【正文】 它比傳統(tǒng)的模擬型繼電保護具有無可比擬的優(yōu)越性?？梢杂蓭в兴賵蠛妥兞髌鞯牟顒永^電器構成。因此，發(fā)電機必須裝設專門的，性能完善的繼電保護裝置。然而，發(fā)電機在運行過程中，其定子繞組和轉子回路都可能出現(xiàn)故障或異常情況。具體繼電保護措施和裝置詳細說明如下。選擇性和靈敏性的要求，通過繼電保護的整定實現(xiàn)；(4)速動性是指保護裝置應盡快地切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用電源或備用設備自動投入的效果等。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。一般繼電保護裝置由測量比較元件、邏輯判斷元件和執(zhí)行輸出元件組成。 繼電保護裝置：當電力系統(tǒng)中的電力元件(如發(fā)電機、變壓器、電壓互感器、線路等)或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運行時，能夠向運行值班人員及時發(fā)出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設備，一般通稱為繼電保護裝置。第九章 保護裝置的配置 概述 電力系統(tǒng)是電能生產(chǎn)、變換、輸送、分配和使用的各種電力設備按照一定的技術與經(jīng)濟要求有機組成的一個聯(lián)合系統(tǒng)。其面積大體與發(fā)電廠的面積相同。做成網(wǎng)孔形的目的是使地面電位分布盡可能均勻，以減小接觸電位差和跨步電位差。一般做法是根據(jù)保護接地和防雷接地的要求敷設一個統(tǒng)一的接地網(wǎng)，然后再在避雷針和避雷器與地網(wǎng)的連接點增加垂直接地體以滿足垂直接地的要求。沖擊接地電阻值大于工頻接地電阻的現(xiàn)象稱為電感效益。雷電流的等值頻率高，會使接地極本身呈現(xiàn)明顯的電感作用，阻礙電流向接地體遠方流通。雷電流的幅值大， 地中電流密度δ也大，因而提高了土壤中的電場強度E，尤其是提高了接地體附近土壤中的電場強度。（3）防雷接地這是為了將雷電流安全導入地中而進行的接地，如將避雷針、避雷器接地。保護接地一般要求接地電阻值不超過4Ω。（2）保護接地為了保證人身安全，將高壓電氣設備的金屬外殼接地，稱為保護接地。接地裝置的作用主要是減小接地電阻，以降低雷電流或短路電流通過時其上的電位升高。 接地網(wǎng)的初步設計接地就是將需要接地的部分與大地相連。在中性點直接接地的電網(wǎng)中，工頻放電電壓應大于最大運行相電壓的3倍。滅弧電壓應當大于避雷器工作母線上可能出現(xiàn)的最高工頻電壓，否則避雷器可能因不能滅弧而爆炸。額定電壓：指正常工作時加在避雷器上的工頻工作電壓，它應與避雷器安裝地點系統(tǒng)的額定電壓等級相同。；閥式避雷器和氧化鋅避雷器主要用于發(fā)電廠和變電站的保護。該布置與普通中型配電裝置相比，％，％。為了少用鋁管，便于施工，有利于抗震，設備間的連接均采用軟導線。由于單柱式隔離開關的靜觸頭側不帶接地刀閘，為解決鋁管母線檢修接地的問題，制造廠生產(chǎn)了專用的JW型鋁管母線接地器。考慮到鋁管母線端部普通絕緣的棒式支柱絕緣子在霧天運行期間曾發(fā)生過爬電現(xiàn)象，故采用了加大泄露距離的絕緣子，即選用西安電瓷廠生產(chǎn)的132kV棒式支柱絕緣子和撫瓷廠生產(chǎn)的110kV棒式支柱絕緣子分別作為母線支柱的上下節(jié)瓷件。為保證跳線或引下線的相間距離和對架構的安全凈距，在橫梁上裝設懸垂絕緣子串以固定跳線或引下線，懸垂絕緣子串的相間距離為3m。該配電裝置的間隔寬度為13m，由于本工程度短路水平大于26kA。 平面布置此設計220kV配電裝置采用分相中型配電裝置，經(jīng)查《電力工程電氣設計手冊》知：分相中型配電裝置系將母線隔離開關直接布置在各相母線的下方，將電流互感器安裝在出線隔離開關的內側，因為該布置引線少比較清晰，懸垂絕緣子串的數(shù)量比普通中型布置少三分之一，且簡化了架構，從而減少了檢修及維護工作量。配電裝置中電氣設備的柵狀遮攔高度不應小于1200mm，柵狀遮攔最低欄桿至地面的凈距不應大于200mm。通道的設置除需滿足運行、檢修要求外尚應符合消防要求。符號適用范圍系統(tǒng)標稱電壓220KV1. 帶電部分至接地部分之間2. 18001. 不同相的帶電部分之間2. 斷路器和隔離開關的斷口兩側引線帶電部分之間20001. 設備運輸時，其設備外廓至無遮攔部分之間2. 交叉的不同時停電檢修的無遮攔帶電部分之間3. 柵狀遮攔至絕緣體和帶電部分之間4. 帶電作業(yè)時帶帶你部分至接地部分之間2550網(wǎng)狀遮攔至帶電部分之間19001. 無遮攔裸導體至地面之間2. 無遮攔裸導體至建筑物、構筑物頂部之間43001. 平行的不同時停電檢修的無遮攔帶電部分之間2. 帶電部分與建筑物、構筑物的邊沿部分之間3800 通道和圍欄根據(jù)《高壓配電裝置設計技術規(guī)程》中（DL/T5352－2006) 查得：配電裝置通道的布置，應考慮便于設備的操作、搬運、檢修和試驗。其屋外配電裝置的最小安全凈距不應小于下表所列數(shù)值。支持金具長度為1040mm。由于懸吊式管型母線一般在超高壓配電裝置且考慮地震的地方才予以采用，故本設計中管型母線的固定方式采用支持式。當?shù)卣鹆叶葹?度及以上時宜采用懸吊式。根據(jù)《高壓配電裝置設計技術規(guī)程》中（DL/T5352－2006)，管型母線宜選用單管結構。斷路器宜采用單列式或雙列式布置。成套配電裝置的特點：（1）電器布置在封閉或者半封閉的金屬中，相見和對地距離可以縮小，結構緊湊，占地面積??；（2）所有電器元件已在工廠組裝成一體，如SF6全封閉組合電器，開關柜等，大大減小現(xiàn)場安裝工作量，有利于縮短建設周期，也便于擴建和搬遷；（3）運行可靠性高，維護方便；（4）耗用鋼材較多。廠用電的電壓等級為6KV，故采用成套式高壓開關柜配置型式。根據(jù)《高壓配電裝置設計技術規(guī)程》中（DL/T5352－2006) 3KV~35kv電壓等級的配電裝置宜采用成套式高壓開關柜配置型式。配電裝置按電器裝設的地點不同，可以分為屋內配電裝置和屋外配電裝置；按其組裝方式又可分為裝配式和成套式。 配電裝置的型式選擇根據(jù)《高壓配電裝置設計技術規(guī)程》中（DL/T5352－2006) 配電裝置型式的選擇，應根據(jù)設備選型及進出線方式，結合工程實際情況，因地制宜，并與發(fā)電廠或變電站以及相應水利水電工程總體布置協(xié)調，通過技術經(jīng)濟比較確定。（2） 配電裝置的型式確定后，接著擬定配電裝置的配置圖。配電裝置的設計步驟如下：（1） 選擇配電裝置的型式。查《國家電網(wǎng)公司110500kV變電站通用設備典型規(guī)范》，電壓互感器選型如下：型號額定電壓比額定準確級組合型式安裝地點2CVTT5P kV電容式出線2CVTT5P kV電容式母線2CVTT5P kV電容式發(fā)電機第七章 配電裝置的設計 配電裝置的設計步驟配電裝置是發(fā)電廠的重要組成部分。 (2)一次額定電壓和二次額定電壓的選擇電壓互感器二次側繞組額定電壓通常是供額定電壓為100v的儀表和繼電器的電壓繞組使用。變壓器低壓側有時為了滿足同期或繼電保護的要求設有一組電壓互感器。大、中型發(fā)電機中性點常接有單相電壓互感器，用于100%定子接地保護。該電壓互感器采用三相五柱或三只單相接地專用互感器，其開口三角形供發(fā)電機在未并列之前檢查是否有接地故障之用。(3)發(fā)電機。(2)線路。旁路母線上裝設電壓互感器的必要性，要根據(jù)出線同期方式而定。 電壓互感器的配置原則(1)母線。(5)動穩(wěn)定校驗內部動穩(wěn)定校驗式為ies=125KA＞，滿足。2 電流互感器的選擇(1)一次回路額定電壓和電流的選擇由UNS=220KV≥UN，IN=2800＞,查《國家電網(wǎng)公司110500kV變電站通用設備典型規(guī)范》，電壓互感器選型如下：型號絕緣介質結構型式外絕緣材質額定二次電流額定一次電流2TAFV1PSF6氣體倒立式瓷套式1A2800A額定電流比3s熱穩(wěn)定電流額定動穩(wěn)定電流測量級P級保護TP級保護2800/1A50KA100KA202015(2)二次側電流的選擇 由于目前都采用的是微機保護，故INZ=1A(3)準確級的選擇—1級表。根據(jù)《導體和電器選擇設計技術規(guī)定》中（DL/T5222－2005) 電力變壓器中性點電流互感器的一次額定電流，應大于變壓器的允許的不平衡電流，一般可按變壓器額定電流的30%選擇。為保證二次電流在合適的范圍內，可采用復變比或二次繞組帶抽頭的電流互感器。根據(jù)《導體和電器選擇設計技術規(guī)定》中（DL/T5222－2005):測量用電力互感器的選擇，選擇測量用電流互感器應根據(jù)電力系統(tǒng)測量和計量系統(tǒng)的實際需要合理選擇互感器的類型。2 電流互感器的準確級根據(jù)《導體和電器選擇設計技術規(guī)定》中（DL/T5222－2005):保護用電力互感器的選擇，對220KV及以下系統(tǒng)的電流互感器一般可不考慮暫態(tài)影響，可采用P類電流互感器。 根據(jù)《導體和電器選擇設計技術規(guī)定》中（DL/T5222－2005): 電流互感器的型式按下列使用條件選擇：35KV及以上配電裝置的電流互感器，宜采用油浸瓷箱式、樹脂澆注式、氣體絕緣結構或光纖式的獨立式電流互感器。1 選擇原則：（1） 種類和型式的選擇。（4）為了減輕內部故障對發(fā)電機的損傷，用于自動調節(jié)勵磁裝置的電流互感器應布置在發(fā)電機定子繞組的出線側。如有兩組電流互感器，應盡可能設在斷路器兩側，使斷路器處于交叉保護范圍之中。對于中性點直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對于中性點非直接接地系統(tǒng)。（1）經(jīng)查《電力工程電氣設備手冊》，靠近母線處的隔離開關選型如下：型號額定電壓額定電流動穩(wěn)定電流峰值熱穩(wěn)定電流有效值生產(chǎn)廠GW10220W220 KV1600 A100 KA40 KA（3s）西安高壓開關廠GW10220DW220 KV1600 A100 KA40 KA (3s)下面對所選型號進行校驗：熱穩(wěn)定校驗：動穩(wěn)定校驗：。 按安裝地點不同分為：屋內式和屋外式； 按絕緣支柱數(shù)目分為：單柱式、雙柱式和三柱式，還有V型隔離開關。投入備用母線或旁路母線以及改變運行方式時，常用隔離開關配合斷路器，協(xié)同操作完成；（3）分、合小電流。 隔離開關的選擇（1）隔離電壓。根據(jù)原始資料，Tmax=5500h，查表得，故查《電力工程電氣設備手冊》表1322，引線處選為2LGJ，選型如下:標稱截面 鋁/鋼mm2根數(shù)/直徑(根/mm）計算截面（mm2）外徑（mm）直流電阻（/km）計算拉斷力（N）長期允許載流量（A）鋁鋼鋁鋼總計800/10054/19/2411001402下面對所選導體進行校驗1 Ia17℃=1402K=1402=熱穩(wěn)定校驗。不同種類的導體和不同的最大負荷利用小時數(shù)Tmax將有一個計算費用最低的電流密度，成為經(jīng)濟電流密度。引線的選擇應按經(jīng)濟電流密度進行選擇。一般在硬母線與發(fā)電機端子，主變壓器端子以及主廠房A排墻的穿墻套管處必須裝設伸縮接頭。矩形，槽型和管形母線段之間的實連部分，用焊接接頭。一般以延長1M 為宜。因此母線端部將成為整條母線巨額團水平最薄弱的環(huán)節(jié)，如不采取任何措施，則放電將集中在端部。 因此采用雙環(huán)型動力消振器（7）管形導體的端部效應。 A—頻率系數(shù)， h—母線迎風面的高度（m），對圓管為外徑D1=130mm f—母線n階固有頻率 則 消減微風振動的措施選用。 管形母線在外界的微風作用下發(fā)生共振的頻率等于管形母線的各階固有自振頻率，微風振動的頻率與風俗成正比，與主體迎風面的高度成正比。其一階自振頻率很低，顯示出低頻特性。I地震力產(chǎn)生的水平彎矩為：II地震時計算風速所產(chǎn)生的彎矩及風壓：地震時母線所承受的最大彎矩及應力為： 此值小于材料地震時允許應力,故滿足要求(6)微風振動頻率計算。 a、短路電動力產(chǎn)生的水平彎矩為及短路電動力為： ’sf 和風壓f’v： 短路狀態(tài)時母線所承受的最大彎矩及應力為：此值小于材料短路時允許應力，故滿足要求。 ?短路狀態(tài)時，母線所受的最大彎矩的計算。(5) 最大彎矩和彎曲應力的計算 ?正常狀態(tài)時母線所受的最大彎矩由母線自重產(chǎn)生的垂直彎矩，集中荷載（即引下線）產(chǎn)生的垂直彎矩及最大風速產(chǎn)生的水平彎矩組成。即：=4cm,不符合要求。 三相短路電流峰值：地震力：按9度地震烈度校驗 ①母線自重產(chǎn)生的撓度，由單跨梁力學計算公式得知，在x=。（3）電暈臨界電壓計算海拔高度不超過1000m的地區(qū)，在常用相間距離情況下，如導體型號或外徑不小于下列數(shù)值，可不進行電暈校驗。 查《電力工程電氣設備手冊》表1315，根據(jù)，以及原始資料，初步選型如下：導體尺寸D1/D2(mm)導體截面()導體最高允許溫度下為70℃時載流量截面系數(shù)()慣性半徑(cm)慣性矩()質量（kg）Φ80/729541900 （1）按長期發(fā)熱允許電流選擇界面，當平均環(huán)境溫度為7℃，溫度修正系數(shù)為 （2）熱穩(wěn)定校驗。按手冊，對年負荷利用小時數(shù)大（），傳輸容量大，長度在20m以上的導體，如發(fā)電機、變壓器的連接導體，其截面一般按經(jīng)濟電流密度選擇。目前我國20—60萬機組的母線，已廣泛采用全連式分相封閉母線，除每相外殼各段在電氣上以套管相互焊接起來外，還在三相外殼兩端通過短路板相互焊接起來并接地。 斷路器的選擇根據(jù)電壓等級和Imax，查《電