2×600MW機(jī)組發(fā)電機(jī)保護(hù)及自動裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、摘 要電能的使用已經(jīng)滲透到社會、經(jīng)濟(jì)、生活的各個領(lǐng)域，而在我國電源結(jié)構(gòu)中火電設(shè)備容量占總裝機(jī)容量的75%。本文是對配有2臺600mw汽輪發(fā)電機(jī)的大型火電廠的初步設(shè)計(jì)，主要完成了電氣主接線的設(shè)計(jì)、發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)及自動裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)。電氣主接線的設(shè)計(jì)包括電氣主接線的形式、短路計(jì)算。發(fā)電機(jī)變壓器組的保護(hù)設(shè)計(jì)介紹了保護(hù)配置原則和發(fā)變組縱差動保護(hù)、發(fā)電機(jī)縱差動保護(hù)、發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)等幾種主要保護(hù)。最后對全廠的自動裝置進(jìn)行簡單的配置。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)與配置是否合理，直接影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，故選擇保護(hù)方式時，滿足繼電保護(hù)的基本要求。選擇保護(hù)方式和正確的計(jì)算，以保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。關(guān)鍵詞：電

2、氣主接線；發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù);自動裝置abstractthe use of power energy has applies in every field of social、economics and life, and in the structure of power energy of our country, the capacity of power equipment count for 75% of the total installation capacity. this paper is the preliminary design of a middle thermal

3、power plant, equipped with two turbo-generators of 600 mw. this paper carries on mainly the design of main electrical connection and generator transformer protection. the design of main electrical connection includes the comparison and selection of electric main connection mode; the selection of mai

4、n transformer、and startup/ standby transformers; the calculation of short circuit current and the selection and test of high voltage equipment. the part of generator transformer protection design introduce configuration rules of generator-ransformer protection andseveral mainly protection such as ge

5、nerator-ransformer differential protection、generator differential protection、stator earthing protection. the last it simply design the planning of defending the thunder and ground protection.key words: turbo-generator；main electrical connection；generator transformer unit protection目錄摘 要iabstractii目錄

6、iii第一篇 說明書1引 言11 繼電保護(hù)的作用及原理21.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用21.3 大型發(fā)電機(jī)組對繼電保護(hù)的要求42 電氣主接線52.1電氣主接線設(shè)計(jì)原則52.2電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求52.2.1 可靠性62.2.2靈活性62.2.3經(jīng)濟(jì)性62.3主接線的基本接線形式72.3.1有母線的基本接線形式72.3.2無母線的基本接線形式122.3.3基本接線的適應(yīng)范圍及本廠的設(shè)計(jì)152.3.4設(shè)計(jì)方案的介紹162.4電氣主接線具體接線設(shè)計(jì)162.4.1 發(fā)電機(jī)變壓器接線162.4.2 廠用電源的引出接線172.4.3 220kv配電裝置的連接182.4.4 啟動/備用變壓器和廠用電母線

7、的連接192.4.5 發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)接地方式202.4.6 發(fā)電機(jī)組主接線中的設(shè)備配置212.5 運(yùn)行方式分析223 保護(hù)配置說明243.1 大型發(fā)電機(jī)變壓器組單元接線繼電保護(hù)配置243.1.1一般配置要求243.1.2雙重快速保護(hù)設(shè)置243.2 600mw機(jī)組發(fā)變組保護(hù)配置分析253.2.1保護(hù)裝置的配置方案253.2.保護(hù)配置方案比較263.3 保護(hù)出口方式294 保護(hù)原理說明304.1發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)304.1.1發(fā)電機(jī)變壓器組主保護(hù)304.1.2發(fā)變組后備保護(hù)復(fù)合電流速斷保護(hù)314.2發(fā)電機(jī)保護(hù)324.2.1發(fā)電機(jī)縱聯(lián)差動保護(hù)324.2.2發(fā)電機(jī)的匝間短路保護(hù)324.2.3發(fā)

8、電機(jī)定子接地保護(hù)334.2.4發(fā)電機(jī)過負(fù)荷保護(hù)344.2.5發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一點(diǎn)、兩點(diǎn)接地保護(hù)344.2.6逆功率保護(hù)354.2.7發(fā)電機(jī)的失磁保護(hù)355 發(fā)電廠的自動裝置375.1發(fā)電廠備用電源自動投入裝置375.1.1備用電源和設(shè)備自動投入的基本概念375.1.2系統(tǒng)中采用aat裝置的必要性385.1.3對aat裝置的技術(shù)要求385.1.3微機(jī)型aat裝置395.2自動并列裝置405.2.1概述405.2.2對同步并列的要求405.2.3同期裝置實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的三個條件：405.2.4自動準(zhǔn)同步裝置基本工作原理405.3同步發(fā)電機(jī)的勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)435.3.1勵磁系統(tǒng)的作用和要求445.4自動按頻率減負(fù)

9、荷445.4.1低頻運(yùn)行的危害445.4.2限制低頻下降的措施455.5故障錄波裝置455.5.1故障錄波器的啟動判據(jù)455.5.2對故障錄波器的基本要求45第二篇 計(jì)算書461 短路計(jì)算461.1參數(shù)歸算461.2 短路計(jì)算471.3發(fā)電機(jī)保護(hù)整定計(jì)算501.3.1發(fā)電機(jī)縱聯(lián)比率制動差動保護(hù)（lcd-12比率制動）501.3.2 發(fā)電機(jī)定子繞組過負(fù)荷511.3.3發(fā)電機(jī)逆功率保護(hù)整定計(jì)算51總結(jié)52致謝53參考文獻(xiàn)54附錄55附錄a1.155附錄a1.256附錄a1.357附錄a1.458第一篇 說明書引 言繼電保護(hù)技術(shù)是一個完整的體系，它主要由電力系統(tǒng)故障分析、繼電保護(hù)原理及實(shí)現(xiàn)、繼電保護(hù)

10、配置設(shè)計(jì)、繼電保護(hù)運(yùn)行及維護(hù)等技術(shù)構(gòu)成。繼電保護(hù)裝置是完成繼電保護(hù)功能的核心。繼電保護(hù)裝置就是能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)出信號的一種自動裝置。繼電保護(hù)和安全自動裝置應(yīng)符合可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。繼電保護(hù)在發(fā)電、供電和用電中處于極為重要的地位，是保證電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行和人們生產(chǎn)生活用電的關(guān)鍵技術(shù)。繼電保護(hù)的設(shè)置、整定、維護(hù)和試驗(yàn)水平將直接影響供電的可靠性、質(zhì)量及用電設(shè)備的安全。我根據(jù)題目的要求，仔細(xì)分析其運(yùn)行分析和系統(tǒng)所給的參數(shù)。在設(shè)計(jì)前期中，我對繼電保護(hù)的作用及意義針對600mw發(fā)電機(jī)組進(jìn)行了較全面的分析。面對電力改革的日新月異，對繼電

11、保護(hù)的要求業(yè)越來越完善，國內(nèi)的繼電保護(hù)也在向國際化水平發(fā)展著。我對自己在設(shè)計(jì)中思路有了清晰的認(rèn)識。并對自己在設(shè)計(jì)中可能遇到的問題進(jìn)行了歸納。在短路電流計(jì)算中，我對每一點(diǎn)發(fā)生短路都進(jìn)行了細(xì)致的計(jì)算，對繼電保護(hù)配置方案進(jìn)行了具體的說明。在對設(shè)備進(jìn)行選擇保護(hù)時，更是嚴(yán)格遵照計(jì)算結(jié)果和規(guī)程規(guī)定，并對其進(jìn)行整定計(jì)算和靈敏度校驗(yàn)。在此次設(shè)計(jì)中，我嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)規(guī)定，認(rèn)定對待此次設(shè)計(jì)，最終完成了設(shè)計(jì)任務(wù)。由于新技術(shù)的不斷發(fā)展，加之自己的專業(yè)水平還有待提高。所以設(shè)計(jì)中還存在不足，懇請老師批評指正。第一篇 說明書1 繼電保護(hù)的作用及原理1.1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，可能會遇到各種類型的故障和

12、不正常運(yùn)行方式，這些都可能在電力系統(tǒng)中引起事故，從而破壞電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，降低電力設(shè)備的使用壽命，嚴(yán)重的將直接破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，造成大面積的停電事故。為此，在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，一方面要采取一切積極有效的措施來消除或減小故障發(fā)生的可能性:另一方面，當(dāng)故障一旦發(fā)生時，應(yīng)該迅速而有選擇地切除故障元件，使故障的影響范圍盡可能縮小，這一任務(wù)是由繼電保護(hù)與安全自動裝置來完成的。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)在于:（1） 有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中快速、自動切除，使其損壞程度減至最輕，并保證最大限度地迅速恢復(fù)無故障部分的正常運(yùn)行。（2） 反應(yīng)電氣元件的異常運(yùn)行工況，根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的具體條件和設(shè)備的承受能力，發(fā)

13、出報警信號、減負(fù)荷或延時跳閘。（3） 根據(jù)實(shí)際情況，盡快自動恢復(fù)停電部分的供電。由此可見，繼電保護(hù)實(shí)際上是一種電力系統(tǒng)反映事故的自動裝置。它是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分，尤其對于超高壓、超大容量的電力系統(tǒng)，繼電保護(hù)對保持電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著極其重要的作用。1.2 繼電保護(hù)的原理和構(gòu)成電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，通常伴有電流增大、電壓降低、電流與電壓之間的相位角改變以及出現(xiàn)負(fù)序和零序分量等現(xiàn)象。因此，利用故障是這些電氣量的改變特征，可以構(gòu)成各種不同原理的繼電保護(hù)裝置。以上原理的保護(hù)，可以由一個或若干個繼電器連接在 一起組成繼電保護(hù)裝置來實(shí)現(xiàn)。繼電保護(hù)裝置一般由測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分組成，如圖

14、 所示。測量部分是測量從被保護(hù)對象輸入的有關(guān)電氣量，并與已給定的整定值進(jìn)行比較，從而判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該起動；邏輯部分是根據(jù)測量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、出現(xiàn)的順序或它們的組合，進(jìn)行邏輯判斷，以確定保護(hù)裝置是否應(yīng)該動作；執(zhí)行部分是根據(jù)邏輯部分做出的判斷，執(zhí)行保護(hù)裝置所負(fù)擔(dān)的任務(wù)跳閘或發(fā)信號。輸入信號 輸出信號 整定值繼電保護(hù)在技術(shù)上一般應(yīng)該滿足四個基本要求：1.選擇性選擇性是指保護(hù)裝置動作時，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，最大限度地保證系統(tǒng)中的非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。2.速動性速動性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)以盡可能快的速度將故障元件從電網(wǎng)中切除。這樣既能降低故障設(shè)備的

15、損壞程度，減少用戶在低電壓情況下工作的時間，更重要的是能提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。故障切除時間等于保護(hù)裝置和斷路器動作時間之和。目前保護(hù)動作速度最快的約0.02s，加上快斷路器的動作時間，故障可在0.1s內(nèi)切除。3.靈敏性靈敏性是指保護(hù)裝置對其保護(hù)范圍內(nèi)的故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置是在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時，不論短路點(diǎn)的位置及短路的類型如何，都能感覺靈敏，正確反應(yīng)。保護(hù)裝置的靈敏性，通常用靈敏系數(shù)ks來衡量，越大，說明保護(hù)的靈敏度越高。各類保護(hù)的靈敏系數(shù)應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。對于故障狀態(tài)下保護(hù)輸入量增大時動作的繼電保護(hù)，其靈敏系數(shù)為ks=對于故障狀態(tài)下保護(hù)

16、輸入量降低時動作的繼電保護(hù)，其靈敏系數(shù)為ks=按上述定義，保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)應(yīng)大于1。4.可靠性可靠性是指是在保護(hù)裝置規(guī)定的保護(hù)范圍之內(nèi)發(fā)生了它不應(yīng)該動作的故障時，它不應(yīng)該拒絕動作；而在其它任何情況下發(fā)生了該保護(hù)裝置不應(yīng)該動作的故障時，則不應(yīng)該錯誤動作。一般說來，保護(hù)裝置組成元件的質(zhì)量越接線越簡回路中繼電器的觸點(diǎn)數(shù)量越少，可靠性就越高。同時，正確的調(diào)整試驗(yàn)，良好的運(yùn)行維護(hù)以及豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對于提高保護(hù)運(yùn)行的可靠性也具有重要的作用。繼電保護(hù)裝的四個基本要求之間經(jīng)常是矛盾的。因此，必須從被保護(hù)對象的實(shí)際情況出發(fā)，明確主次，采取必要的措施，使得繼電保護(hù)能全面地滿足這四個要求。保護(hù)裝置的出口回路和信

17、號回路1.保護(hù)裝置的出口回路出口回路是繼電保護(hù)的最后一個環(huán)節(jié)，它主要用來實(shí)現(xiàn)斷路器跳閘，其性能的好壞直接影響保護(hù)裝置的可靠性。因此，對出口回路的設(shè)計(jì)和選擇應(yīng)特別慎重。出口回路應(yīng)滿足下列要求：（1）有足夠的輸出功率，以保證斷路器可靠跳閘；（2）動作時間應(yīng)盡可能??；（3）靜態(tài)保護(hù)的出口回路應(yīng)有較好的抗干擾能力，拉合操作電源時不應(yīng)誤動作。對于輸電線路和非旋轉(zhuǎn)性電氣元件，保護(hù)裝置的出口回路僅作用于斷路器跳閘。對于旋轉(zhuǎn)性電氣元件，保護(hù)裝置的出口回路除作用于斷路器跳閘，為了保證電氣元件的安全，出口回路還應(yīng)動作于：（1）對汽輪發(fā)電機(jī)，關(guān)閉主汽門；對水輪發(fā)電機(jī)，關(guān)閉導(dǎo)水翼，以使它們逐步停止運(yùn)行；（2）跳滅磁開

18、關(guān)。當(dāng)發(fā)生內(nèi)部短路時，雖然采取了停機(jī)措施，但由于電機(jī)轉(zhuǎn)速高，從額定轉(zhuǎn)速降至零速，還需要經(jīng)歷較長的時間，應(yīng)立即跳滅磁開關(guān)以滅磁，從而使短路電流也很快消失，以保證電機(jī)安全。2.保護(hù)裝置的信號回路信號回路是分析事故和統(tǒng)計(jì)繼電保護(hù)工作情況所必需的。因此，在保護(hù)裝置內(nèi)應(yīng)設(shè)置指示信號。信號回路應(yīng)滿足下列要求：（1）動作后能自保持，由值班人員手動復(fù)歸，使之不受操作電源消失的影響；（2）動作可靠，抗干擾能力強(qiáng)，不誤發(fā)信號；（3）能分別顯示各保護(hù)裝置的動作情況；（4）在由若干部分組成的保護(hù)裝置中，能分別顯示各部分及各段保護(hù)的動作情況。1.3 大型發(fā)電機(jī)組對繼電保護(hù)的要求（1）由于單機(jī)容量增大，發(fā)電機(jī)保護(hù)的拒動或

19、誤動將造成十分嚴(yán)重的損失，因此，對大型機(jī)組的繼電保護(hù)的可靠性，靈敏性，選擇性和快速性有更高的要求。（2）大型汽輪發(fā)電機(jī)的起停特別費(fèi)時、費(fèi)錢，以停機(jī)78h的熱啟動為例：100mw機(jī)組約2h；300mw機(jī)組就得需要7h。因此，在非必需的情況下，不使大型機(jī)組頻繁起停，更不輕易使它緊急突然停機(jī)，這也是繼電保護(hù)應(yīng)該考慮的問題。2 電氣主接線電氣主接線是指電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、斷路器、隔離開關(guān)、線路等設(shè)備的連接。電氣主接線的連接方式對供電可靠性、運(yùn)行靈活、檢修方便、經(jīng)濟(jì)合理以及未來發(fā)展等起著決定性的作用。它們反映出電廠的整個供電系統(tǒng)全貌和其選用的電氣設(shè)備、元件型號、規(guī)格和數(shù)量以及它們之間的相互關(guān)

20、系。它不僅是初步設(shè)計(jì)審查的重要內(nèi)容之一，同時也是將來電氣值班運(yùn)行人員進(jìn)行各種操作的重要依據(jù)。所以電氣主接線的設(shè)計(jì)是否合理，將直接影響到電廠基本建設(shè)和安全及運(yùn)行2.1電氣主接線設(shè)計(jì)原則電氣主接線發(fā)電廠電氣設(shè)計(jì)的首要部分，是電氣運(yùn)行人員進(jìn)行各種操作和事故處理的重要依據(jù)，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。電氣主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。1電力系統(tǒng)中的發(fā)電廠有大型主力電廠，中，小型地區(qū)電廠及企業(yè)自備電廠三種，地區(qū)電廠靠近城鎮(zhèn)，一般接入100220kv系統(tǒng)。2負(fù)荷大小和重要性：（1）對于一

21、級負(fù)荷必須有倆個獨(dú)立的電源供電，而當(dāng)任何一個電源失去后，能保證對全部一級負(fù)荷不間斷供電。（2）對于二級負(fù)荷一般要有倆個獨(dú)立的電源供電，且當(dāng)任何一個電源失去后，能保證全部或大部分二級負(fù)荷仍供電。（3）對于三級負(fù)荷一般只需要一個電源供電。2.2電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求主接線應(yīng)滿足可靠性，靈活性和經(jīng)濟(jì)性三種要求。（1） 根據(jù)電力系統(tǒng)和用戶的要求，確保運(yùn)行的可靠性和供電質(zhì)量；（2） 運(yùn)行操作的靈活性；（3） 熱電站建設(shè)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)；（4） 維護(hù)和檢修方便、安全；（5） 具有發(fā)展和擴(kuò)建的可能性；（6） 接線盡可能簡單、可靠.2.2.1 可靠性供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線應(yīng)該首先滿足

22、這個要求。可靠性原則應(yīng)體現(xiàn)在以下諸方面：1.采用可靠性高的電氣設(shè)備，以便簡化電氣主接線；2.斷路器檢修時，不影響對系統(tǒng)的供電；3.設(shè)備或母線故障以及母線檢修時，盡量減少停運(yùn)的回路數(shù)和停運(yùn)的時間，并保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和對重要用戶的供電；4.盡量避免全停電的可能性。2.2.2靈活性主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時的靈活性。1.調(diào)度時，應(yīng)可以靈活地投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求。2.檢修時，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不至于影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對用戶的供電。3.擴(kuò)建時，可以容易地從初期接線

23、過渡到最終接線。在不影響連續(xù)供電或停電時間最短的情況下，投入新裝機(jī)組、變壓器或線路而不互相干擾，并且對一次和二次部分的改建工作量最少。2.2.3經(jīng)濟(jì)性主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理。1.投資省主接線應(yīng)力求簡單，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備。要能使繼電保護(hù)和二次回路不過于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜。要能限制短路電流，以便于選擇價廉的電氣設(shè)備或輕型電器。如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，110kv及以下終端或分支變電所可采用簡易回路。2.占地面積小主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減小。3.電能損失小經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種

24、類、容量、數(shù)量，要避免因兩次變壓而增加電能損失。此外，在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中，要避免建立復(fù)雜的操作樞紐，為簡化主接線，發(fā)電廠接入系統(tǒng)的電壓等級一般不超過兩種。2.3主接線的基本接線形式電氣主接線的基本接線形式，按照有無匯流母線可以分為有匯流母線和無匯流母線接線。有匯流母線的接線形式有：單母線、單母線分段，雙母線、雙母線分段、雙母線帶旁路母線接線，一臺半斷路器接線，變壓器母線組接線等。無匯流母線的接線形式有：單元接線、橋形接線、角形接線等。上述接線形式適用于6220kv高壓配電裝置。對于330500kv超高壓配電裝置采用的接線有：雙母線三分段（或四分段）帶旁路母線接線，一臺半斷路器接線，發(fā)電機(jī)-變壓器

25、-線路單元接線和35角形接線等。下面簡要地介紹幾種主要的接線形式及其特點(diǎn)。2.3.1有母線的基本接線形式1.單母線接線只有一組母線的接線稱為單母線接線。圖2-1是典型的單母線接線圖。這種接線的特點(diǎn)是電源和供電線路都連在同一母線上。為了便于投入或切除任何一條進(jìn)、出引線，在每條引出線上都裝一樣可以切除負(fù)荷電流和故障電流的斷路器（如圖中的qf1）。當(dāng)需要檢修斷路器而又要保證其他線路正常供電時，則應(yīng)使被檢修的斷路器和電源隔離。為此，又在每個斷路器的兩側(cè)裝有隔離開關(guān)（qs11、qs12等），它的作用只是保證檢修斷路器時使其和電源隔離，而不能用來斷開電路。從圖2-1可以看出，如果不設(shè)置隔離開關(guān)qs11和q

26、s12。那么，在檢修斷路器qf1時必須使母線完全停電，這顯然是不合理的。單母線接線的主要優(yōu)點(diǎn)是：接線簡單、清新，采用設(shè)備少，投資省，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。單母線接線一般只適用于一臺發(fā)電機(jī)或一臺變壓器的以下三種情況：（1）610kv配電裝置的出線回路數(shù)不超過5回；（2）3563kv配電裝置的出線回路數(shù)不超過3回；（3）110220kv配電裝置的出線回路數(shù)不超過2回。其主要缺點(diǎn)是：不夠靈活可靠，當(dāng)母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障時，均需斷開電源，造成整個廠、站停電。圖2-1 不分段的單母線接線2.單母線分段接線單母線接線的缺點(diǎn)可以通過將母線分段的辦法來克服。如圖2-2所示，當(dāng)母線的中間裝

27、設(shè)一個斷路器qfd后，即把母線分為兩段，這樣對重要用戶可以分別接于兩段母線的兩條線路供電，當(dāng)任一段母線故障時能保證重要用戶不停電。另外，對兩段母線可分別進(jìn)行檢修而不致于對用戶停電。由于單母線分段接線既保留了單母線接線本身的簡單、經(jīng)濟(jì)、方便的等基本優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上克服了她的缺點(diǎn)，故這種接線目前仍被廣泛應(yīng)用。單母線接線適用范圍：（1）610kv配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時；（2）3563kv配電裝置出線回路數(shù)為48回時；（3）110220kv配電裝置出線回路數(shù)為34回時。但是單母線接線也有較顯著的缺點(diǎn)，這就是當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時，該段母線上所連接的全部引線都要在檢修期間

28、停電。顯然，對于大容量發(fā)電廠來說，這都是不能容許的。因此，還需要加以改進(jìn)。圖2-2 單母分段接線3.雙母線接線雙母線接線是針對單母線分段的缺點(diǎn)提出來的。如圖2-3所示為單斷路器的雙母線接線的基本形式。這種接線有兩組母線、即母線1和母線2。兩組母線之間用母線聯(lián)絡(luò)斷路器qfd連接起來，每一個回路都通過一只斷路器和兩只隔離開關(guān)接到兩組母線上。當(dāng)母聯(lián)斷路器qfd斷開時，一組母線帶電、另一組母線不帶電。帶電的稱為工作母線，不帶電的稱為備用母線。正常運(yùn)行時，接至工作母線上的隔離開關(guān)斷開。 圖2-3 雙母接線雙母線接線的優(yōu)點(diǎn)：（1）運(yùn)行方式靈活；（2）檢修母線時不中斷供電；（3）任一組母線故障時僅短時停電。

29、雙母線接線的主要缺點(diǎn)：（1）變更運(yùn)行方式是，都是用各回路母線側(cè)的隔離開關(guān)進(jìn)行倒閘操作，操作步驟較為復(fù)雜，容易出現(xiàn)誤操作。（2）檢修任一回路斷路器時，該回路仍需停電或短時停電。（3）任一母線故障仍會短時停電。（4）由于增加了大量的母線隔離開關(guān)和母線長度，雙母線的配電裝置結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，占地面積大，投資大。雙母線接線廣泛應(yīng)用于對可靠性要求較高、出線回路數(shù)較多的6220kv配電裝置。4.雙母線分段接線不分段的雙母線接線在母線聯(lián)絡(luò)斷路器故障或一組母線檢修時，另一組運(yùn)行母線故障時，有可能造成嚴(yán)重的或全廠停電事故，難以滿足大型電廠對主接線可靠性的要求。為了提高大型電廠主接線的可靠性，防止全廠停電事故的發(fā)生，減

30、小母線故障的停電范圍，大型電廠的220kv主接線可采用雙母線分段接線。如圖2-4所示。圖2-4 雙母分段接線5.雙母線帶旁路母線 為了保證采用單母線分線或雙母線的配電裝置，在進(jìn)出線斷路器檢修時，不中斷對用戶的供電，增設(shè)旁路母線和旁路隔離開關(guān)。雙母線帶旁路母線如圖2-5所示，wp即為旁路母線，qep為旁路斷路器，為了節(jié)省投資，可用旁路斷路器兼做斷路器，或以母聯(lián)斷路器兼做旁路斷路器，但這樣操作復(fù)雜化，增加了誤操作的可能性，而且運(yùn)行不夠靈活，而兼用的斷路器或作為母聯(lián)斷路器、或作為旁路斷路器，兩種功能同時兼得。圖2-5 雙母線帶旁路母線接線6.一臺半斷路器接線一臺半斷路器接線，又稱為3/2接線，如圖2

31、-6所示，即每回路都用三臺斷路器接至兩組母線，處于兩回路中間的斷路器稱為聯(lián)絡(luò)斷路器。由于平均每回路裝設(shè)一臺半斷路器，故稱為一臺半斷路器接線。一臺半斷路器接線的特點(diǎn)是具有較高的供電可靠性和運(yùn)行調(diào)度靈活性。當(dāng)母線發(fā)生故障時，與此母線相連的所有斷路器跳閘，而全部回路仍保留在另一組母線繼續(xù)工作，可以不停電地檢修任一臺半斷路器，隔離開關(guān)不作為操作電器，只用于隔離電源，減少了誤操作的概率，操作檢修方便。圖2-6 一臺半斷路器接線2.3.2無母線的基本接線形式1.橋形接線當(dāng)只有兩臺變壓器和兩回線路時，可采用橋形接線。橋形接線分內(nèi)橋接線和外橋接線兩種，圖2-7a所示是內(nèi)橋接線，圖2-7b所示是外橋接線，斷路器

32、qf3稱為聯(lián)絡(luò)斷路器。 a)內(nèi)橋接線 b)外橋接線 圖2-7 橋形接線內(nèi)橋接線的特點(diǎn)是聯(lián)絡(luò)斷路器qf3靠近變壓器側(cè)，在線路正常投切或故障切除時，不影響其它回路運(yùn)行。而投切變壓器時則需要操作兩臺斷路器及相的隔離開關(guān)，相應(yīng)線路要短時停電。這種接線適用于變壓器不需要經(jīng)常切換、輸電線路較長、電力系統(tǒng)穿越功率較少的場合。外橋接線的特點(diǎn)是聯(lián)絡(luò)斷路器qf3靠近線路側(cè)，與內(nèi)橋接線相反，它便于變壓器的正常投切和故障切除，而線路的正常投切和故障切除都比較復(fù)雜。這種接線適用于線路較短、主變壓器需經(jīng)常投切、以及電力系統(tǒng)有較大的穿越功率通過聯(lián)橋回路的場合。2.多角形接線圖2-8所示是多角形接線，其中圖2-8a為三角形接

33、線，圖2-8b為四角形接線。 a)三角形接線 b)四角形接線圖2-8 多角形接線多角形接線的斷路器與回路數(shù)相同，每個邊中含有一臺斷路器和兩臺隔離開關(guān)，各個邊互相連接成閉合的環(huán)行，各進(jìn)出線回路中裝設(shè)隔離開關(guān)，每個回路都接在兩臺斷路器之間。多角形接線的主要優(yōu)點(diǎn)是：斷路器臺數(shù)等于進(jìn)出線回路數(shù)，平均每回路只需裝設(shè)一臺斷路器，除橋形接線外，該接線比其他接線方式使用的斷路器少，占地小，投資省，經(jīng)濟(jì)性好；閉環(huán)運(yùn)行，可靠性與靈活性較高；沒有匯流主母線和相應(yīng)的母線故障；任一回路故障或停運(yùn)時，只需要斷開與其相連的兩臺斷路器，不影響其他回路的正常工作；任一斷路器檢修時，只需斷開其兩側(cè)的隔離開關(guān)，所有回路都不會中斷供

34、電；所有的隔離開關(guān)僅用于在停運(yùn)和檢修是隔離電壓，而不作倒閘操作作用，不會發(fā)生負(fù)荷拉隔離開關(guān)的誤操作。多角形接線的主要缺點(diǎn)是：檢修任一斷路器時，多角形將變成開環(huán)運(yùn)行，可靠性顯著降低，若再發(fā)生故障，可能造成兩個及以上回路停電，多角形接線將被分割成兩個互相獨(dú)立的部分，功率平衡遭到嚴(yán)重破壞，且多角形接線的角數(shù)越多，斷路器檢修的機(jī)會也越多，開環(huán)時間越長，此缺點(diǎn)也越突出；運(yùn)行方式變化時，各支路的工作電流可能變化較大，使相應(yīng)的繼電保護(hù)整定較復(fù)雜；多角形接線的配電裝置難于擴(kuò)建發(fā)展。3.單元接線發(fā)電機(jī)與變壓器直接連接，中間不設(shè)母線的接線方式，稱為單元接線。單元接線主要類型如圖2-9和圖2-10所示。圖2-9a為

35、發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器單元接線，發(fā)電機(jī)出口處不設(shè)置母線，只接有廠用電分支，輸出的電能均經(jīng)過主變壓器升高電壓送至電網(wǎng)。由于發(fā)電機(jī)和變壓器不可能單獨(dú)運(yùn)行，故發(fā)電機(jī)出口不裝斷路器，但為調(diào)試發(fā)電機(jī)方便，可裝一組隔離開關(guān)，但應(yīng)有可拆的連接片。圖2-9b為發(fā)電機(jī)三繞組變壓器單元接線，為了在發(fā)電機(jī)停運(yùn)時，不影響高、中壓側(cè)電網(wǎng)間的功率交換，在發(fā)電機(jī)出口應(yīng)裝設(shè)斷路器及隔離開關(guān)。為保證在斷路器檢修時不停電，高中壓側(cè)均應(yīng)裝隔離開關(guān)。為保證在斷路器檢修時不停電，高中壓側(cè)斷路器兩側(cè)均應(yīng)裝隔離開關(guān)。由于200mw的發(fā)電機(jī)出口斷路器制造很困難，造價也很高，故200mw的機(jī)組一般采用發(fā)電機(jī)雙繞組變壓器單元接線而不是發(fā)電機(jī)三繞組變

36、壓器單元接線，當(dāng)發(fā)電機(jī)具有兩種升高電壓時，則在兩種升高電壓母線間裝設(shè)聯(lián)絡(luò)變壓器。圖2-9c所示為發(fā)電機(jī)-變壓器-線路單元接線，這種接線最簡單，發(fā)電機(jī)的電能直接由變壓器升壓后經(jīng)高壓輸電線路送入系統(tǒng)，它用于附近有變電所的大型區(qū)域發(fā)電廠，這種發(fā)電廠不用建升壓變電站，不僅減少了電廠的維護(hù)工作量，也節(jié)省了投資與占地。 (a) (b) (c)圖2-9 單元接線 圖2-10所示是發(fā)電機(jī)變壓器擴(kuò)大單元接線，當(dāng)發(fā)電機(jī)的容量不大時，可由兩臺發(fā)電機(jī)與一臺變壓器組成擴(kuò)大單元接線，減少了變壓器及其高壓側(cè)斷路器的臺數(shù)，相應(yīng)的配電裝置間隔也減少，節(jié)約投資與占地。圖2-10b所示發(fā)電機(jī)分裂低壓變壓器的擴(kuò)大單元接線，它的優(yōu)點(diǎn)是

37、可以限制其低壓側(cè)的短路電流。但擴(kuò)大單元接線的運(yùn)行靈活性較差，例如檢修變壓器時，兩臺發(fā)電機(jī)就必須全停。 (a) (b)圖2-10 擴(kuò)大單元接線各單元接線的共同特點(diǎn)是接線簡單清晰、設(shè)備少、配電裝置簡單、節(jié)省占地、經(jīng)濟(jì)性好，操作簡便、故障的可能性小，可靠性高。由于不裝設(shè)發(fā)電機(jī)電壓母線，沒有多臺發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行，使發(fā)電機(jī)電壓側(cè)的短路電流減小。2.3.3基本接線的適應(yīng)范圍及本廠的設(shè)計(jì)大、中型發(fā)電廠及配電裝置的接線要求大型發(fā)電廠（總?cè)萘?000mw及以上，單機(jī)容量200mw以上），一般距負(fù)荷中心較遠(yuǎn)，電能需用較高壓輸送，故宜采用簡單可靠的單元接線方式，直接接入高壓或超高壓系統(tǒng)。中型發(fā)電廠（總?cè)萘?00mw

38、1000mw、單機(jī)容量50 200mw）和小型發(fā)電廠（總?cè)萘?00mw以下、單機(jī)50mw以下），一般靠近負(fù)荷中心，常帶有6 10kv電壓級的近區(qū)負(fù)荷，同時升壓送往較遠(yuǎn)用戶或與系統(tǒng)連接。發(fā)電機(jī)電壓超過10kv時，一般不設(shè)機(jī)壓母線而以升高電壓直接供電。對于6 220kv電壓配電裝置的接線，一般分為兩大類：其一為母線類，包括單母線、單母線分段、雙母線、雙母線分段和增設(shè)旁路母線的接線；其二為無母線類，包括單元接線、橋形接線和多角形接線等。對于330 500kv超高壓配電裝置接線，首先要滿足可靠性準(zhǔn)則的要求。常用的接線有：3 5角形接線、一臺半斷路器接線、雙母線多分段接線、變壓器母線接線、環(huán)形母線多分段

39、接線及斷路器接線。2.3.4設(shè)計(jì)方案的介紹本廠為220kv與20kv兩個電壓等級，單機(jī)容量為600mw，故宜采用可靠的單元接線，直接接入220kv系統(tǒng)。對于220kv配電裝置的接線，我們選擇了雙母線接線，目前大型電廠接線都采用雙母接線，具有很高的供電可靠性、調(diào)度靈活性，擴(kuò)建方便，適合目前電力發(fā)展需求，兩組母線同時工作，并且通過母聯(lián)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上，即稱之為固定連接方式運(yùn)行。這也是目前生產(chǎn)中最常用的運(yùn)行方式，它的母線繼電保護(hù)相對比較簡單。圖2-11所示。圖2-11 電氣主接線由于發(fā)電機(jī)出口有很大的額定電流和短路電流，使得出口斷路器制造很困難，造價也很高：主回路力求簡

40、單，盡量不裝設(shè)斷路器和隔離開關(guān)，因此，分別從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面考慮，均應(yīng)采用發(fā)電機(jī)變壓器的單元接線。2.4電氣主接線具體接線設(shè)計(jì)2.4.1 發(fā)電機(jī)變壓器接線發(fā)電機(jī)與變壓器的接線如圖2-12所示，發(fā)電機(jī)連接在雙繞組變壓器低壓繞組上構(gòu)成發(fā)電機(jī)-雙繞組變壓器單元接線。發(fā)電機(jī)的出口不設(shè)置母線，將發(fā)電機(jī)電壓升高后直接送入220kv系統(tǒng)。由于發(fā)電機(jī)和變壓器不可能單獨(dú)運(yùn)行，而且在發(fā)電機(jī)與變壓器低壓繞組之間600mw汽輪發(fā)電機(jī)的工作電流較大，要求斷開的短路電流也相當(dāng)大，要生產(chǎn)這種發(fā)電機(jī)斷路器的技術(shù)復(fù)雜，價格昂貴，故在600mw發(fā)電機(jī)的出口不設(shè)置斷路器，而在發(fā)電機(jī)變壓器組的高壓側(cè)設(shè)有斷路器，當(dāng)發(fā)電機(jī)、主變壓器故障時

41、，通過斷開主變壓器高壓側(cè)斷路器和發(fā)電機(jī)的勵磁回路來切除故障電流，但為了調(diào)試發(fā)電機(jī)方便，在發(fā)電機(jī)出口裝設(shè)有一組隔離開關(guān)。圖2-12 發(fā)電機(jī)-變壓器組接線2.4.2 廠用電源的引出接線高壓廠用工作電源應(yīng)由發(fā)電機(jī)電壓回路引出，并盡量滿足爐、機(jī)、電的對應(yīng)性要求，即發(fā)電機(jī)供給各自爐、機(jī)和主變壓器的廠用負(fù)荷。如圖2-13所示，每臺600mw發(fā)電機(jī)從各自發(fā)電機(jī)-變壓器組的主變壓器低壓側(cè)接引二臺高壓工作廠用變壓器作為廠用電系統(tǒng)的工作電源，在廠用變壓器的高壓側(cè)設(shè)有斷路器和隔離開關(guān)。這種簡單明了，所用設(shè)備少，運(yùn)行操作及維護(hù)工作等都很方便。設(shè)置廠用分支斷路器的主要用途有二：其一，在繼電保護(hù)中增加短路電流鑒定閉鎖回路

42、，使斷路器僅當(dāng)廠用分支回路高廠變低壓側(cè)發(fā)生短路故障時保護(hù)動作，切除高廠變，同時自投高備變，整個機(jī)組的正常運(yùn)行可不受影響，充分利用了斷路器的開斷能力，最大程度地縮小了廠用分支回路故障的事故范圍；其二，作為負(fù)荷開關(guān)在正常工作、啟動停機(jī)過程中，關(guān)合和切斷負(fù)荷電流，增強(qiáng)了機(jī)組運(yùn)行的靈活性。 圖2-13 高壓廠用電源的引出接線2.4.3 220kv配電裝置的連接200kv配電裝置采用雙母線接線形式，每回線路經(jīng)一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)分別接到兩母線上。雙母線接線在兩組母線之間裝設(shè)有一臺聯(lián)絡(luò)斷路器，簡稱母聯(lián)。如圖2-14所示，它具有工作母線和備用母線（工作母線和聯(lián)絡(luò)母線可以任意選定），其運(yùn)行特點(diǎn)如下：檢修工

43、作母線時，可利用母聯(lián)qfm把工作母線的全部回路倒換到備用母線上，再把工作母線退出進(jìn)行檢修，并不發(fā)生停電。以l1和l2為例，設(shè)隔離開關(guān)qs01和qs02以合上。操作如下：第一步，合上qfm，檢查備用母線是否完好。如果合上qfm后立即跳閘，表明備用母線存在故障，不能進(jìn)行倒閘操作，需要查明故障，加以排查。如果能夠合上，表明備用母線完好。第二步，合上qs2，拉開qs1（其余回路均按同樣步驟進(jìn)行操作）。最后斷開qfm、qs01、qs02，恢復(fù)qfm的原來狀態(tài)。此時，工作母線已不帶電，即可退出進(jìn)行檢修。應(yīng)當(dāng)注意，上述操作次序不能顛倒，否則將造成帶負(fù)荷拉閘的誤操作。圖2-14 220kv配電裝置接線采用這一

44、接線方式的優(yōu)點(diǎn)是：1、檢修任一母線時，不影響機(jī)組和出線的運(yùn)行。2、運(yùn)行調(diào)度靈活，通過倒閘操作可以形成不同的運(yùn)行方式。3、線路短路器檢修，可臨時用母聯(lián)斷路器代替斷開該回路，故不影響對其它用戶的供電。4、在特殊需要時，可以用母聯(lián)與系統(tǒng)進(jìn)行同期或解列操作。當(dāng)個別回路需要獨(dú)立工作或進(jìn)行試驗(yàn)時，可將該回路單獨(dú)接到備用母線上運(yùn)行。5、雙母線接線簡單，開關(guān)設(shè)備少，操作簡單。2.4.4 啟動/備用變壓器和廠用電母線的連接1.啟動/備用電源發(fā)電廠一般均設(shè)置有備用電源。備用電源的作用是當(dāng)廠用工作電源故障或檢修退出運(yùn)行時代替工作電源的工作。備用電源的引接應(yīng)保證其獨(dú)立性，避免與廠用工作電源由同一電源處引出，引接點(diǎn)電源

45、數(shù)量應(yīng)該有兩個以上，并有足夠的供點(diǎn)容量，最好能與電力系統(tǒng)緊密聯(lián)系，在全廠停電的情況下仍能從系統(tǒng)取得廠用電源。啟動電源一般是指電廠機(jī)組首次啟動或工作電源完全消失的情況下，為了保證機(jī)組快速啟動，向必要的輔助設(shè)備供電的電源。在正常工作情況下，這些輔助設(shè)備由工作電源供電，只有當(dāng)工作電源消失后才自動切換到啟動電源供電，因此，啟動電源實(shí)質(zhì)上在兼作備用電源，稱作啟動/備用電源。備用電源的備用方式有明備用和暗備用兩種方式。本設(shè)計(jì)中采用明備用方式。火電廠采用明備用方式時，高、低壓備用電源（變壓器）的數(shù)量與發(fā)電廠裝機(jī)臺數(shù)、單機(jī)容量、主接線形式和控制方式等因素有關(guān)，一般的配置原則如表2-15所示。按照配置原則，本設(shè)

46、計(jì)應(yīng)配置一臺啟動/備用變壓器。表2-1 發(fā)電廠備用廠用變壓器臺數(shù)配置原則電廠類型高壓廠用備用電源（變壓器）低壓廠用備用電源（變壓器）一般電廠5臺及以下設(shè)1臺7臺及以下設(shè)1臺6臺及以上設(shè)2臺8臺及以上設(shè)2臺單元控制的100mw125mw4臺及以下設(shè)1臺7臺及以下設(shè)1臺5臺及以上設(shè)2臺8臺及以上設(shè)2臺200mw每2臺機(jī)組設(shè)1臺每2臺機(jī)組設(shè)1臺300mw每1臺機(jī)組設(shè)1臺2.廠用電接線（1）對廠用電接線的基本要求對廠用電接線的基本要求是運(yùn)行安全、可靠，保證連續(xù)供電，運(yùn)行、檢修、操作和發(fā)展要方便靈活，技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備新穎，并且經(jīng)濟(jì)合理。（2）廠用電的電壓等級確定火力發(fā)電廠采用3kv、6kv和10kv作為高

47、壓廠用電壓；采用380/220v作為低壓廠用電壓。在滿足技術(shù)要求的前提下，優(yōu)先采用較低的電壓，以獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益；大容量的電動機(jī)采用較低電壓時往往并不經(jīng)濟(jì)。為了簡化廠用電接線，且是運(yùn)行維護(hù)方便，廠用電電壓等級不宜過多。高壓廠用電壓等級根據(jù)電廠類型、發(fā)電機(jī)組額定容量和額定電壓等因素分析比較后確定?；鹆Πl(fā)電廠的廠用電供電電壓等級一般情況如下：1） 低壓廠用電采用380/220v電壓級。2） 高壓廠用電壓為：發(fā)電機(jī)組容量在60mw及以下，發(fā)電機(jī)電壓為10.5kv時，可采用3kv；發(fā)電機(jī)組容量在60mw及以上，發(fā)電機(jī)電壓為6.3kv時，可采用6kv；發(fā)電機(jī)組容量在100mw300mw時，宜采用6kv

48、；發(fā)電機(jī)組容量在600mw及以上時，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可采用6kv一級，也可采用3kv和10kv兩級電壓。根據(jù)以上的配置原則，我們采用一個高壓啟動/備用電源，廠用電高壓采用6kv電壓。3.啟動/備用變壓器和廠用電母線的連接為了節(jié)省電纜和因?yàn)殡娎|試驗(yàn)、檢修時而失去備用的范圍，采用部分放射和部分串聯(lián)的方式，如圖2-15所示。啟動/備用電源的二次側(cè)引出兩個分支，每個分支作為一臺機(jī)組備用電源。在備用電源的總出口裝設(shè)隔離開關(guān)，以便電源故障或檢修時，各母線段可以相互備用。 圖2-15 備用電源與廠用母線段的連接方式2.4.5 發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)接地方式電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地方式有中性點(diǎn)直接接地（或稱為大電

49、流接地系統(tǒng)）和中性點(diǎn)不接地方式（或稱為小電流接地系統(tǒng)）或經(jīng)消弧線圈以及高阻接地方式。根據(jù)我國電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，110kv及以上電力系統(tǒng)為降低絕緣水平和消費(fèi)而采用中性點(diǎn)直接接地方式，而63kv及以下電力系統(tǒng)采用中性點(diǎn)不接地方式或經(jīng)消弧線圈以及高阻接地方式。所以，電力網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式，決定了主變壓器中性點(diǎn)接地方式。主變壓器按照220kv系統(tǒng)要求，采用直接接地方式。考慮到機(jī)組檢修和系統(tǒng)對主變壓器中性點(diǎn)接地切換操作的需要，在主變壓器的中性點(diǎn)上設(shè)有隔離開關(guān)。為了防止變壓器中性點(diǎn)不接地時中性點(diǎn)側(cè)的繞組可能產(chǎn)生過電壓，因此在220kv側(cè)中性點(diǎn)隔離開關(guān)前裝有避雷器和放電間隙，如圖2-16所示。圖2-16

50、主變中性點(diǎn)設(shè)備示意圖發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地為小電流接地方式。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)生單相接地故障時，接地點(diǎn)流過的電流是發(fā)電機(jī)自身和主變壓器及與其連接的廠用分支的對地電容電流，當(dāng)接地電容電流超過允許值時，將燒壞定子鐵心，進(jìn)而可能損壞定子繞組絕緣，導(dǎo)致匝間或相間短路，故發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)采用經(jīng)消弧線圈的接地方式，以保護(hù)發(fā)電機(jī)免遭損壞。2.4.6 發(fā)電機(jī)組主接線中的設(shè)備配置1.隔離開關(guān)的配置（1）600mw發(fā)電機(jī)出口裝設(shè)隔離開關(guān)，沒有斷路器；雙繞組變壓器的高壓側(cè)裝有斷路器和隔離開關(guān)；（2）接在主變壓器中性點(diǎn)上的避雷器沒有裝設(shè)隔離開關(guān)；（3）接在發(fā)電機(jī)有引出線上的避雷器和電壓互感器合用一組隔離開關(guān)；（4）斷路器的

51、兩側(cè)均裝有隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時隔離電源；（5）在變壓器的中性點(diǎn)設(shè)有隔離開關(guān)，變壓器中性點(diǎn)通過隔離開關(guān)接地。2.接地開關(guān)的配置（1）為保證電器和母線的檢修安全，220kv母線裝有一組接地開關(guān)。母線的接地開關(guān)裝設(shè)在母線電壓互感器的隔離開關(guān)上；（2）220kv配電裝置的斷路器兩側(cè)隔離開關(guān)和線路隔離開關(guān)的線路側(cè)均配置接地開關(guān)。雙母線接線中，兩組母線隔離開關(guān)的斷路器共用一組接地開關(guān)；（3）主變壓器進(jìn)線隔離開關(guān)的主變壓器側(cè)裝設(shè)一組接地開關(guān)。3.電壓互感器的配置電壓互感器的配置和數(shù)量與主接線方式有關(guān)，并應(yīng)滿足測量、保護(hù)、同期和自動裝置的要求。電壓互感器的配置應(yīng)能保證在運(yùn)行方式改變時，保護(hù)裝置不得失壓

52、，同期點(diǎn)兩側(cè)都能夠提取到電壓。（1）6kv至220kv電壓等級的每組主母線的三相上裝有電壓互感器；（2）出線側(cè)的一組上裝有電壓互感器，用來監(jiān)視和檢測線路側(cè)有無電壓；（3）發(fā)電機(jī)出口裝有三組電壓互感器，供測量、保護(hù)和自動電壓調(diào)整裝置需要；4.電流互感器的配置電流互感器的配置與斷路器有關(guān)，凡裝有斷路器的地點(diǎn)均裝有電流互感器。有些沒有設(shè)置斷路器的地方也裝有電流互感器，例如，發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)、發(fā)電機(jī)和變壓器的出口均裝有電流互感器，供測量、保護(hù)和控制裝置需要。對于直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置電流互感器；對于非直接接地系統(tǒng)，按兩相也有按三相配置電流互感器。5.避雷器的配置（1）配電裝置的每組母線上，

53、均裝有一組避雷器；（2）直接接地系統(tǒng)，變壓器中性點(diǎn)均裝有一組避雷器；（3）發(fā)電機(jī)-變壓器單元接線的發(fā)電機(jī)引出線上裝有一組避雷器；（4）220kv每組母線上均裝有一組避雷器。6.阻波器和耦合電容器的配置在4回220kv出線均裝有阻波器和耦合電容器，以滿足系統(tǒng)通信對載波通信的要求。2.5 運(yùn)行方式分析在選擇保護(hù)方式及對其進(jìn)行整定運(yùn)行時，都必須考慮系統(tǒng)運(yùn)行方式變化帶來的影響。所選用的保護(hù)方式應(yīng)在各種系統(tǒng)運(yùn)行方式下都能滿足選擇性和靈敏性的要求。對過量保護(hù)來說，通常都是根據(jù)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式來確定保護(hù)的整定值，以保證選擇性，因?yàn)橹灰谧畲筮\(yùn)行方式下能保證選擇性，在其他運(yùn)行方式下也一定能保證選擇性；靈敏度的

54、校驗(yàn)應(yīng)根據(jù)最小運(yùn)行方式來進(jìn)行，因?yàn)橹灰谧钚∵\(yùn)行方式下，靈敏度符合要求，在其他運(yùn)行方式下，靈敏度也一定能滿足要求。對某些保護(hù)（例如電流電壓連鎖速斷保護(hù)和電流速斷保護(hù)），在整定計(jì)算時，還要按正常運(yùn)行方式來決定動作值或計(jì)算靈敏度。（1） 最大運(yùn)行方式根據(jù)系統(tǒng)最大負(fù)荷的需要，電力系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備都投入運(yùn)行（或大部分投入運(yùn)行）以及選定的接地中性點(diǎn)全部接地的系統(tǒng)運(yùn)行方式稱為最大運(yùn)行方式。（2） 最小運(yùn)行方式根據(jù)系統(tǒng)最小負(fù)荷，投入與之相適應(yīng)的發(fā)電設(shè)備且系統(tǒng)中性點(diǎn)只有少部分接地的運(yùn)行方式稱為最小運(yùn)行方式。對繼電保護(hù)來說，是短路時通過保護(hù)的短路電流最小的運(yùn)行方式。（3） 正常運(yùn)行方式根據(jù)系統(tǒng)正常負(fù)荷的需要，投

55、入與之相適應(yīng)數(shù)量的發(fā)電機(jī)、變壓器和線路的運(yùn)行方式稱為正常運(yùn)行方式。這種運(yùn)行方式在一年之內(nèi)的運(yùn)行時間最長。對更復(fù)雜的系統(tǒng)，最大、最小運(yùn)行方式的判斷是比較困難的，有時需要經(jīng)過多次計(jì)算才能確定。對于某些特殊運(yùn)行方式，運(yùn)行時間很短，對保證保護(hù)的選擇性或靈敏性有困難時，且在保護(hù)拒動或誤動不會引起大面積停電的情況下，可不予考慮。（4） 單電源環(huán)網(wǎng)的運(yùn)行方式根據(jù)任務(wù)書的給定的條件，本次設(shè)計(jì)的最大運(yùn)行方式是兩臺發(fā)電機(jī)（容量為2600mw）同時投入運(yùn)行，根據(jù)短路點(diǎn)的位置選擇短路電流的路徑，可得到流過斷路器的最大電流。最小運(yùn)行方式是兩臺發(fā)電機(jī)中的一臺投入運(yùn)行（容量為600mw）。 3 保護(hù)配置說明電力系統(tǒng)因不斷發(fā)展而變得越來越龐大和復(fù)雜，它在允許中不可避免地會發(fā)生各種故障和出現(xiàn)不正常的運(yùn)行狀。其中，