【導(dǎo)讀】羅羋薇羈袁羋蝕螁腿芇荿薃肅芆蒂蝿羈芅薄薂袇莄芄螇螃莃莆薀肂莂蒈螅肈莂蟻薈羄莁莀襖袀莀蒃蚇膈荿薅袂肄莈蚇蚅羀蕆莇袀袆肄葿蚃螂肅薁衿膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿肀蚈薃膈聿莈螈肄膈蒀薁羀膇薂螆裊膆節(jié)蕿袁膅蒄裊膀膄薇蚇肆膄蠆袃膃莈蚆袈膂蒁袁螄芁薃蚄肅芀芃衿罿艿蒞螞羅羋薇羈袁羋蝕螁腿芇荿薃肅芆蒂蝿羈芅薄薂袇莄芄螇螃莃莆薀肂莂蒈螅肈莂蟻薈羄莁莀襖袀莀蒃蚇膈荿薅袂肄莈蚇蚅羀蕆莇袀袆肄葿蚃螂肅薁衿膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿肀蚈薃膈聿莈螈肄膈蒀薁羀膇薂螆裊膆節(jié)蕿袁膅蒄裊膀膄薇蚇肆膄蠆袃膃莈蚆袈膂蒁袁螄芁薃蚄肅芀芃衿罿艿蒞螞羅羋薇羈袁羋蝕螁腿芇荿薃肅芆蒂蝿羈芅薄薂袇莄芄螇螃莃莆薀肂莂蒈螅肈莂蟻薈羄莁莀襖袀莀蒃蚇膈荿薅袂肄莈蚇蚅羀蕆莇袀袆肄葿蚃螂肅薁衿膁肂莁螁肇肁蒃羇羃肀薆螀衿肀蚈薃膈聿莈螈肄膈蒀薁羀膇薂螆裊膆節(jié)蕿袁膅蒄裊膀膄薇蚇肆膄蠆袃膃莈蚆袈膂蒁袁螄芁薃蚄肅芀芃衿罿艿蒞螞羅羋薇羈袁羋蝕螁腿芇荿薃肅芆蒂蝿羈芅薄

　　

【正文】 10kV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－ 型鋁錳合金管母線。 ② 按母線長(zhǎng)期工作電流選擇 110kV主母線的長(zhǎng)期工作電流 為 所選母線 42 XXXX大學(xué)論文 的長(zhǎng)期允許電流為 1900A。環(huán)境溫度為 ,可得溫度校正系數(shù) ，則導(dǎo)體長(zhǎng)期允許電流為 ＝ ，大于 110kV 主母線的長(zhǎng)期工作電流1305A，故滿足母線長(zhǎng)期工作電流要求。 ③ 按熱穩(wěn)定校驗(yàn)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(shí)間 ta＝ ，則代入公式得： 03 87＝ ＝ 而所選母線的截面 S＝ 954mm，大于熱穩(wěn)定最小截面 ，故所選母線滿足熱穩(wěn)定的要求。 ④ 按電暈電壓校驗(yàn)： 因?yàn)榍缣觳豢沙霈F(xiàn)可見(jiàn)電暈要求管型母線最小截面為 選擇管型母線的型號(hào)為 ，滿足電暈校驗(yàn)要求。 110kV進(jìn)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(zhǎng)期工作電流選擇 較大容量變壓器出口處的長(zhǎng)期工作電流為 所選母 線的長(zhǎng)期允 許電流為 898A。環(huán)境溫度為 ,可得溫度校正系數(shù) ，則導(dǎo)體長(zhǎng)期允許電流為 ＝ 727A，大于 。 ③ 按熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求選最小截面： 由 ＝ ，所選導(dǎo)體的截面為 S=，大于熱穩(wěn)定最 C 小截面 ，故所選母線滿足熱穩(wěn)定的要求。 ④ 按電暈電壓校驗(yàn)： 43 XXXX大學(xué)論文 因?yàn)橛须姇炿妷盒ｒ?yàn)的 110kV軟導(dǎo)體型號(hào)為 LGJ－ 70，所選母線比此大，故滿足電暈校驗(yàn)要求。 ： ① 母線類型的選擇： LF－ 21Y－ 型鋁錳合金管型母線。 ② 按母線長(zhǎng)期工作電流選擇 發(fā)電機(jī)出口處的長(zhǎng)期工作電流為 所選母線的長(zhǎng) 期允許電流為 3511A。環(huán)境溫度為 ,可得溫度校正系數(shù) ，則導(dǎo)體長(zhǎng)期允許電流為 ＝ 2844A，大于 。 ③ 按熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求選最小截面： 由 ，所選導(dǎo)體的截面為 ＝ 87C S=2705mm，大于熱穩(wěn)定最小截面 ，故所選母線滿足熱穩(wěn)定的要求 ④ 按電暈電壓校驗(yàn)： 因?yàn)榍缣觳豢沙霈F(xiàn)可見(jiàn)電暈要求管型母線最小截面為 選擇管型母線的型號(hào)為 ，滿足電暈校驗(yàn)要求。 對(duì)方案 Ⅱ 的各主設(shè)備選擇 其接線圖如下： 44 XXXX大學(xué)論文 圖 42 方案 Ⅱ 主接線圖 分析：因?yàn)榉桨?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D1~D7,G1~G8 與方案 Ⅰ 的 D1~D7,G1~G8 相對(duì)應(yīng)，故其型號(hào)也相同。方案 Ⅱ 的D8~D11,G9~G20的校驗(yàn)與方案 Ⅰ 的 D8~D11,G12~G23校驗(yàn)相同，故其相對(duì)應(yīng)的型號(hào)也相同，方案 Ⅱ 的 D12,G21~G23與方案 Ⅰ 的 D12,G24~G25校驗(yàn)相同，故其對(duì)應(yīng)的型號(hào)也相同。 對(duì) D13斷路器和 G24~G25隔離開(kāi)關(guān)的選擇。 右側(cè)短路時(shí)的短路電 D13左側(cè)短路時(shí)的短路電流為 ＋ ＝ ， 流為 ＋ ＝ ，其左側(cè)短路時(shí)的短路電流大于右側(cè)短路時(shí)的短路電流，故應(yīng)按左側(cè)短路時(shí)來(lái)選擇設(shè)備。 但 D13 的短路電流小于 D12 短路時(shí)的短路電流，兩者電壓等級(jí)又相同，所以 D12 也適用于 D13,G21~G23 也適用于G24~G25. 綜合上述分析，方案 Ⅱ 所選斷路器和隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)如下： 表 Ⅱ 各斷路器隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù) 45 XXXX大學(xué)論文 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 由方案 Ⅰ 和方案 Ⅱ 的斷路器和隔離開(kāi)關(guān)設(shè)備表可看出，兩方案的隔離開(kāi)關(guān)臺(tái)數(shù)相同，但方案 Ⅱ 比方案 Ⅰ 多一臺(tái) 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(jì)又可靠，故選擇方案 Ⅰ 為最終主接線方案。 46 XXXX大學(xué)論文 第五章 發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)原理設(shè)計(jì)及保護(hù)原理 初步分析 發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)和本水電廠供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行起著決定性的作用。因此，在發(fā)電機(jī)上必須裝社比較完善的繼電保護(hù)裝置。根據(jù)有關(guān)規(guī)程，應(yīng)對(duì)下列故障及異常運(yùn)行方式設(shè)置繼電保護(hù)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(guò)電流； 5 對(duì)稱過(guò)負(fù)荷； 6 勵(lì)磁回路一點(diǎn)或兩點(diǎn)接地故障； 本水電廠發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置的設(shè)置可依據(jù)以上原則并結(jié)合具體情況進(jìn)行，一般可以設(shè)置下列保護(hù)： 表 因?yàn)?5臺(tái)發(fā)電機(jī)型號(hào)一樣，且 F1,F2,F3,F4,對(duì)稱，故只需對(duì) F1進(jìn)行保護(hù)整 47 XXXX大學(xué)論文 定， F2,F3,F4的保護(hù)整定與 F1相同，再對(duì) F5進(jìn)行保護(hù)整定，就可完成該水電站 5臺(tái)發(fā)電機(jī)的保護(hù)整定。 對(duì) F1 的保護(hù)整定計(jì)算 1 短路電的分析計(jì)算及電壓電流互感器的變比選定 : 由短路電流的計(jì)算結(jié)果 可知， F1 的最大短路電流為 ,而 F1 出 口額定電流為 所以電流互感器的變比級(jí)次應(yīng)該為 3000/5，即電流互感器變比為 ＝ 600，電流互感器變比為 ＝ 105。 2 各種保護(hù)的整定計(jì)算 [10]： 1) 縱差保護(hù)的整定 : a. 動(dòng)作電流 Idz 應(yīng)按躲過(guò)外部短路時(shí)流過(guò)保護(hù)裝置的最大不平衡電 流 Ibp 即 Idz ＝ Kk = Kk kfzq ktx fi =1103=＝ 。 Kk 可靠系數(shù)，采用 。 計(jì)算不平衡電流； kfzq 非周期分量影響的系數(shù)，取＝ 1； ktx 電流互感器的同型系數(shù)，取 ktx＝ ； 發(fā)電機(jī)外部三相短路時(shí) ,流過(guò)保護(hù)最大周期性短路電流， ＝ b. 為避免保護(hù)在電流互感器二次回路斷線時(shí)誤動(dòng)作，保護(hù)動(dòng)作電流 應(yīng)該大于發(fā)電機(jī)最大負(fù)荷電流； Idz ＝ Kk INf ＝ ＝ Kk 可靠系數(shù)，取 Kk ＝ 。 INf 發(fā)電機(jī)的額定電流； 取以上計(jì)算中較大者，作保護(hù)的動(dòng)作電流，故 Idz ＝ ,則差動(dòng) 48 XXXX大學(xué)論文 繼電器動(dòng)作電流為 ＝ kjxIdz 。 600 nl 電流互感器的變比； kjx 接線系數(shù)，取 kjx＝ 1 c. 靈敏度： klm=Idmin 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： a) ＝ Inf/nl =) 橫差保護(hù)的整定：保護(hù)動(dòng)作電流按照躲過(guò)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 =2605＝ 521A 則繼電器動(dòng)作電流為： ＝ ＝ nl 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?jī)上喽搪返倪x擇性來(lái)選擇，需要躲過(guò)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(guò) 5A. Ijdf 被保護(hù)發(fā)電機(jī)的接地穩(wěn)態(tài)電容電流，對(duì) 45MW 額定容量電壓為 ，發(fā)電機(jī)取 Ijdf＝ 閉鎖繼電器一次不平衡電流取 = 49 XXXX大學(xué)論文 Kk’’ 可靠系數(shù)，取 ； Kh返回系數(shù)，取 ； 故 Idz= =1?(kkIj =,小于 5A。 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，由此由于氣隙磁勢(shì)的對(duì)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(guò)電流保護(hù)的整定校驗(yàn)： 復(fù)合電壓閉鎖過(guò)電流保護(hù)是發(fā)電機(jī)后備保護(hù)，它選擇性是用階梯時(shí)限特性來(lái)滿足的，因此，在整定電 流電壓元件時(shí)只需要考慮躲過(guò)正常運(yùn)行時(shí)相應(yīng)值就夠了，其整定計(jì)算如下： a 電流計(jì)電器動(dòng)作電流為： = KkINf＝ 103/(600)= Khnl 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(guò)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，=103/=6V, 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(guò)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(jí)差 △t(一 50 XXXX大學(xué)論文 個(gè) △t一般為 ),即 t＝ tmax+(1～ 2) △t。 6．過(guò)負(fù)荷保護(hù)整定校驗(yàn)： 過(guò)負(fù)荷保護(hù)是動(dòng)作于信號(hào)的保護(hù)，考慮到過(guò)負(fù)荷對(duì)稱性，該保護(hù)只有一相中裝設(shè)，并與過(guò)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(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作時(shí)限比過(guò)電流保護(hù)長(zhǎng)，一般為 9～ 10s. 對(duì) F5的保護(hù)整定計(jì)算： 1 短路電的分析計(jì)算及電壓電流互感器的變比選定 : 由短路電流的計(jì)算結(jié)果可知， F1 的最大短路電流為 ,而 F5 出口額 定電流為 ＝ kA,所以電流互感器的變比級(jí)次應(yīng)該為 3000/5，級(jí)電 流互感器變比為 ＝ 600，電流互感器變比為 ＝ 105。 2