【正文】 　　繼電保護(hù)裝置的組成方框圖 繼電保護(hù)的基本任務(wù)：(1)當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開(kāi)，以最大限度地減少對(duì)電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求(如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等)；(2)反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同(例如有無(wú)經(jīng)常值班人員)發(fā)出信號(hào)，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除。 繼電保護(hù)的基本要求：繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求：(1)可靠性是指保護(hù)該動(dòng)體時(shí)應(yīng)可靠動(dòng)作，不該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠不動(dòng)作；(2)選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障，當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線路保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)切除故障；(3)靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)，各類保護(hù)的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。這四“性”之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一。其具體繼電保護(hù)措施和裝置詳細(xì)說(shuō)明如下。發(fā)電機(jī)的故障類型主要有定子繞組相間短路、定子一相繞組內(nèi)的匝間短路、定子繞組單相接地、轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)或兩點(diǎn)接地、轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路勵(lì)磁電流消失等。 發(fā)電機(jī)縱差動(dòng)保護(hù)該保護(hù)是發(fā)電機(jī)內(nèi)部相間短路的主保護(hù)，根據(jù)起動(dòng)電流的不同有兩種選取原則，與其相對(duì)應(yīng)的接線方式也有一些差別。為防止差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)作，應(yīng)整定保護(hù)裝置的起動(dòng)電流大于發(fā)電機(jī)的額定電流。：　　　 （）　　　 （）如在斷線后又發(fā)生了外部短路，則繼電器回路中要流過(guò)短路電流，保護(hù)仍要誤動(dòng)作故差動(dòng)保護(hù)中一般裝設(shè)斷線監(jiān)視裝置，使得縱差動(dòng)保護(hù)在此情況下能及時(shí)退出工作。當(dāng)電流互感器型號(hào)相同時(shí)Ktx=。對(duì)于汽輪發(fā)電機(jī)，=利用反應(yīng)兩個(gè)支路電流之差的原理，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路的保護(hù)即為橫差動(dòng)保護(hù)。這樣三相總共需要六個(gè)互感器和三個(gè)繼電器。(2)目前廣泛應(yīng)用的接線方式實(shí)質(zhì)上是把一半繞組的三相電之和去與另一半繞組三相電流之和進(jìn)行比較，當(dāng)發(fā)生前述各種匝間短路時(shí)，此中性點(diǎn)聯(lián)線上照樣有環(huán)流通過(guò)，因此，繼電器3可以動(dòng)作。此外，這種接線方式也比第一種接線方式簡(jiǎn)單。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)勵(lì)磁回路發(fā)生永久性的兩點(diǎn)接地時(shí)，由于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁磁勢(shì)的畸變而引起空氣隙磁通發(fā)生較大的畸變，發(fā)電機(jī)將產(chǎn)生異常的振動(dòng)，此時(shí)勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于跳閘?；谏鲜隹紤]，目前已不采用勵(lì)磁回路兩點(diǎn)接地保護(hù)動(dòng)作時(shí)閉鎖橫差動(dòng)保護(hù)的措施。本文提出一種基于負(fù)序差動(dòng)原理的變壓器保護(hù)方案，它利用體現(xiàn)不對(duì)稱故障本質(zhì)的負(fù)序電流來(lái)實(shí)現(xiàn)差動(dòng)保護(hù)，能夠以較高的靈敏度反映變壓器內(nèi)部匝間故障，同時(shí)給出了附加判據(jù)和正序電流制動(dòng)判據(jù)來(lái)提高保護(hù)的抗飽和能力，從而有效防止誤動(dòng)作發(fā)生。三河火力發(fā)電廠的主變?yōu)殡p繞組三相變壓器，并且采用Y，d11的接線方式。 主變壓器縱差動(dòng)保護(hù)原理圖此種接線方式造成了變壓器一、二次電流的不對(duì)應(yīng)，若采用針對(duì)單相變壓器的差動(dòng)繼電器的接線方式，將一、二次電流直接引入差動(dòng)保護(hù)，則回在繼電器中產(chǎn)生很大的差動(dòng)電流。公式如下： （）） （） （）式中，、分別為流入三個(gè)差動(dòng)繼電器的差動(dòng)電流[24]。在母線故障中，大部分故障是由絕緣子對(duì)地放電引起的，母線故障開(kāi)始階段大多表現(xiàn)為單相接地故障，而隨著短路電弧的移動(dòng)，故障往往發(fā)展為兩相或三相接地短路。（2）35～66KV電力網(wǎng)當(dāng)中，主要變電所的35～66KV雙母線或分段單母線，需快速而有選擇地切除一段或者一組母線故障，以保證系統(tǒng)規(guī)定運(yùn)行和可靠供電時(shí)，應(yīng)當(dāng)裝設(shè)母線保護(hù)。 （4）220～500KV母線，對(duì)雙母線接線，應(yīng)裝設(shè)能快速有選擇性切除故障的母線保護(hù)。由母線內(nèi)部或外部故障時(shí)流入母線電流之差或和電流作為判據(jù)，采用速飽和變流器防止區(qū)外故障一次電流中的直流分量導(dǎo)致TA飽和引起的母線差動(dòng)誤動(dòng)。比較母線差動(dòng)電流和流過(guò)母聯(lián)斷路器的電流相位不同作為判據(jù)。（4）中阻抗快速母差保護(hù)。（5）以電壓工頻的變化量幅值和低電壓元件作為啟動(dòng)元件，差流元件保持的母差保護(hù)。 防直擊雷的保護(hù)發(fā)電廠和變電所的直擊雷過(guò)電壓保護(hù)，可以采用避雷針、避雷線、避雷帶和鋼筋焊接成網(wǎng)等。煙囪、冷卻塔和輸煤系統(tǒng)的高建筑物。雷電活動(dòng)特殊強(qiáng)烈地區(qū)的主廠房、主控制室和高壓屋內(nèi)配電裝置室。，應(yīng)采取如下的措施：（1）加強(qiáng)分流：用扁鋼將所有避雷針?biāo)竭B接起來(lái)，并與主廠房柱內(nèi)鋼筋焊接成一體。引下線的數(shù)目盡可能多一些。 （3）裝設(shè)集中接地裝置：上述接地應(yīng)與總接地網(wǎng)連接，并在連接處加裝集中接地裝置，其工頻接地電阻應(yīng)不大于10歐[27]。 若屋頂為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)將鋼筋焊接成網(wǎng)接地。該避雷帶的網(wǎng)格為8～10m, 每隔10～20m設(shè)置引下線接地。、電纜外皮和建筑物金屬構(gòu)件，均應(yīng)接地。，不需要專門(mén)裝設(shè)避雷針、避雷線，而是利用六氟化硫全封閉的金屬筒作為接閃器，并將其接地即可[28]。同時(shí)，在保證設(shè)計(jì)可靠性的前提下，還要兼顧經(jīng)濟(jì)性、靈活性和靈敏性，從而主接線中發(fā)電機(jī)出口220KV母線采用雙母線接線，35KV高壓母線采用單元接線形式，四號(hào)變壓器采用但繞組形式。其中，為了方便說(shuō)明和閱讀，在設(shè)計(jì)的各個(gè)部分中還附有大量的公式、參數(shù)的計(jì)算、電路圖和表格。致 謝在論文完成之際，我首先要向老師表示最真摯的感謝。在論文寫(xiě)作的三個(gè)月時(shí)間里，我學(xué)到了很多平時(shí)學(xué)不到的知識(shí)。我還要特別感謝班主任和同學(xué)們給予了我無(wú)私的幫助，正是他們的鼓勵(lì)和幫助之下，我得以順利完成論文。參考文獻(xiàn)[1][M]. 北京：中國(guó)電力出版社, 2005：35～55[2]《中國(guó)電力百科全書(shū)》編輯委員會(huì). [M]. 北京：中國(guó)電力出版社,2001：21～121，520～620[3][M]. 北京：中國(guó)電力出版社,2001：211～321[4] Bickford .,Mullineux N.,Reed ..Computation of PowerSystem Transients(Book) [M].London,1976：21～69[5][M]. 北京：水利電力出版社，2006：19～582[6][M]. 北京：中國(guó)電力出版社,2004：65～125，158～362[7]熊信銀.　發(fā)電廠電氣部分[M]. 北京：中國(guó)電力出版社,2004:55～106[8][M]. 北京：中國(guó)電力出版社,2000：114～[M]125[9]何仰贊,[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社,2002：152～195[10]辜承林,陳喬夫．電機(jī)學(xué)[M].　武漢：華中科技大學(xué)出版社，2005:118～121，173～184[11][M].北京：水利電力出版社，1999：25～65[12]沈方麗,王 [J].火電廠機(jī)電技術(shù),2004,2:63~66[13][M].北京：中國(guó)電力出版社，1999：114～187[14]樓樟達(dá),[M]. 北京：中國(guó)電力出版社,1998：55～129，321～452[15]黃雅羅，[M].北京：中國(guó)電力出版社，2000：6～36[16]周澤存,沈其工,方瑜. 高電壓技術(shù)[M]. 北京：中國(guó)電力出版社,2004：259～314[17]Venikov V A. Transient Processes in Electrical Power Systems[M].Mir Publishers,1980：3～25[18]Ata Communications Technology(英文影印版) [M].北京：中國(guó)水利水電出版社，1997：10～69[19], Protection for Power Peregrinus Ltd[M].On behalf of The Institute of Electrical ：21～56[20]周澤存,沈其工,方 [M].北京:中國(guó)電力出版社,~313[21][M].北京：北京科學(xué)技術(shù)出版社，1994：25～251[22]王廣廷,[M].北京：水利電力出版社，1995:35～38[23], Relaying for Power Systems[M].NewYork：Research Study Press,1998：2～15[24]李火元. 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置[M].　 北京：中國(guó)電力出版社,2001：32～124[25]Gold . 雷電(上卷) [M].北京：水利電力出版社，1982：25～45[26]王春生,[M].北京：水利電力出版社,1991：36～125[27]張保會(huì),尹項(xiàng)根.　電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M]. 北京：中國(guó)電力出版社, 2005:1～15,33～59[28]周 強(qiáng),易先舉,—變壓器組保護(hù)技術(shù)方案[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,1999,6:22~25附錄三相短路電流計(jì)算結(jié)果表短路點(diǎn)編號(hào)短路點(diǎn)位置短路點(diǎn)基準(zhǔn)電壓支路電源名稱支路計(jì)算電抗支路額定電流0s短路電流周期分量XeIeI*”I”*U1PER UNITVALUEKAPER UNITVALUEKAPER UNITVALUEKAKVD1500KV母線525SX1F1F2F3F4CGM****D2 D3NO1,NO2發(fā)電機(jī)出口21SX1F1F2F3F4CGM****D4, D5NO1,NO2發(fā)電機(jī)6KV廠用母線SX1F1F2F3F4DDJCGM****（續(xù)）短路點(diǎn)短路點(diǎn)位置短路點(diǎn)基準(zhǔn)電壓支路電源名稱0s短路電流非周期分量短路沖擊電流降值編號(hào)I*”I”*IchU1PER UNITVALUEKAPER UNITVALUEKAKAKVD1500KV母線525SX1F1F2F3F4CGM**D2 D3NO1,NO2發(fā)電機(jī)出口21SX1F1F2F3F4CGM**D4, D5NO1,NO2發(fā)電機(jī)6KV廠用母線SX1F1F2F3F4DDJCGM**不對(duì)稱短路電流計(jì)算結(jié)果表序號(hào)短路形式短路點(diǎn)編號(hào)短路點(diǎn)位置短路點(diǎn)基準(zhǔn)電壓短路點(diǎn)基準(zhǔn)電留電源合成組標(biāo)幺值短路正序電流標(biāo)幺值計(jì)算式I”m(1)(KA)Uj (KA)Ij (KA)1單相接地短路D1500KV母線525F1f4系統(tǒng)SX21/2兩相短路D1500KV母線525F1f4系統(tǒng)SX21/3兩相接地短路D1500KV母線525F1f4系統(tǒng)SX21/序號(hào)短路形式短路點(diǎn)編號(hào)短路點(diǎn)位置短路點(diǎn)基準(zhǔn)電壓短路點(diǎn)基準(zhǔn)電留電源合成組標(biāo)幺值短路正序電流有效值短路電流有效值計(jì)算式I”(1)(KA)計(jì)算式I”(KA)Uj (KA)Ij (KA)1單相接地短路D1500KV母線525F1f4系統(tǒng)SX2　　.　　　　32兩相短路D1500KV母線525F1f4系統(tǒng)SX233兩相接地短路D1500KV母線525F1f4系統(tǒng)SX2（續(xù)）