到早報警、早預(yù)防。 （ 1）由于大機組保護的誤動和拒動均將造成十分嚴重的后果，所以大機組對繼電保護提出了更高的技術(shù)指標(biāo)。 （ 2）大機組勵磁系統(tǒng)復(fù)雜，故障率高。因此，對發(fā)電機過電壓、失磁以及變壓器的過激磁保護提出了更高的要求。 （ 3）對于各種異常工況（例如：低頻運行、啟動過程、失步、逆功率等），要求裝設(shè)相應(yīng)的保護。 （ 4）大機組多采用單元制接線，發(fā)電機失磁后機端電壓嚴重降低。保護配置時必須注意廠用電的安全。 （ 5）對容量在 200MW及以上的 大型機組 ,應(yīng)裝設(shè)三套差動保護 ,即公共差動保護、發(fā)電機差動保護和變壓器差動保護 （ 6）對于發(fā)變組 ,其發(fā)電機的中性點一般不接地或經(jīng)消弧線圈接地 .接地保護可以采用零序電壓保護 ,并作用于信號 ,對大機組也應(yīng)裝設(shè)保護范圍為 100%的定子接地保護 . 電力系統(tǒng)微機保護由軟件和硬件兩個部分組成。 軟件是指微機執(zhí)行的程序。硬件系統(tǒng)主要由 CPU（微處理器）主機系統(tǒng)、模擬兩數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和開關(guān)量輸入 /輸出系統(tǒng)三部分組成。 模擬量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的作用是將從電力系統(tǒng)中取到的電壓、電流等模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，送入 RAM區(qū)中，供 CPU主機系統(tǒng)讀取運算。按其中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器類型可分為兩類：一類是比較式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主要采用逐次逼近式模數(shù)轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換；另一類是壓頻轉(zhuǎn)換式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采用 V/F變換器（ VFC）實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。 比較式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括電壓形成回路、前置模擬低通濾波器（ ALF）、采樣保持器（ S/H）、多路轉(zhuǎn)換開關(guān)（ MPX）和模數(shù)轉(zhuǎn)化器（ A/D）等，其系統(tǒng)組成框圖如下： 圖 比較式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成框圖 其缺點是難以達到高精度要求，與 CPU接口復(fù)雜，不便于多 CPU使用；壓頻轉(zhuǎn)換式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實際上是一個頻 率受輸入電壓控制的多諧振蕩器。其模數(shù)轉(zhuǎn)換原理是利用計數(shù)器對 VFC的脈沖進行計數(shù)， CPU按采樣周期讀取計數(shù)值，即相當(dāng)于采樣，其數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖如下： 圖 52 壓頻轉(zhuǎn)換式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)框圖 其特點為精度高，與 CPU接口簡單，易于多 CPU共享且抗干擾能力強。 綜上所述，壓頻轉(zhuǎn)換式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與比較式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相比，有眾多的優(yōu)點，所以本廠主要選用壓頻轉(zhuǎn)換式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來進行模擬量與數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。 300MW發(fā)電機雙繞組變壓器的保護配置 300MW發(fā)變組電量保護配置： 發(fā)變組差動保護 發(fā)電機差動保護 主變 壓器差動保護 廠用變壓器差動保護 非全相保護 失靈保護 失步保護 失磁保護 逆功率保護 阻抗保護 記憶過流保護 對稱過負荷保護 不對稱過負荷保護 匝間保護 電壓平衡保護 程序逆功率保護 過電壓保護 低頻保護 轉(zhuǎn)子 接地保護 啟停機保護 勵磁系統(tǒng)故障保護 勵磁變差動保護 勵磁變過流保護 勵磁變過負荷保護 定子接地保護 過激磁保護 主變壓器零序電壓保護 主變壓器零序保護 間隙零序保護 廠用變壓器復(fù)合電壓過流保護 廠用變壓器 A分支零序保護 廠用變壓器 B分支零序保護 300MW發(fā)變組非電量保護配置： 主變壓器瓦斯保 護 主變壓器冷卻器故障保護 主變壓器壓力釋放保護 主變壓器油位保護 主變壓器油溫保護 主變壓器繞組溫度保護 廠用變壓器瓦斯保護 廠用變壓器冷卻器故障保護 廠用變壓器壓力釋放保護 廠用變壓器油位保護 廠用變壓器油溫保護 發(fā)變組各種保護的原理 （ 1）發(fā)電機差動保護、變壓器差動保護以及發(fā)變組差動保護，構(gòu)成雙重快速保護，保護區(qū)只延伸至高壓母線側(cè)電流互感器。 （ 2）全阻抗保護 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，在高壓側(cè)裝設(shè)一套全阻抗保護，動作阻抗按母線短路時保 證能可靠動作整定，一般動作延時可取 ～ 1S。 （ 3）定子匝間短路保護 在并聯(lián)分支的發(fā)電機定子匝間短路時，會有零序電流零序電壓產(chǎn)生，發(fā)電機單相接地時，也有零序電壓和零序電流，為此，把發(fā)電機中性點與發(fā)電機出口端電壓互感器的中性點用電纜連接起來，該電壓互感器的一次側(cè)中性點不能接地。這樣，當(dāng)定子繞組發(fā)生匝間短路時，就有零序電壓加到電壓互感器的一次側(cè)，于是，在其二次側(cè)開口三角形出口處就有零序電壓輸出，使電壓繼電器動作。 （ 4）定子接地保護 接地保護裝置由裝在機端的零序電流互感器和電流繼 電器構(gòu)成，其動作電流按躲過不平衡電流和外部單相接地時發(fā)電機暫態(tài)電容電流整定。 （ 5）發(fā)電機過負荷保護 ①定子繞組對稱過負荷保護 通常在發(fā)電機定子繞組內(nèi)裝有熱電偶反應(yīng)定子繞組過負荷，但因熱電偶元件與銅導(dǎo)線間隔著絕緣層，因而不能迅速反應(yīng)負荷變化溫升情況，為此裝設(shè)此保護，一般由定時限和反時限兩部分組成，定時限部分的動作電流按發(fā)電機長期允許的負荷電流下能可靠返回的條件整定，經(jīng)延時元件動作于信號，并可動作于減出力，反時限部分是發(fā)電機定子繞組在發(fā)熱方面的安全保護，其動作特性按發(fā)電機定子繞組過負荷能 力確定，動作于解列。 ②定子繞組不對稱過負荷保護 由于不對稱負荷、非全相運行以及外部不對稱短路引起的負序電流，應(yīng)裝設(shè)由定時限和反時限兩部分組成的非對稱過負荷保護，定時限部分的動作電流按發(fā)電機長期允許的負序電流和躲過最大負荷下負序電流濾過器的不平衡電流整定，帶時限動作于信