【導(dǎo)讀】本設(shè)計書是2021年畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計書。電力系統(tǒng)的各種相關(guān)知識。主要內(nèi)容是關(guān)于2×15MW熱力發(fā)電廠的繼電保護、自動裝置及。外實習(xí)中獲得的實踐經(jīng)驗，是三年來學(xué)習(xí)的一個總結(jié)和對未來工作的一個鋪墊。的任務(wù)書中的要求所編寫的。

　　

【正文】 機容量為 30MW，因此采用的是 BCH2E 型差動繼電器。它主要是用于兩繞組或三繞組電力變壓器以及變流發(fā)電機的單相差動保護線路中作為主保護，繼電器能預(yù)防在非故障狀態(tài)時出現(xiàn)的暫態(tài)電流的作用。 當(dāng)發(fā)電機 正常運行或外部故障時，注入差動繼電器的電流為不平衡電流。由于預(yù)先選擇好兩側(cè)電流互感器的變比和接線方式，故該不平衡電流值很小，注入電流繼電器內(nèi)的電流（為兩側(cè)電流互感器二次側(cè)電流之差），保護不動作。當(dāng)保護區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時，只要不平衡電流大于繼電器的起動電流，則繼電器動作，瞬時使發(fā)電機的出口斷路器 DL 跳閘。 圖 4— 6 采用 BCH2 型繼電器及帶有斷線監(jiān)視裝置的發(fā)電機縱差保護原理接線圖 BCH2E 型差動繼電器由兩部分組成： DL11E 型電流繼電器和中間速飽和變流器。速飽和變流器是利用勵磁涌流中含有 大量的非周期分量這一特點來躲開勵磁涌流的影響而設(shè)計的。 BCH2E 型差動繼電器中兩個平衡線圈和分別接在差動保護的兩個臂上，差動線圈接在差動回路中。二次線圈接繼電器線圈。、和都有抽頭可以調(diào)節(jié)，用作繼電器的整定2 15MW 熱力發(fā)電廠繼電保護、自動裝置及二次回路設(shè)計（李熱線） 21 和調(diào)節(jié)。它們的匝數(shù)選擇和連接極性應(yīng)在正常運行和外部故障時使中間鐵芯的磁勢為 0，這樣可使兩臂引起的不平衡電流得到平衡。在內(nèi)部故障時，中間鐵柱兩個平衡線圈產(chǎn)生的磁勢方向與差動線圈產(chǎn)生的磁勢方向相同，且平衡線圈變?yōu)閯幼骶€圈，使繼電器動作得到可靠的保證。 發(fā)電機定子接地 本設(shè)計的定子接地保護 是反應(yīng)基波零序電壓的接地保護（保護發(fā)電機 90%95%的接地保護）。反應(yīng)基波零序電壓的保護接線如圖所示，它是由過電流繼電器（經(jīng) 3 次諧波濾過器）接在三相五柱式電壓互感器二次側(cè)的開口三角形上。正常運行時，若不考慮電壓互感器誤差，開口三角側(cè)無電壓輸出。但實際上電壓互感器是存在誤差的。所以，在正常運行時，開口三角側(cè)有反應(yīng)；除此之外發(fā)電機 3 次諧波電壓也會在開口三角側(cè)有反應(yīng)；另外，當(dāng)變壓器高壓側(cè)發(fā)生接地時，高、低壓繞組間存在耦合電容，因而在發(fā)電機側(cè)也會有零序電壓。所以，為使正常地接地不誤動作，接地保護動作電壓應(yīng)躲過這 三部分電壓之和形成 圖 4— 7 反應(yīng)零序電壓的發(fā)電機接地保護 的零序電壓來整定，繼電器動作電壓在 1530 伏左右（經(jīng)驗值）。這樣，在靠中性點附近有死區(qū)，此電壓范圍為 15%30%。當(dāng)經(jīng) 3 次諧波濾過器接繼電器時，動作電壓為 56 伏。死區(qū)僅為 5%，則成為發(fā)電機 95%的接地保護。 發(fā)電機過負荷保護 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 圖 4— 8 發(fā)電機過負荷保護原理接線圖 由于本次設(shè)計的發(fā)電機為小型發(fā)電機，容量為 30MW，采用的是過負荷保護。反應(yīng)定子繞組三相對稱過負荷，由電流繼電器 LJ 和時間繼電器 SJ 組成。因為是反應(yīng) 三相對稱過負荷，所以只需在一相中接入電流繼電器，動作后延時發(fā)出信號。正常運行時電流繼電器不動作，當(dāng)出現(xiàn)過負荷電流時，故障電流大于電流繼電器動作值或定值，電流繼電器動作時間繼電器開始計時，到達設(shè)定時間后故障仍未消失，發(fā)出信號。如圖 4— 8 所示。 發(fā)電機的復(fù)合電壓起動過電流保護 復(fù)合電壓起動的過電流保護原理如圖 4— 9 所示。電壓起動元件是由低電壓繼電器 YJ和負序電壓繼電器 FYJ 組成。 YJ 的線圈經(jīng)過 FYJ 的常閉觸點接于線電壓。這樣接法可提高三相短路時 YJ 的靈敏度。當(dāng)發(fā)生三相短路時，短路初瞬總會出現(xiàn) 負序電壓， FYJ 動作，斷開加在低壓繼電器 YJ 上的電壓，從而使 YJ 動作。負序電壓消失后，雖然低電壓繼電器重新接于線電壓上，但由于三相短路電壓較低，不能返回而處于動作狀態(tài)。 圖 4— 9 發(fā)電機的復(fù)合電壓啟動的過電流保護原理接線圖 2 15MW 熱力發(fā)電廠繼電保護、自動裝置及二次回路設(shè)計（李熱線） 23 當(dāng)發(fā)生不對稱短路時，故障相電流繼電器動作，負序電壓繼電器動作，致使 YJ 動作，起動 ZJ。相電流繼電器通過 ZJ 常開觸點起動時間繼電器 SJ，經(jīng)整定延時起動信號和出口繼電器，將發(fā)電機出口斷路器斷開。 母線的保護配制 電力系統(tǒng)中的母線是具有很多進、出線的公共電氣連接點，它 起著匯總和分配電能的作用。所以，發(fā)電廠和變電所中的母線是電力系統(tǒng)中的一個重要組成元件。母線運行是否安全可靠，將直接影響發(fā)電廠、變電所和用戶工作的可靠性，在樞紐變電所的母線上發(fā)生故障時，甚至?xí)茐恼麄€系統(tǒng)穩(wěn)定。 引起母線 短路故障的主要原因有：由于空氣污穢，導(dǎo)致短路器套管及母線絕緣子的閃絡(luò)；母線電壓和電流互感器的故障；運行人員的誤操作，如帶負荷拉隔離開關(guān)、帶接地線合短路器等。 母線故障類型 母線故障的類型，主要是單相接地和相間短路故障。與輸電線路故障相比較，母線故障的幾率較小，但其造成的后果卻十分 嚴重。因此必須采取措施來消除或減少母線故障所造成的后果。 母線的保護配制 一般來說，為切除母線故障 ，可采用一下兩種方式： 利用母線上其他供電元件的保護裝置來切除故障。 采用專門的母線保護。 母線完全差動保護要求連接于母線上的全部元件都裝設(shè)電流互感器。這對于出線很多的 6— 66KV 母線，要實現(xiàn)完全差動保護就很困難。因為，其一是設(shè)備費用貴，其二是使保護接線復(fù)雜。為了解決上訴問題，可根據(jù)母線的重要程度，采用不完全差動保護。 我為 66KV 母線配備了不完全差動保護 母線不完全差動保護的工作原理 ： 為 實現(xiàn)母線不完全差動保護，則只需在電源的元件上裝設(shè)變比和特性完全相同的 D 級電流互感器。只在發(fā)電機、變壓器、分段斷路器（母聯(lián)斷路器）上裝設(shè)電流互感器，且電流互感器只裝設(shè)在 A、 C 兩相上，按差動原理連接，在沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 差動回路中接入差動繼電器。因沒有將所有連接元件都接入差動回路，故稱不完全電流差動保護。正常運行時，差動繼電器中流過的是各饋電線路負荷電流之和；饋電線路上發(fā)生短路故障時，差動繼電器流過的是短路電流。 2 15MW 熱力發(fā)電廠繼電保護、自動裝置及二次回路設(shè)計（李熱線） 25 總 結(jié) 轉(zhuǎn)眼間，為期 9 周的畢業(yè)設(shè)計就 要結(jié)束了，隨著時間的臨近，我的求學(xué)生涯也將畫上句號。再此，我對這些日子的學(xué)習(xí)做以總結(jié)： 本次畢業(yè)設(shè)計的題目是 2 15MW 熱力發(fā)電廠繼電保護、自動裝置及二次回路進行設(shè)計。首先，對設(shè)計題目進行整體的粗略分析并查找資料完成開題報告。其次，本次設(shè)計核心主要包括熱電廠運行方式分析、短路電流計算、電廠各設(shè)備繼電保護及自動裝置的配置、整定計算、保護動作行為分析、相關(guān)圖紙的繪制、外文資料翻譯等等內(nèi)容。 以上是我 9 周以來的畢業(yè) 設(shè)計 成果。本次畢業(yè)設(shè)計中我結(jié)合了大學(xué)三年中所學(xué)過的各科課程的理論知識，通過指導(dǎo)教師的悉心指教，我了解 了發(fā)電廠設(shè)計的基本方法，培養(yǎng)了獨立分析和解決實際工程技術(shù)問題的方法和能力，同時對電力方面有關(guān)政策、方針和技術(shù)規(guī)程有了一定的了解，在繪圖和編號等方面得到了訓(xùn)練。 9 周的時間里，在指導(dǎo)老師的耐心幫助和精心指 導(dǎo)下我懂得了不少知識，完成了本次設(shè)計。在此我要誠摯的感謝我的指導(dǎo) 老師，并道一聲 ：“ 您辛苦了！ ”。 沈陽工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 致 謝 在我畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束之際，我有很多感謝。 首先，我要感謝我的指導(dǎo)老師 —— 岳軍老師，在我畢業(yè)論文的整個設(shè)計過程當(dāng)中，岳老師給了我很大的幫助，每當(dāng)我的論文遇到 困難無法進行下去時，岳老師總會為我提供各種寶貴的意見，使我的論文得以順利進行，在此，我還要感謝 繼電教研組的各位指導(dǎo)老師，沒有他們的幫助我也很難將畢業(yè)設(shè)計完成，我誠摯的向各位老師說一聲：“謝謝！”。 第二，我要感謝三年來培養(yǎng)我、教育我的沈陽工程學(xué)院的各位老師。致以深深的謝意和誠摯的祝福。 本篇論文經(jīng)過多次的修改，補充，增刪，現(xiàn)已成稿。但由于本人水平有限，難免會有錯誤和遺漏，請各位批閱教師批評和指正。 2 15MW 熱力發(fā)電廠繼電保護、自動裝置及二次回路設(shè)計（李熱線） 27 參考文獻 [1] 電力工程手冊 .上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 ， 1997 [2] 電力工程電氣設(shè)計手冊 .水利電力出版社 ， 1997 [3] 楊奇遜 .微型機繼電保護基礎(chǔ) .水利電力出版社 ， 2021 [4] 谷水清 .電力系統(tǒng)繼電保護 .中國電力出版社 ， 2021 [5] 王敏義 .電網(wǎng)繼電保護應(yīng)用 .中國電力出版社 ， 1999 [6] 崔家佩 .電力系統(tǒng)繼電保護與安全自動裝置整定計算 .水利出版 社 ， 1990 [7] 華智明 ， 張瑞林 .電力系統(tǒng) .重慶：重慶大學(xué)出版社， 1997 [8] 陳躍 .電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南 ： 電力系統(tǒng)分冊 .北京：中國水利水電出版社， 2021 [9] 劉永儉 .發(fā)電廠電氣部 分 .武漢：華中工學(xué)院出版社， 1993 [10] 韓天行 .繼電保護及自動化裝置檢驗手冊 .北京：機械工業(yè)出版社， 2021 [11] 馬長貴 .繼電保護基礎(chǔ) .北京：水利電力出版社， 1987 [12] Power system relaying.(電力系統(tǒng)繼電保護 ) [13] Applied protected relaying.(應(yīng)用繼電保護 ) [14] Elements electrical power station design.(電站設(shè)計基礎(chǔ) ) [15] Protective relaying theory and application.(繼電保護理論與應(yīng)用 ) [16] Modern power system analysis.(現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析 )