【正文】 引入可靠系數(shù) Kk,則保護裝置和繼電器的起動電流分別為 ： efKdz IKI ?? （ ） 。 畢業(yè)論文（設計）用紙 佳木斯大學教務處 31 (1)在正常運行情況下，電流互感器的二次回路斷線時保護不應誤動。因為該保護可以無延時的切除保護范圍內的各種故障，同時又不反應發(fā)電機的過負荷和系統(tǒng)振蕩，且靈敏系數(shù)一般較高，所以縱差動保護毫無例外的用作容量在 1MW以上發(fā)電機的主保護 [22]。發(fā)電機的不正常運行狀態(tài)主要有：由于外部短路引起的定子繞組過電流；由于負荷超過發(fā)電機額定容量而引起的三相對稱過負荷；由于外不對稱短路或不對稱負荷 (如單相負荷，非全相運行等 )而引起的發(fā)電機負序過電流；由于突然甩負荷而引起的繞組過電壓；由于勵磁回路故障或強勵時間過長而引起的轉子繞組過負荷；由于汽輪機主汽門突然關閉而引起的發(fā)電機逆功率等 [21]。 發(fā)電機的保護 發(fā)電機的安全運行對保證電力系統(tǒng)的正常工作和電能質量起著決定性作用，同時發(fā)電機本身也是十分重要的電氣設備，因此，應針對各種不同的故障和不正常運行狀態(tài)，裝設性能完善的繼 電保護裝置。 在三河火力發(fā)電廠的具體施工設計中，要重點并且詳細考慮繼電保護的一次設備主要包括發(fā)電機、變壓器和母線。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，其組成方框圖見圖 。 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。底層是斷路器和電抗器，間隔寬度為 . 圖 10KVGSG— 1A 型固定式開關柜單層雙母線單列布置圖 圖 10KVGSG— 1A 型固定式開關柜單層雙母線雙列布置圖 畢業(yè)論文（設計）用紙 佳木斯大學教務處 28 圖 10KVGSG— 1A 開關柜的混合布置 畢業(yè)論文（設計）用紙 佳木斯大學教務處 29 第 6 章 繼電保護 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)。圖 為上層三走廊，布置開關柜，間隔寬度為 ，底層單廊，安裝斷路器和電抗器，間隔寬度為 。 成套開關柜有 GSC、 GG1A、 GFC 等，他們的布置較簡單，柜前后設維護走廊，雙母線單列布置和雙母線雙列布置 和 所示。 （ 2） 10KV 配電裝置的布置方式 10KV 系統(tǒng)接線較簡單，設備較小，占地面積小，為便利運行檢修，多采用屋內配電裝置，如果設備條件允許，盡量采用手車式或固定式開關柜。 圖 220KV 雙母線帶旁母單列布置配電裝置 畢業(yè)論文（設計）用紙 佳木斯大學教務處 26 單列布置如圖 線和旁路母線及其母線隔離開關在上層，隔離開關不設支架，在 樓層就地操作，副母線及其隔離開關、斷路器、 TA和出線隔離開關在底層，配電裝置間隔寬為 12M ，跨距為 ，凈高為 。 220KV 屋內配電裝置多為雙母線或雙母線帶旁路母線接線，布置形式主要是雙列布置或單列布置。電規(guī)總院于 2021 年 6 月召開全國屋內配電裝置設計交流會，對近期 220KV 屋內配電裝置設計進行交流。 東北電力設計院最近為某工程設計 500KV 雙母線單分段的配電裝置，采用管形母線，畢業(yè)論文（設計）用紙 佳木斯大學教務處 24 因出現(xiàn)只有 2 回，進線有 4 回，為保證可靠供電，出線回路采用新型 HIS，進線采用罐式SF6 斷路器的混合式布置，間隔寬度為 28M，母線相間距為 ，縱向尺寸為 122MM，布置如圖 圖 500KV 雙母線單分段接線混合式配電裝置布置 某工程對 500KV 一個半斷路器的接線配電裝置方案比較如表 ： 表 500KV 一個半斷路器的接線配電裝置方案比較 布置方式 比較項目 斷路器三列布置 斷路器平環(huán)布置 斷路器單列布置 占地 縱向尺寸 304 橫向尺寸 256 396 426 占地面積 77312 88110 94359 布置及結構特點 兩組母線布置在兩端中間三臺斷路器排成三列 部分斷路器上方設有架 空軟導線， 兩組母線相鄰布置，中間聯(lián)絡斷路器橫位布置，形成一個環(huán) 所有斷路器上方?jīng)]有架空軟導線，設備檢母線導線分開布置，利用上層斜拉導線將三個布置一列的斷路器連接成串 所有斷路器上方都有架空軟導線，設備檢修條件最差 畢業(yè)論文（設計）用紙 佳木斯大學教務處 25 設備檢修較有利 線路與斷路器不對應，分區(qū)性較差 修條件最好 配電裝置結構簡單，分區(qū)明顯 配電裝置結構最復雜 屋內配電裝置 （ 1） 220KV 屋內配電裝置 220KV 屋內配電裝置近幾年發(fā)展的比較快，其原因主要是為了減輕污穢對電氣設備的影響，對象為在化工區(qū)內有許多污穢嚴重的水泥廠、化肥廠 、酸堿廠等，或在沿海煙霧嚴重的火電廠。 圖 500KV 一個半斷路器三列式配電裝置 500KV 一個 半斷路器接線為三列式布置。 （ 1） 一個半斷路器三列式布置。 （ 4）由于設備高大和 笨重，起吊要大型機械設備，設計時要考慮道路通暢，同時要考慮采取減少靜電感應，、電暈、無線電干擾和噪聲等措施。按 OH 型雙柱伸縮式或仿 ASP 型半折架式單柱式隔離開關等都能縮小有關尺寸。 （ 2）為節(jié)約用地，建議采用鋁管母線配單柱式隔離開關分相布置方式。高型布置占地面積為普通中型的 50%，消耗鋼材為其 30%，主體結構分單框架、雙框架和三框架三類，分別如下圖 和圖 圖 220KV 雙框架單列式高型配電裝置（單位為 m） 圖 220KV 三框架雙列式高型配電裝置（單位為 m） 畢業(yè)論文（設計）用紙 佳木斯大學教務處 23 . 500KV裝置的配電方式 500KV 超高壓配電裝置由于電壓高，外絕緣距離大，電氣設備外形大 ，使配電裝置面積大。耗剛才為其 264%。 （ 2）半高型配置。隔離開關可為 GW4 雙柱式， GW7 三柱式或 GW6 單柱式母線可為軟線或管型母線。中型配電裝置分普通中型和分相中型兩種。可見，發(fā)電機中性點實際為高電阻接地方式，用來限制電容電流 [17]。 高壓熔斷器： RN420 型，額定電流 20KA,額定容量 。為了提高封閉母線的安全可靠性，應裝設微正壓充氣裝置。發(fā)電機回路電流互感器均套在發(fā)電機出線的套管上，并吊裝在發(fā)電機的出線罩上。高壓廠用分支封閉母線為 ? 150mm 10mm 的圓管形鋁線，屏蔽外殼為 ? 700mm 5mm 的鋁管，相間距離為 1000mm。 電壓互感器及避雷器分支封閉母線主回路封閉母線廠用分支封閉母線 圖 200MW 機組電氣主接線圖 如圖 所示，發(fā)電廠和主變壓器之間的連接母線及廠用分支母線均采用全 連分相封閉母線。 （ 3）由于外殼的屏蔽作用，母線的電動力大大減少，而且基本消除了母線周圍鋼構體的發(fā)熱。 （ 2）運行安全。 采用全連分相封閉母線，與敞露母線相比，有以下的優(yōu)點： （ 1）供電可 靠。 （ 5）中性點直接接地系統(tǒng)中，保護變壓器中性點絕緣的閥型避雷器，如表 。 （ 3）避雷器沖擊過電壓和殘壓在增加適當裕度后，應低于電網(wǎng)沖擊電壓水平。 . 避雷器的選擇 選擇原則： （ 1）避雷器滅弧電壓不得低于安裝地點可能出現(xiàn)的最大對地工頻電壓。一般取該臺發(fā)電機額定電流的 50%～ 80%。 . 限流電抗器的選擇 （ 1）電抗器幾乎沒有過負荷的能力，所以主變 壓器或出線回路的電抗器，應按照回路最大工作電流選擇，而不能用正常持續(xù)工作電流選擇。熔管有較高機械強度，具有多次開斷能力，可免除熔斷一次即更換熔管的麻煩； RW10— 35 型，額定電壓 35KV ，額定電流為 者是專用于保護電壓互感器的，額定電流為 2～ 10A 者用于保護線路或設備過載與短路，它具有限流作用，可代替 RW2— 35及其附加電阻，但安裝時要注意熔體電流與被保護對象的電流一致方可投入運行； RW11— 10 型是 10KV 防污型跌落式熔斷器，適用于工業(yè)污穢和沿海地區(qū)的輸電線路及變壓器的保護。 （ 2）戶外跌落式熔斷器： RW3— 10（ G）型額定電壓為 10KV，額定電流 50～ 200A，斷流容量 50～ 200MVA； RW4— 1（ G）型，除外形尺寸稍小于 RW3— 10（ G）外，其它性能與 RW3— 10（ G）相同。 RN2 的尺寸較小。戶外式有 RW3— 10（ G）、 RW4— 10（ G）、 RW5— 3 RW7— RW10— 35 等。 畢業(yè)論文（設計）用紙 佳木斯大學教務處 17 按安裝環(huán)境，高壓熔斷器也有戶內式和戶外式兩大類。 . 熔斷器的選擇 高壓熔斷器是一種保護電器，當其所在電路的電流超過規(guī)定值并經(jīng)一定時間后，它的熔體熔化而分斷電流、斷開電路。一般常用的形式為：低壓配電屏和配電設備中 LQ 線圈式， LM母線式； 6～ 20KV 屋內配電裝置和高壓開關柜中 LD 單匝貫穿式， LF 復匝貫穿式；發(fā)電機回路和 2021A 以上的回路， LMC、 LMZ 型， LAJ、 LBJ 型， LRD、 LRZD 型。 電流互感器選擇之后，應根據(jù)裝設地點的系統(tǒng)短路電流校驗其動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 電流互感器二次負載所消耗的功率或阻抗應不超過所選用的準確度等級相應的額定容量，以免影響準確度。 所選用電流互感器應符合規(guī)定的準確度等級。 電流互感器一次額定電流的選擇，應使運行電流為其 20%～ 100% 。因此，電流互感器在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應用。 電流互感器是一種電流變換裝置，可將高壓電流和低壓大電流變換成電壓較低的小電流，供給儀表和繼電器保護裝置，并將儀表和保護裝置與高壓隔離電路隔開。 （ 3）接在 110KV 及其以上線路側的電壓互感器，當線路上裝有載波通訊時，應盡量與耦合電容器結合， 統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。當需要零序電壓時，一般采用三相五株式電壓互感器。 電壓互感器的形式選擇如下 : （ 1） 10KV 的配電裝置一般采用油浸絕緣結構 。 電壓互感器是一種電壓的變換裝置，可將高電壓變換為低電壓，以便用低壓量值反映高壓量值的變化可以直接用普 通電氣儀表進行測量。 GW7 型高壓隔離開關的特點為 220～ 500KV，三柱式、中間水平轉動，單相或三相操作，可以分相布置，多用于 330KV 及以上的屋外中型配電裝置。主要用于 220KV 及以下各型配電裝置，系列全，可以高型布置，重量較輕，可以手動，電動操作。 （ 1）戶外式高壓隔離開關 GW4— 35G 型高壓隔離開關也是目前應用較廣泛的設備。只有電壓互感器、避雷器、勵磁電流不超過 2A的空載變壓器及電流不超過 5A 的空載線路，才能用隔離開關進行直接操作。因它未有專門的滅弧裝置，不能切斷負畢業(yè)論文（設計）用紙 佳木斯大學教務處 15 荷電流及短路電流。 . 隔離開關的選擇 隔離開關是一種沒有專門滅弧裝置的開關設備，主要用來斷開無負荷電流的電路，隔離高壓電流，在分閘狀態(tài)時有明顯的斷開點，以保證其他電氣設備的安全檢修。少油高壓斷路器的滅弧能力較強，工作安全可靠，維護方便，而且體 積小，用油量少、重量輕，價格便宜，所以在電力系統(tǒng)中獲得最為廣泛的采用。多油高壓斷路器的變壓器油除了作為滅弧介質外，還作為弧隙絕緣及帶電部分與接地外殼（油箱）之間的絕緣。 （ 4）油高壓斷路器是利用變壓器油作為滅弧和弧隙絕緣介質。 （ 3）真空高壓斷路器是利用真空作為絕緣介質，其絕緣強度最高，而且絕緣強度恢復快。目前我國生產(chǎn)的 KW KW5 系列高壓空氣斷路器的空氣壓力在 2 510 兆帕以上，多用于是 10KV 及以上的電力系統(tǒng)中。按使用不同的滅弧介質而生產(chǎn)了各類高壓斷路器，