【正文】 iIK ??? )2( 1所以，動穩(wěn)定滿足條件 4． 4 母線的校驗 220kV母線的 校驗： 鋁錳合金 型號： 90100?? 載流量： 70℃ 80℃ 用最小截面法校驗熱穩(wěn)定 ： 母線的工作溫度 70?qQ ℃查《發(fā)電廠 變電站電氣設(shè)備》 P108 查曲線圖 得61087??C 。 動穩(wěn)定校驗： 單位電動力： )/()(][ 7237)3( mNifim ?????????? 最大彎矩： )( 22 mNfLM ????? 截面系數(shù)： )( 36 mW ??? 計算應(yīng)力： )/( 266m a x mNWM ????? ?? 鋁錳合金的最大允許應(yīng)力為 : m a x26 )/(1090 ?? ??? mN所以動穩(wěn)定校驗?zāi)軡M足條件。一旦發(fā)電機發(fā)生故障，保護裝置能夠有選擇的快速將其從系統(tǒng)切除，并將發(fā)電機勵磁開關(guān)跳 開并滅磁。在電力系統(tǒng)中運行的發(fā)動機，由于容量相差懸殊，在設(shè)計、結(jié)構(gòu)、工藝、勵磁乃至運行等方面都有很大差異，這就使得發(fā)電機及其勵磁回路發(fā)生的故障、故障的幾率和異常工作狀態(tài)有所不同，進而所裝設(shè)的保護也有差異。其故電力工程系畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 障類型有： 定子繞組相間短路 定子繞組匝間短路 定子繞組單相短路 轉(zhuǎn)子繞組一點接地或兩點接地 轉(zhuǎn)子勵磁回路勵磁電流 急劇下降或消失 發(fā)電機故障將對發(fā)電機本身與系統(tǒng)都有相當(dāng)大的危害：定子繞組相間短路會破壞絕緣，燒壞鐵心，以致毀壞機組：定子繞組匝間短路會破壞縱絕緣，進而發(fā)展為單相接地或相間短路；定子繞組單相接地時，接地點的電流將使鐵心局部熔化，給檢修工作帶來很大的困難；轉(zhuǎn)子回路一點接地雖然對發(fā)電機沒有直接危害，但如果不及時處理，再發(fā)生另外一點接地就造成兩點接地，對于水輪發(fā)電機和同步調(diào)相機，危害更大；發(fā)電機低勵磁或失磁時，發(fā)電機要從系統(tǒng)吸取大量的無功功率，引起定子過電流，同時發(fā)電機可能失去同步而進入異步運行，若系統(tǒng)無功儲備不足 ，將引起電壓下降，嚴(yán)重時會危及系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。 b) 由于負荷等超過發(fā)電機額定容量而引起的三相對稱過負荷；過電流與過負荷造成定子溫度升高，絕緣加速老化，機組壽命縮短。此外，引起發(fā)電機的 100Hz 的振動。 e) 由于勵磁回路故障或強勵時間過長而引起的轉(zhuǎn)子繞組過負荷； f) 由于汽輪機主汽門突然關(guān)閉而引起的發(fā)電機逆功率；當(dāng)機爐保護動作或調(diào)速控制回路故障以及某些認為因素造成發(fā)電機轉(zhuǎn)為電動機運行時，發(fā)電機將從系統(tǒng)吸收有功功率，即逆功率。 對于直接連于母線的發(fā)電機定子繞組單相接地故障，當(dāng)發(fā)電機電壓網(wǎng)絡(luò)的階段電容電流大于或等于 5A 時（不考慮消弧線圈的補償作用），應(yīng)裝設(shè)動作于跳閘的零序電流保護；當(dāng)接地電容電流小于 5A時，則裝設(shè)作用于信號的接地保護。 容量在 100MW 及以上的發(fā)電機，應(yīng)裝設(shè)保護區(qū)為 100%的定子接地保護。 對于發(fā)電機外部短路引起的過電流，可采用下列保護方式： a、 負序過電 流及單相式低電壓啟動過電流保護，一般用于 50MW 及以上的發(fā)電機。 c、 過電流保護，用于 1MW 以下的小發(fā)電機。 對于由對稱負荷引起的發(fā)電機定子繞組過電流，應(yīng)裝設(shè)接于一相電流的過負荷保護。 對于發(fā)電機勵磁回路的接地故障，應(yīng)采用以下保護措施： a、 水輪發(fā)電機一般裝設(shè)一點接地保護，小容量機組可采用定期絕緣檢測裝置。 對于發(fā)電機勵磁消失的故障，在發(fā)電機不允許失磁運行時，應(yīng)在自動滅磁開關(guān)斷開時聯(lián)鎖斷開發(fā)電機的斷路器；對采用半導(dǎo)體勵磁以及 100MW及其以上用同軸直流勵磁機的發(fā)電機，應(yīng)增設(shè)直接反映發(fā)電機失磁時電氣參數(shù)變化的專用失磁保護。 1對于汽輪發(fā)電機主汽門突然關(guān)閉，為 防止汽輪機遭到損壞，對大容量的發(fā)電機組可考慮裝設(shè)逆功率保護。 電力工程系畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 如當(dāng)電力系統(tǒng)振蕩影響機組安全運行時，在 300MW 及以上機組上宜裝設(shè)失步保護；當(dāng)汽輪機低頻運行造成機械振動，葉片損傷對汽輪機危害極大時，可裝設(shè)低頻保護；當(dāng)水內(nèi)冷發(fā)電機斷水、漏水時，可裝設(shè)斷水或漏水保護；防止輸出斷路器斷口閃絡(luò)而裝設(shè)斷路器斷口閃絡(luò)保護等。 同步發(fā)電機的縱聯(lián)差動保護 對于 100MW 及以上的大容量發(fā)電機，我國目前均推薦采用有制動特性的差動繼電器， 即利用外部故障時的穿越電流實現(xiàn)制動，這樣既能保證發(fā)生區(qū)外故障時可靠地避開最大不平衡電流的影響，又能達到提高區(qū)內(nèi)故障時的靈敏性這一目的。 橫聯(lián)差動保護（簡稱橫差保護） 發(fā)電機橫差保護，是發(fā)電機定子繞組匝間短路（同分支匝間短路及同相不同分支之間的匝間短路）、線棒開焊的主保護，也能保護定子繞組相 間短路。 發(fā)電機的單相接地保護 根據(jù)安全要求，發(fā)電機的外殼都是接地的，因此，定子繞組因絕緣破壞而引起的單相接地故障比較普遍。我國規(guī)定，當(dāng)接地電容電流等于或大于 5A 時，應(yīng)裝設(shè)動作于跳閘的接地保護；當(dāng)接地電流小于 5A時，一般裝設(shè)作用于信號的接地保 護。因此，允許單相接地保護在中性點附近一定的死去。 電力工程系畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 利用基波零序電壓構(gòu)成的定子接地保護（可用于發(fā)電機 — 變壓器組） 目前， 100%定子接地保護裝置一般由兩部分組成：第一部分是基波零序電壓保護，如上所述它能保護定子繞組的 85%以上，第二部分保護則用來消除基波零序電壓保護不能保護的死區(qū)。 利用基波零序電壓和 3 次諧波電壓構(gòu)成的 100%定子接地保護 同步發(fā)電機的負序電流保護和過負荷保護 當(dāng)電力系統(tǒng)中發(fā)生不對稱短路或在正常運行情況下三相負荷不平衡時，在發(fā)電機定子繞組中將出現(xiàn)負序電流。此外，負序氣隙旋 轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子電流之間，以及正序氣隙旋轉(zhuǎn)磁場與定子負序電流之間所產(chǎn)生的 100Hz 交變電磁轉(zhuǎn)矩，將同時作用在轉(zhuǎn)子大軸和定子機座上，從而引起 100Hz 的振動。 5． 2 發(fā) 變壓器 保護類型 1）、瓦斯保護 2）、縱差保護 3）、電流速斷保護 4）、過電流保護 5）、零序電流保護 6）、過負荷保護 電力工程系畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 附錄一 所選設(shè)備一覽表 發(fā)電機 2臺： 型號 額定 電壓 額定 電流 功率 因數(shù) 定子 接線 負序電抗（ %） 零序電抗（ %） 同步電抗（ %） 次暫 態(tài)電抗（ %） QFSN3002 18kV 11320A 2y 主變壓器 2臺： 型號 額定容量（ kVA） 額定高壓 （ kV） 額定低壓（ kV） 連接組別 阻抗電壓 (%) SFP7360000/220 360000 242 ? 2 % 18 YN,d11 起備變： 型號 容量（ kVA） 高壓 （ kV） 低壓 （ kV） 全穿越電抗（ %） 半穿越電抗（ %） 連接組別 SFPFZ40000/220 40000/2 20210 220? 8% 0 25 YN， d11，d11 220kV斷路器： 電壓等級 型號 額定電壓 額定電流 額定開斷電流（ kA） 極限過電流峰值（ kA） 熱穩(wěn)定電流（ kA） 220kV LW12220 220kV 1000A 40 100 46(4s) 6kV開關(guān)柜： KYN310/13 名稱 參數(shù) 名稱 參數(shù) 額定電壓（ kV） 6 熱穩(wěn)定電流（ kA） （ 4s） 最高工作電壓（ kV） 額定電流（ A） 2021 額定開斷電流峰值（ kA） 80 母線系統(tǒng) 單母線 額定動穩(wěn)定電流（ kA） 80 操動機構(gòu) 電磁型 /彈簧 隔離開關(guān)： 電壓等級 型號 額定電壓 額定電流 動穩(wěn)定電流（ kA） 熱穩(wěn)定電流（ kA） 220kV GW4220D/200 220kV 1000A 104 46(4s) 電力工程系畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 6kV GN210/2021 6kV 2021A 85 51(5s) 電壓互感器： 位置 型號 額定電壓（ kV） 準(zhǔn)確級 一次 二次 輔助線圈 220kV母線出線 YDR220 3/220 3/ 220kV母線 JCC5220 3/220 3/ 發(fā)電機出口 JSJW15 20 6kV母線 JSJB6 6 6kV JDZJ6 3/6 3/ 電流互感器 ： 電壓等級（ kV） 型號 額定電流比 /A 準(zhǔn)確度 二次負荷 /Ω 熱穩(wěn)定倍數(shù)（ 1s） 動穩(wěn)定倍數(shù) 18 LMZ120 12021/5 220 LR1220 1200/5 60 60 6 LAJ10 2021/5 50 90 6kV母線：鋁絞線 型號： LJ625 載流量： 220kV母線：鋁錳合金 型號： 90100?? 載流量： 70℃ 80℃ ： 發(fā)電機端 主母線： 母 線類別 絕緣水平（ kV） 額定電流（ A） 外型尺寸（ mm） A? S H 主母線 24 12021 950 1300 730? 廠用分支母線 24 3000 600 850 515? 避雷器： 位置 型號 額定電壓有效值 系統(tǒng)電壓 220kV母線 Y10W1228/565 228kV 220kV 6kV母線 18kV發(fā)電機機端 BFYZ41300 41kV 20kV 主變壓器中性點 Y1W146/320 146kV 220kV 熔斷器： 位置 型號 額定電流 額定電壓 6kV電壓互感器 RN16/2 2A 6kV 18kV電壓互感器 RN220/ 20 kV 電力工程系畢業(yè)設(shè)計（論文） 33