【正文】 ：躲過(guò)外部短路時(shí)的流過(guò)保護(hù)裝置的最大不平衡電流： Idz ＝Kk = Kk kfzq ktx fi =15635=躲過(guò)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)作電流取：=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。但是，在變壓器外部故障時(shí)，由于穿越性故障電流的影響。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)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)：對(duì)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(guò)負(fù)荷的情況裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。復(fù)合電壓閉鎖過(guò)電流保護(hù)：反應(yīng)外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流的保護(hù)。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)。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。 本火電廠發(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)，如表81所示：表81 配置的保護(hù)類型縱差保護(hù)主保護(hù)跳閘復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)作差動(dòng)保護(hù)后備及外部故障遠(yuǎn)后備跳閘橫差保護(hù)定子繞組匝間的保護(hù)跳閘過(guò)負(fù)荷保護(hù)異常運(yùn)行延時(shí)動(dòng)作發(fā)出信號(hào)定子單相接地防御定子單相接地的保護(hù)跳閘勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)或兩點(diǎn)接地，投入保護(hù)裝置跳閘因?yàn)閮膳_(tái)發(fā)電機(jī)型號(hào)一樣，故只需對(duì)一臺(tái)進(jìn)行保護(hù)整定。JW2系列接地開關(guān)為分步動(dòng)作式結(jié)構(gòu)，具有操作力小、接觸可靠和通過(guò)短路電流強(qiáng)等特點(diǎn)。它們的各項(xiàng)參數(shù)如表712所示：表712 接地開關(guān)的各項(xiàng)參數(shù)型號(hào)額定電壓（KV）最高電壓（KV）動(dòng)穩(wěn)定電流（KA）2s熱穩(wěn)定電流(KA)單相質(zhì)量(kg)JW2110（W）11012610040145JW2220（W）22025212550230JW2系列接地開關(guān)是單相交流50HZ戶外接地裝置，供在電氣設(shè)備檢修情況下，不帶電線路接地之用。表711 避雷器的參數(shù) 安裝地點(diǎn)避雷器型號(hào)（有效值，KV）滅弧電壓（KV）系統(tǒng)額定電壓（有效值，KV）工頻參考電壓（峰值，KV）220KV母線FZ220J 200220323536110KV母線FZ110126110254314主變中性點(diǎn)FZ—445044102122 接地開關(guān)的選擇 接地開關(guān)用于在檢修電氣設(shè)備時(shí)，將10～500KV電氣線路進(jìn)行接地，以確保人身安全。（7）連接在變壓器低壓側(cè)的調(diào)相機(jī)出線處宜裝設(shè)一組避雷器；（8）發(fā)電廠變電所35KV及以上電纜進(jìn)線段，在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器；（9）變電所10KV及以下進(jìn)線段避雷器的配置應(yīng)遵照《電力設(shè)備過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行；（10）六氟化硫全封閉電器的架空線路側(cè)必須裝設(shè)避雷器。表78 LCWB—220系列電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù)額定工作電壓（KV）準(zhǔn)確級(jí)額定電流比（A）5s 熱穩(wěn)定電流（KA）額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（KA）22025221200/542110 1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： IMAX IIM 動(dòng)穩(wěn)定電流IMAX=110KA，220KV側(cè)短路沖擊電流為IIM = 即： IMAX IIM 滿足動(dòng)穩(wěn)定條件 2) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： ， =+= 查周期分量等值時(shí)間曲線可得 teq =即： 54242== 滿足熱穩(wěn)定條件。高壓后備電路一般也出三組，管普通過(guò)流保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、測(cè)量。電流互感器出線一般設(shè)三組，主要是管保護(hù)、測(cè)量、計(jì)量。2．發(fā)電機(jī)側(cè)擬選型號(hào)為JCC20系列電壓互感器具體參數(shù)如表77所示。各種互感器的使用范圍 （1）6—220KV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu),在高壓開關(guān)柜或在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂澆柱式絕緣結(jié)構(gòu)； （2）35—110KV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器； （3）220KV以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確基滿足要求時(shí)，一般采用電容式電壓互感器； （4）接在110KV及以上線路側(cè)的電壓互感器，當(dāng)線路上裝有載波通訊時(shí)，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合，統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。電纜的結(jié)構(gòu)極為緊湊，占用空間遠(yuǎn)比母線要小，且走向布置靈活方便，運(yùn)行可靠性高。此外，管形母線表面光滑，電暈放電電壓高，因此110KV及以上配電裝置中多用管形母線。矩形母線散熱條件好，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，便于固定和連接，但集膚效應(yīng)較大。硬母線又分為敞露式和封閉式兩類。該系列隔離開關(guān)的主刀閘和接地刀閘可分配各類電動(dòng)型或手動(dòng)型操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行三相聯(lián)動(dòng)操作，主刀閘和接地刀閘有機(jī)械連鎖裝置。電動(dòng)操作發(fā)生誤拉或誤合時(shí) , 不允許再將其合上或拉開 , 手動(dòng)操作發(fā)生帶負(fù)荷拉隔離開關(guān) , 在剛剛拉開時(shí)應(yīng)立即將其合上 。 ⑦通過(guò)計(jì)算或試驗(yàn)并經(jīng)總工批 準(zhǔn)的其他操作 , 如拉合直接接在母線上的設(shè)備。 ③拉合空載母線 , 但不允許對(duì)母線試充電 。發(fā)電廠 220kV 隔離開關(guān)現(xiàn)在一般采用剪刀式結(jié)構(gòu)的隔離開關(guān) , 配用電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)。為此，要求在高壓配電裝置的母線側(cè)和線路側(cè)裝設(shè)帶專門接地刀閘的隔離開關(guān)，以便在檢修母線和線路斷路器時(shí)，使之可靠接地。1. 220KV側(cè)斷路器的選擇(1)主變壓器回路最大工作持續(xù)電流： IMAX = IN = UNs =220KV=242KV UN UNs擬選型號(hào)為L(zhǎng)W2—220（W）系列六氟化硫斷路器，參數(shù)如表61所示:表61 LW2—220（W）系列六氟化硫斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)額定工作電壓（KV）最高工作電壓（KV）額定電流（A）3s 熱穩(wěn)定電流（KA）額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（KA）固有分閘時(shí)間（S）額定頻率（HZ）220252250080501) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： IMAX IIM 動(dòng)穩(wěn)定電流IMAX=80KA，220KV側(cè)短路沖擊電流為IIM = 即： IMAX IIM 滿足動(dòng)穩(wěn)定條件 2) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)： LW2—220（W）。 電氣設(shè)備的整定計(jì)算 發(fā)電機(jī)側(cè)回路的最大工作電流： IMAX = I N =11320=11886A與主變壓器所連回路的最大持續(xù)工作電流： IMAX = IN =與三繞組變壓器所連回路220KV側(cè)的最大持續(xù)工作電流：IMAX = IN =與三繞組變壓器所連回路110KV側(cè)的最大持續(xù)工作電流：IMAX = IN = 斷路器的選擇斷路器是在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行和故障情況下用作斷開或接通電路中的正常工作電流及開斷故障電流的設(shè)備。（2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)當(dāng)電氣設(shè)備中有短路電流通過(guò)時(shí)，將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可能對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用。（1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性，就是校驗(yàn)設(shè)備的載流部分在短路電流的作用下，其金屬導(dǎo)電部分的溫度不應(yīng)超過(guò)最高允許值。在正常運(yùn)行時(shí)，電氣引線的最大作用力不應(yīng)大于電器端子允許的負(fù)載。驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的短路電流，按下列情況計(jì)算：（1）除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)電流外，元件電阻都應(yīng)略去不計(jì)。選用的電器最高允許工作電壓，不得低于該回路最高運(yùn)行電壓。其具體參數(shù)如表41所示： 5 電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備選擇的一般原則及短路校驗(yàn) 一、設(shè)備選擇的一般原則：（1）應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)，安全適用，經(jīng)濟(jì)合理。向本廠供電變壓器選用三相式兩繞組變壓器2臺(tái)，廠用備用電源選用兩繞組變壓器1臺(tái)。 廠用變壓器容量選擇的基本原則（1）變壓器原、副邊電壓必須與引接電源電壓和廠用網(wǎng)絡(luò)電壓一致。 按冷卻介質(zhì)來(lái)區(qū)分 , 變壓器分為油浸風(fēng)冷式變壓器、油浸水冷式變壓器以及干式變壓器 ( 空氣冷卻器 ), 主變壓器、高壓廠用變壓器、起 /備變都為油浸式變壓器 , 低壓廠用變壓器多為干式變壓器。交流電流同時(shí)在鐵心中產(chǎn)生交變磁 通 , 交變磁通同時(shí)交鏈一、二次繞組 , 根據(jù)電磁感應(yīng)定律我們知道 , 二次繞組中將感應(yīng)出電 動(dòng)勢(shì)。發(fā)電廠中的變壓器包括主變壓器、啟動(dòng) / 備用變壓器、高壓廠用變壓器 , 以及低壓廠用變壓器等。靈活性1）運(yùn)行方式相對(duì)簡(jiǎn)單，靈活性差；2）各種電壓級(jí)接線都便于擴(kuò)建和發(fā)展。這樣一來(lái)就避免了斷路器檢修時(shí)，不影響對(duì)系統(tǒng)的供電，斷路器或母線故障以及母線檢修時(shí)，減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，保證了可靠的供電。 對(duì)原始資料的分析從原始資料可以知道，本電廠屬于地區(qū)性火力發(fā)電廠，有兩臺(tái)300MW的發(fā)電機(jī)組成，建成后總?cè)萘繛?000MW，該電廠的發(fā)電容量除了本廠廠用電后剩余的電力向系統(tǒng)供電。2）雙母線接線優(yōu)點(diǎn)：供電可靠，調(diào)度方式比較靈活，擴(kuò)建方便，便于試驗(yàn)。(4)具有發(fā)展和擴(kuò)建的可能性在設(shè)計(jì)主接線時(shí)應(yīng)留有余地，不僅要考慮最終接線的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還要兼顧到分期過(guò)渡接線的可能和施工的方便。 電氣主接線的基本要求(1)保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，停電不僅使發(fā)電廠造成損失，而且對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門帶來(lái)的損失將更嚴(yán)重，往往比少發(fā)電能的損失大幾十倍，至于導(dǎo)致人身傷亡、設(shè)備損壞、產(chǎn)品報(bào)廢、城市生活混亂等經(jīng)濟(jì)損失和政治影響，更是難以估量。電氣一次部分設(shè)計(jì)，通常包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:(1)發(fā)電廠與電網(wǎng)的連接:根據(jù)地方的電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)及發(fā)電廠接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)，確定本發(fā)電廠的送電地區(qū)、輸電電壓等級(jí)、出線回路數(shù)目、輸電容量以及電網(wǎng)對(duì)本發(fā)電廠的運(yùn)行方式、穩(wěn)定措施等方面的要求；(2)電氣主接線:論證、選定電氣主接線；(3)廠用電系統(tǒng):確定廠用電源的取得方式與廠用電電壓等級(jí)，統(tǒng)計(jì)廠用電高低壓負(fù)荷，選擇高壓、低壓廠用變壓器容量、臺(tái)數(shù)，確定廠用電接線；(4)電氣設(shè)備選擇:計(jì)算短路電流，按照短路電流計(jì)算結(jié)果選擇變壓器、斷路器、隔離開關(guān)和互感器等電氣設(shè)備的型式、規(guī)格及有關(guān)技術(shù)參數(shù)；(5)設(shè)備布置:包括主廠房?jī)?nèi)、外的電氣設(shè)備平面布置和升壓站布置；(6)過(guò)電壓保護(hù)和接地:選定主廠房及電氣設(shè)備的過(guò)電壓保護(hù)方式、保護(hù)設(shè)備型式、規(guī)格及其布置位置，計(jì)算接地電阻及敷設(shè)接地裝置等。一次回路設(shè)計(jì)需根據(jù)該地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)、動(dòng)力資源、電網(wǎng)現(xiàn)狀、電網(wǎng)遠(yuǎn)期規(guī)劃、近區(qū)負(fù)荷和鄰近電源情況進(jìn)行。還有一些電氣設(shè)備，是對(duì)上述設(shè)備進(jìn)行測(cè)量、控制、監(jiān)視和保護(hù)用的，稱為二次設(shè)備，包括:（1)儀用互感器:如電壓互感器和電流互感器，可將電路中的電壓或電流降至較低的值，供給儀表和保護(hù)裝置使用；(2)測(cè)量表計(jì):如電壓表、電流表、功率因數(shù)表等，用于測(cè)量電路中的參量值；(3)繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置:這些裝置能迅速反映不正常情況并進(jìn)行調(diào)節(jié)或作用于斷路器跳閘，使故障切除；(4)直流設(shè)備:包括直流發(fā)電機(jī)組、蓄電池等，供給保護(hù)和事故照明的直流用電。因此，勵(lì)磁控制系統(tǒng)的任務(wù)主要有以下幾個(gè)方面：(l) 在正常運(yùn)行條件下，供給同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流，并根據(jù)發(fā)電機(jī)所帶負(fù)荷的情況，相應(yīng)地調(diào)整勵(lì)磁電流，以維持發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓在給定水平上；(2) 使并列運(yùn)行的各同步發(fā)電機(jī)所帶的無(wú)功功率得到穩(wěn)定而合理的分配；(3) 增加并入電網(wǎng)運(yùn)行的同步電機(jī)的阻尼轉(zhuǎn)矩，以提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性及輸電線路的有功功率傳輸能力；(4) 在電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障造成發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓嚴(yán)重下降時(shí)，進(jìn)行強(qiáng)勵(lì)，將勵(lì)磁電流迅速增到足夠的頂值，以提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性；(5) 在同步發(fā)電機(jī)突然解列，甩掉負(fù)荷時(shí)，進(jìn)行強(qiáng)減，將勵(lì)磁電流迅速降到安全數(shù)值，以防止發(fā)電機(jī)電壓的過(guò)分升高；(6) 在發(fā)電機(jī)內(nèi)部發(fā)生短路故障時(shí)，進(jìn)行快速滅磁，將勵(lì)磁電流迅速減到零值以減小故障損壞程度；(7) 在不同運(yùn)行工況下，根據(jù)要求對(duì)發(fā)電機(jī)實(shí)行過(guò)勵(lì)磁限制和欠勵(lì)磁限制，以確保同步發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。6) 同步表連續(xù)運(yùn)行時(shí)間不應(yīng)超過(guò)15mno7) 禁止其他同期回路的操作。2) 。 發(fā)電機(jī)的并列發(fā)電機(jī)并列操作是電力系統(tǒng)中很重要的一項(xiàng)操作 , 必須認(rèn)真對(duì)待 , 以便在并列操作以后 , 能很快達(dá)到同步運(yùn)行的目的。用負(fù)載特性曲線、空載特性曲線、短路特性可以測(cè)得發(fā)電機(jī)的基本參數(shù)，這是發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)、制造的主要技術(shù)數(shù)據(jù)。顯然，勵(lì)磁繞組存在匝間短路時(shí)，因安匝數(shù)的減少，短路特性曲線是會(huì)降低的。然后，維持轉(zhuǎn)速不變 ，增加勵(lì)磁，讀取勵(lì)磁電流及相應(yīng)的定子電流值，直到定子電流I達(dá)到額定電流值時(shí)為止。在做短路特性試驗(yàn)時(shí)，要先將發(fā)電機(jī)三相繞組的出線端短路。由圖 3 12可見，空載特性曲線與發(fā)電機(jī)磁路的磁化曲線相同。當(dāng)同步發(fā)電機(jī)的三相繞組與負(fù)載接通時(shí)，對(duì)稱三相繞組中流過(guò)對(duì)稱三相電流 ，并產(chǎn)生一 個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) ( 定子磁場(chǎng) )，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 n=60f╱p 。) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率取決于發(fā)電機(jī)磁極對(duì)數(shù)p和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n。電角度。磁通自轉(zhuǎn)子的一個(gè)極發(fā)出來(lái)，經(jīng)過(guò)空氣隙進(jìn)入轉(zhuǎn)子、另一個(gè)極（S極）構(gòu)成回路。在同步發(fā)電機(jī)的定子鐵芯內(nèi) ；對(duì)稱地安放著 AX 、BY 、CZ 三相繞組。q： %；