【正文】 ＝。nl 電流互感器的變比；kjx 接線系數(shù)，取kjx＝1 ： klm==2滿足靈敏度要求。 最小短路電流，即在單機(jī)運(yùn)行情況下，發(fā)電機(jī)出口兩相短路電流；d. 差動(dòng)回路斷線監(jiān)視器的動(dòng)作電流應(yīng)大于正常運(yùn)行時(shí)的最大不平衡電流Ibp， 可按照一下經(jīng)驗(yàn)公式整定： ＝Inf/nl==.2) 橫差保護(hù)的整定保護(hù)動(dòng)作電流按照躲過外部短路故障最大不平衡電流整定，由于不平衡電流很難確定，因此在工程設(shè)計(jì)中根據(jù)運(yùn)行積累的數(shù)據(jù)計(jì)算。即 Idz ＝ Inf =11320＝2264A 則繼電器動(dòng)作電流為： ＝＝3)定子單相接地保護(hù)整定保護(hù)動(dòng)作電流根據(jù)外部發(fā)生單相接地并伴隨外部兩相短路的選擇性來選擇，需要躲過發(fā)電機(jī)固有電容電流和不平衡電流，且一次動(dòng)作電流不超過5A。Idz=Ijdf被保護(hù)發(fā)電機(jī)的接地穩(wěn)態(tài)電容電流； 閉鎖繼電器一次不平衡電流；Kk 可靠系數(shù)，??；Kh返回系數(shù)。4）勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)當(dāng)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路發(fā)生兩點(diǎn)接地故障時(shí)，部分勵(lì)磁線圈將被短路，因此由于氣隙磁勢的對稱性遭到破壞，可能使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，因此在發(fā)電機(jī)上需要裝設(shè)勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)，該裝置只設(shè)一套,并僅在勵(lì)磁回路中出現(xiàn)穩(wěn)定性的一點(diǎn)接地時(shí)才投入工作。5）復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)的整定校驗(yàn)復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)是發(fā)電機(jī)后備保護(hù)，它的選擇性是用階梯時(shí)限特性來滿足的，因此，在整定電流電壓元件時(shí)只需要考慮躲過正常運(yùn)行時(shí)相應(yīng)值就夠了，其整定計(jì)算如下：a 電流繼電器的動(dòng)作電流為：= ＝=Kk 可靠系數(shù)，取kk=；kh 返回系數(shù)，取kh＝；nl 電流互感器變比； INf 發(fā)電機(jī)額定電流b. 按照躲過正常運(yùn)行時(shí)不平衡電壓降為條件整定，負(fù)序電壓繼電器動(dòng)作電壓為：=18000/（220/）=UNf 發(fā)電機(jī)額定電壓；nY 電壓互感器變比：作為遠(yuǎn)后備保護(hù)，發(fā)電機(jī)過電流保護(hù)時(shí)限應(yīng)該比連接在發(fā)電機(jī)電壓母線上的其他設(shè)備的保護(hù)裝置最大時(shí)限還要大1－2個(gè)時(shí)間級差t(),即t＝tmax+(1～2) t。6）過負(fù)荷保護(hù)整定校驗(yàn)過負(fù)荷保護(hù)是動(dòng)作于信號的保護(hù)，考慮到過負(fù)荷對稱性，該保護(hù)只有一相中裝設(shè)，并與過電流保護(hù)共用一組互感器，保護(hù)由電流繼電器及時(shí)間繼電器組成。電流繼電器動(dòng)作值按照下式計(jì)算：=Kk 可靠系數(shù)，取= Kh 返回系數(shù)，取=INf 發(fā)電機(jī)額定電流 nl 電流互干器變比過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限比過電流保護(hù)長，一般為9～10s。 主變壓器保護(hù)原理及整定計(jì)算變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電設(shè)備。它的故障將對供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重的影響。現(xiàn)代生產(chǎn)的變壓器，雖然結(jié)構(gòu)可靠，故障機(jī)會(huì)較少，但在實(shí)際運(yùn)行中，仍有可能發(fā)生各種類型故障和異常運(yùn)行，同時(shí)大容量的變壓器又是十分重的設(shè)備，因此，為了保證電力系統(tǒng)安全連續(xù)地運(yùn)行，并將故障和異常運(yùn)行對電力系統(tǒng)的影響限制到最小范圍，必須根據(jù)變壓器容量大小、電壓等因素裝設(shè)必要的、動(dòng)作可靠的繼電保護(hù)裝置。變壓器的故障類型主要有：油箱內(nèi)故障：包括繞組的相間短路、接地短路、匠間短路以及鐵心的燒損等，這些故障將產(chǎn)生電弧，燒壞繞組絕緣及鐵心，引起絕緣材料及變壓器油的強(qiáng)烈氣化，甚至造成油箱的爆炸。油箱外的故障：主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路、接地短路等。變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有：由于變壓器外部相間短路引起的過電流和中性點(diǎn)過電壓；由于負(fù)荷超過額定容量而引起的過負(fù)荷。由于漏油等原因而引起的油面降低。根據(jù)以上故障類型和不正常運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)裝設(shè)下列保護(hù)裝置：瓦斯保護(hù)：反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的保護(hù)，容量為800KVA及以上的油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量的瓦斯時(shí)，瓦斯保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于斷開變壓器各電源側(cè)斷路器?？v聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：反應(yīng)變壓器繞組和引出線的相間短路的保護(hù)，對其中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線的接地短路以及繞組匝間短路能起保護(hù)作用。且容量為6300KVA及以上的廠用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器、10000KVA及以上廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器、以及2000KVA及以上用電流速斷保護(hù)靈敏性不符合要求的變壓器應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。復(fù)合電壓閉鎖過電流保護(hù)：反應(yīng)外部相間短路引起的變壓器過電流的保護(hù)。宜用于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器及過電流保護(hù)不符合靈敏性要求的降壓變壓器。保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。零序過電流保護(hù)：外部接地短路時(shí)的保護(hù)，110KV及以上中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，如果變壓器中性點(diǎn)可能接地運(yùn)行，對于兩側(cè)或三側(cè)電源的升壓變壓器或降壓變壓器上應(yīng)裝設(shè)零序電流保護(hù)，作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù)，并作為其他元件的后備保護(hù)。過負(fù)荷保護(hù)：對于400KVA及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。保護(hù)接于一相電流上，延時(shí)作用于信號。1）瓦斯保護(hù)當(dāng)在變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，由于故障點(diǎn)電流和電弧的作用，將使變壓器油及其它絕緣材料因局部受熱而分解產(chǎn)生氣體，因氣體比較輕，它們將從油箱流向油枕的上部。當(dāng)故障嚴(yán)重時(shí)，油會(huì)迅速膨脹并產(chǎn)生大量的氣體，此時(shí)將有劇烈的氣體夾雜著油流沖向油枕的上部。利用油箱內(nèi)部故障時(shí)的這一特點(diǎn)，可以構(gòu)成反應(yīng)于上述氣體而動(dòng)作的保護(hù)裝置，稱為瓦斯保護(hù)。瓦斯保護(hù)的整定一般瓦斯氣體容積整定范圍為250300cm3，變壓器容量在10000KVA以上時(shí)，一般正常整定值為250cm3，氣體容積整定值是利用調(diào)節(jié)重錘的位置來改變的。重瓦斯保護(hù)油流速度，在整定流速時(shí)均以導(dǎo)油管中的流速為準(zhǔn)，而不依據(jù)繼電器處的流速。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，保護(hù)反映變壓器內(nèi)部故障是相當(dāng)靈敏的。但是，在變壓器外部故障時(shí)，由于穿越性故障電流的影響。因此，為發(fā)防止穿越性故障時(shí)瓦斯保護(hù)誤動(dòng)作，可將油流速度整定范圍為1m/s。2）縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的整定變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，理想情況下，流入差動(dòng)繼電器的電流等于零。但實(shí)際上由于變壓器的勵(lì)磁電流、接線方式和電流互感器誤差等因素的影響，變壓器差動(dòng)保護(hù)的不平衡電流遠(yuǎn)比發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)的大，變壓器差動(dòng)保護(hù)需要解決的主要問題是采取各種措施避免不平衡電流的影響，在滿足選擇性的條件下，還要保證在內(nèi)部故障時(shí)有足夠的靈敏系數(shù)和速動(dòng)性。：躲過外部短路時(shí)的流過保護(hù)裝置的最大不平衡電流： Idz ＝Kk = Kk kfzq ktx fi =15635=躲過電流互感器二次回路斷線的最大負(fù)荷電流：Idz=KkIN===則：保護(hù)裝置基本側(cè)的動(dòng)作電流?。?差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流：=Kjx（）/（2400/5）=繼電器的實(shí)際動(dòng)作電流為：Idz=（）（2400/5）=： klm==由以上計(jì)算可知 ，靈敏系數(shù)Klm 2，可滿足靈敏度要求。2） 復(fù)合電壓閉鎖過流保護(hù)在變壓器兩側(cè)均裝設(shè)有復(fù)合電壓啟動(dòng)的過流保護(hù)。 =Kk/Kf == =Kk/Kf =11320= =（2400/5）= =（15000/5）=，按躲過正常運(yùn)行的不平衡電壓整定。一次側(cè)整定電壓 ==230= ==20= 二次側(cè)整定電壓 =103/（220000/100）= =103/（20000/100）=6V220Kv側(cè)： I（2）min==18Kv側(cè)： I（2）min==e. 各側(cè)靈敏度校驗(yàn)：220Kv側(cè)： Klm=I/I=103/=﹥2 18Kv側(cè)： Klm=I/I=103/=﹥2由以上計(jì)算可知：靈敏度滿足要求考慮到發(fā)電機(jī)動(dòng)作保護(hù)時(shí)間一般為4S。3）零序過電流保護(hù) 在大接地電流系統(tǒng)，為防止母線和引線上的接地短路，在兩側(cè)都有電源而中性點(diǎn)接地的變壓器上，一般裝設(shè)零序過電流保護(hù)，作為相鄰元件及變壓器本身主保護(hù)的后備。：=Kph式中：Kph—— 配合系數(shù) ，～——零序電流分支系數(shù)，等于出線零序電流保護(hù)后備段保護(hù)范圍末端接地短路時(shí)，流過本保護(hù)的零序電流與流過線路零序保護(hù)的零序電流之比：應(yīng)取值為最大的運(yùn)行方式進(jìn)行計(jì)算——出線零序電流保護(hù)后備段動(dòng)作電流，當(dāng)零序電壓元件處于動(dòng)作邊緣時(shí)的動(dòng)作電流為: =Kph3I=KU/X式中：K—— 配合系數(shù)，X—— 被保護(hù)變壓器的零序電抗I—— 當(dāng)零序電壓處于動(dòng)作邊緣時(shí)，流過被保護(hù)變壓器的零序電流。：Klm=式中:—— 在最小運(yùn)行方式下，當(dāng)出線末端金屬性短路時(shí)，流過保護(hù)安裝處的零序電流：tdz=2s4)過負(fù)荷保護(hù)變壓器的過負(fù)荷電流，在大多數(shù)情況下都是三相對稱的，過負(fù)荷保護(hù)只用一個(gè)電流繼電器來實(shí)現(xiàn)。過負(fù)荷保護(hù)通常通過延時(shí)作用于信號。，按躲過額定電流來整定： Idz=Kk/Kf I式中：K—— 可靠系數(shù)，K—— 返回系數(shù)，I—— 保護(hù)安裝處的額定電流高壓側(cè)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)I=Kk/Kf I==I=I/n220=（2400/5）=低壓側(cè)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)I=Kk/Kf I=11320=I=I/n18=（15000/5）=高壓側(cè)：Klm=I/I=103/=﹥2 低壓側(cè)： Klm=I/I=103/=﹥2由以上計(jì)算表明，所裝保護(hù)均滿足靈敏度要求。d. 動(dòng)作時(shí)限整定： tdz=10s第九章 配電裝置配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分。它是根據(jù)主接線做的連接方式，由開關(guān)電器、保護(hù)和測量電器、母線和必要的輔助設(shè)備連接而成，用來接受和分配電能的裝置。配電裝置按電器裝設(shè)地點(diǎn)的不同，可分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。一、屋內(nèi)配電裝置的特點(diǎn)是：由于允許安全凈距小和可以分層布置而使占地面積較小；維修、巡視和操作在室內(nèi)進(jìn)行，不受氣候影響；外界空氣的污染對電器的影響較小，因此可以減少維護(hù)工作量。同時(shí)，由于污染小，還可延長設(shè)備的使用壽命。房屋建設(shè)時(shí)，需要征用大量的土地，投資較大。二、屋外配電裝置的特點(diǎn)是：土建工作量和費(fèi)用較小，建設(shè)用期短；擴(kuò)建方便；相鄰設(shè)備之間距離較大，便于帶電作業(yè)；占地面積大；受外界環(huán)境影響，設(shè)備運(yùn)行條件較差，須加強(qiáng)絕緣；不良?xì)夂驅(qū)υO(shè)備維修和操作有影響。三、配電裝置的型式選擇，應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，因地制宜，節(jié)約用地，并結(jié)合運(yùn)行及檢修要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。一般情況下，在大中型發(fā)電廠中，35KV及以下的配電裝置宜采用屋內(nèi)式；110KV及以上多為屋外式。當(dāng)在污穢地區(qū)或市區(qū)建110KV屋內(nèi)和屋外配電裝置的造價(jià)相近時(shí)，宜采用屋內(nèi)式。四、配電裝置應(yīng)滿足以下基本要求：配電裝置的設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行國家基本建設(shè)方針和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，如節(jié)約土地。保證運(yùn)行可靠。按照系統(tǒng)和自然條件合理選擇設(shè)備，在布置上力求整齊，清晰，保證具有足夠的安全距離。便于檢修，巡視和操作。在保證安全的前提下，布置緊湊，力爭節(jié)約材料和降低造價(jià)。安裝和擴(kuò)建方便。屋內(nèi)配電裝置的結(jié)構(gòu)型式與電氣設(shè)備的類型和主接線的形式，出線回路數(shù)多少及有無電抗器等因素有著密切的關(guān)系。同時(shí)還與施工，檢修，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，生活習(xí)慣等因素有關(guān)。一、 布置方式的確定：發(fā)電廠610KV屋內(nèi)配電裝置的布置方式一般分為三層、二層及單層式，綜合考慮施工的復(fù)雜程度投資，選擇二層式，將斷路器和電抗器布置在底層。二、 母線及隔離開關(guān)的布置a) 母線裝在配電裝置的上部，考慮到母線電壓6KV，短路電流大，選用垂直式，母線相間距離為700800，兩組母線以垂直的隔墻分開。b) 隔離開關(guān)通常設(shè)在母線的下方，為防止帶負(fù)荷誤動(dòng)作引起電弧，而造成母線短路，母線與母線隔離開關(guān)之間宜裝設(shè)耐火隔板。三、 斷路器及操動(dòng)機(jī)構(gòu)布置四、 斷路器通常設(shè)在單獨(dú)小室內(nèi)，布置在兩側(cè)有隔墻的間隔內(nèi)即可，可和互感器同放一室。操動(dòng)機(jī)構(gòu)為電磁型設(shè)在操作通道內(nèi)，由于其重量大，所以落地裝在混基礎(chǔ)上。五、 配電裝置通道和出口的布置1. 通道均設(shè)有開關(guān)裝置，；操作機(jī)構(gòu)為固定式， m；；2. 配電裝置室長度大于7m，兩端均設(shè)置出口；3. 由于電纜出線較多，為方便敷設(shè)和維護(hù)，兩側(cè)設(shè)數(shù)層電纜支架，在充分考慮防雨雪，風(fēng)沙及污穢等條件下，開窗采光及通風(fēng)，還應(yīng)裝事故通風(fēng)設(shè)備。屋外配電裝置的結(jié)構(gòu)型式與主接線的型式、電壓等級、容量、重要程度、母線和構(gòu)架的型式、斷路器和隔離開關(guān)型式等有著密切關(guān)系。一、 布置形式的確定該廠為大型火電廠，無特殊的氣候地形的要求，所以220KV和110KV兩級電壓電氣設(shè)備采用屋外配電裝置。又因所建電廠無防嚴(yán)重污穢及地震的要求，所以110KV采用普通中型,220KV采用分相中型，就可滿足要求。中型配電裝置的所有電器均安裝在同一水平面內(nèi)，并裝在一定高度的基礎(chǔ)上，使帶電部分對地保持高度，以保證人員安全，母線所在水平面稍高于電器所在水平面。二、 母線及構(gòu)架的布置220KV及110KV的母線為鋼芯鋁絞線，三相呈水平布置，用懸式絕緣子懸掛在母線構(gòu)架上，軟母線可選用較大檔距。構(gòu)架采用鋼筋混凝土構(gòu)架，這可節(jié)約大量鋼材，但不便于固定設(shè)備。三、 電氣設(shè)備的布置一般斷路器、電流互感器、電壓互感器和避雷器均采用高位布置，即安裝在約2m高的混凝土基礎(chǔ)上。斷路器采用低位布置時(shí)，～1m的混凝土基礎(chǔ)上，其優(yōu)點(diǎn)是檢修方便，抗震性好，但必須設(shè)置圍欄四、 通道的布置為了運(yùn)輸設(shè)備和消防的需要，應(yīng)在主要設(shè)備近旁設(shè)行車道路?！?m的巡視小道，以便運(yùn)行人員巡視設(shè)備 。 參考資料[1]郭琳. 發(fā)電廠電氣部分課程設(shè)計(jì). 中國電力出版社，2009[2]. 發(fā)電廠電氣設(shè)備. 中國電力出版社，2008[3]楊曉敏. 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與應(yīng)用. 中國電力出版社,2006 [4]電力工業(yè)部西北電力設(shè)計(jì)院. ,1998[5]電力工業(yè)部電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院. ,1998[6], 1981第51頁共51頁