電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告.

1、專(zhuān)業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)報(bào) 虧臥鈿力彥俛 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè) 計(jì)報(bào)告 （2012 2013學(xué)年第一學(xué)期） 題 100MW發(fā)電機(jī)組繼電保護(hù)自動(dòng)裝置的 整定計(jì)算 班 級(jí) 0920325 學(xué) 號(hào) 092032512 姓名 指導(dǎo)教師Mfi 完成時(shí)間 2012.11.26 評(píng)定成績(jī) 閩南理工學(xué)院 第一章緒論1 1.1繼電保繼電保護(hù)概述 1 1.2課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及基本思想2 1. 2. 1畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、功能及技 術(shù)指標(biāo)2 1. 2. 2課程設(shè)計(jì)的基本思想及設(shè)計(jì)工作 步驟3 第二章發(fā)電機(jī)變壓器組參數(shù)及系統(tǒng)運(yùn)行方式4 2.1 100MW發(fā)電機(jī)組一次電氣主接線方式.4 2.

2、 2主要設(shè)備型號(hào)及參數(shù)5 2.2.1發(fā)電機(jī)的選型5 QFS1002 5 2. 2. 2變壓器的選型單元接線的主變壓 器6 2. 3 系統(tǒng)運(yùn)行主變壓器和發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地 萬(wàn)式7 2. 3.1變壓器中性點(diǎn)接地方式7 2. 3. 2發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)采用非直接接地方 式7 2. 4相關(guān)短路點(diǎn)及短路方式的詵擇7 2. 4. 1基準(zhǔn)值選擇7 2. 4. 2線路等值電抗計(jì)算7 2. 4.3變壓器等值電抗計(jì)算8 2. 5短路計(jì)算點(diǎn)的選擇 8 2. 5. 1電網(wǎng)等效電路圖8 2. 5. 2系統(tǒng)阻抗計(jì)算9 2. 5.3d6點(diǎn)短路 計(jì)算9 2. 5.4d3點(diǎn)短路 計(jì)算9 2. 5.5整定電流選擇9 第三章發(fā)電機(jī)變壓器組

3、保護(hù)配置的選取及整 定原 則9 發(fā)電機(jī)部分一發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)整定. C Y 3. 2變壓器部分-瓦斯保護(hù)1 3.2.1變壓器瓦斯保護(hù)的作用1 3. 2. 2變壓器輕瓦斯保護(hù)的原T7T 323輕瓦斯保護(hù)的整定】 第四章 繼電保護(hù)整定計(jì)算 1 4. 1發(fā)電機(jī)部分發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)整定 13 4.2繼電保護(hù)整定計(jì)算結(jié)果一覽表 1 第五章實(shí)訓(xùn)總結(jié)二1 第六章參考文獻(xiàn)1 第一章緒論 11繼電保繼電保護(hù)概述 電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，由于電氣設(shè)備的絕緣老化、損壞、雷擊、鳥(niǎo)害、設(shè)備缺陷或誤操 作等原因，可能發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)。最常見(jiàn)的而且也是最危險(xiǎn)的故障是各種 類(lèi)型的短路，最常見(jiàn)的不正常運(yùn)行狀態(tài)是過(guò)負(fù)荷，最常見(jiàn)

4、的短路故障是單相接地。這些故障 和不正常運(yùn)行狀態(tài)嚴(yán)重危及電力系統(tǒng)的安 全和可靠運(yùn)行，這就需要繼電保護(hù)裝置來(lái)反應(yīng)設(shè) 備的這些不正常運(yùn)行狀態(tài)。 所謂繼電保護(hù)裝置，就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備所發(fā)生的故障或不正常狀態(tài)， 并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)岀信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。它的基本作用是：(1)當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故 障時(shí)，能自動(dòng)地、迅速地、有選擇性地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，以保證系統(tǒng)其余部分 迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，并使故障設(shè)備不再繼續(xù) 遭受損壞。 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不正常狀態(tài)時(shí)，能自動(dòng)地、及時(shí)地、有選擇性地發(fā)出信號(hào)通知運(yùn) 行人員進(jìn) 行處理，或者切除那些繼續(xù)運(yùn)行會(huì)引起故障的電氣設(shè)備?？梢?jiàn)，繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng) 必不可少

5、的重要組成部分，對(duì)保障系統(tǒng)安全運(yùn)行、保證電能質(zhì)量、防止故障的擴(kuò)大和事故 的發(fā)生，都有極其重要的作用。為 完成繼電保護(hù)的基本任務(wù)，對(duì)于動(dòng)作于斷路器跳閘的繼 電保護(hù)裝置，必須滿足 以下四項(xiàng)基本要求： 選擇性 選擇性是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)僅將故障部分切除，保障其他無(wú)故障部分繼續(xù) 運(yùn)行，以盡量縮小停電范圍。繼電保護(hù)裝置的選擇性，是依靠釆用合適類(lèi)型的繼電保護(hù)裝 置和正確選擇其整定值，使各級(jí)保護(hù)相互配合而實(shí)現(xiàn)的。 快速性 為了保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和對(duì)用戶可靠供電，以及避免和減輕電氣 設(shè)備在事故 時(shí)所遭受的損害，要求繼電保護(hù)裝置盡快地動(dòng)作，盡快地切除故障部分。但是，并不是對(duì)所 有的故障情況，都

6、要求快速切除故障，應(yīng)根據(jù)被保護(hù)對(duì)象在電力系統(tǒng)中的地位和作用，來(lái)確 定其保護(hù)的動(dòng)作速度。 （3）靈敏性 靈敏性是繼電保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的故障或不正常工作狀態(tài)的反應(yīng) 能力，一般以靈敏系數(shù)K表示。靈敏系數(shù)K越大，說(shuō)明保護(hù)的靈敏度越高。每種繼電保護(hù) 均有特定的保護(hù)區(qū)（發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、線路等），各保護(hù)區(qū)的范圍是通過(guò)設(shè)計(jì) 計(jì)算后人為確定的，保護(hù)區(qū)的邊界值稱為該保護(hù)的整定值。 （4）可靠性可靠性是指當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)時(shí)，保護(hù)裝置能夠可靠動(dòng) 作而不致拒絕動(dòng)作，而在電氣設(shè)備無(wú)故障或在保護(hù)范圍以外發(fā)生故障時(shí)，保護(hù) 裝置不發(fā)生 誤動(dòng)。 保護(hù)裝置拒絕動(dòng)作或誤動(dòng)作，都將使保護(hù)裝置成為擴(kuò)大

7、事故或直接產(chǎn)生事故的根源。因 此，提高保護(hù)裝置的可靠性是非常重要的 以上對(duì)繼電保護(hù)裝置所提出的四項(xiàng)基本要求是互相緊密聯(lián)系的，有時(shí)是相互矛盾 的。例如，為了滿足選擇性，有時(shí)就要求保護(hù)動(dòng)作必須具有一定的延時(shí)，為了保證靈敏 度，有時(shí)就允許保護(hù)裝置無(wú)選擇地動(dòng)作，再采用自動(dòng)重合閘裝置進(jìn)行糾正，為了保證快速 性和靈敏性，有時(shí)就采用比較復(fù)雜和可靠性稍差的保護(hù)。總之，要根據(jù)具體情況（被保 護(hù)對(duì)象、電力系統(tǒng)條件、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)等），分清主要矛盾和次要矛盾，統(tǒng)籌兼顧，力求相 對(duì)最優(yōu)。 1.2課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及基本思想 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是一個(gè)100MW火力發(fā)電廠的電氣二次部分設(shè)計(jì)。在 這次設(shè)計(jì) 中一共分通過(guò)以下幾個(gè)步

8、驟來(lái)完成成本次的設(shè)計(jì)任務(wù)。 1. 2. 1畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、功能及技術(shù)指標(biāo) 1、電廠規(guī)模與主要技術(shù)指標(biāo)： （1）裝機(jī)容量：裝機(jī)3臺(tái)，容量分別為2X25+50=100MW, Un=10. 5KV （2）保證供電安全、可靠、經(jīng)濟(jì)； 2、主要內(nèi)容： （1）確定保護(hù)配置：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，分析原始資料與數(shù)據(jù)，對(duì)電廠擴(kuò) 建發(fā)變機(jī)組進(jìn) 行保護(hù)配置的選取 （2）整定計(jì)算：選擇發(fā)電機(jī)變壓器的保護(hù)配置對(duì)其進(jìn)行整定計(jì)算。 （3）繪制保護(hù)配置圖：根據(jù)電氣主接線發(fā)變機(jī)組的保護(hù)要求，繪制保護(hù)配 置圖 1. 2. 2課程設(shè)計(jì)的基本思想及設(shè)計(jì)工作步驟 1. 主變壓器的選擇 發(fā)電廠100MW及以上機(jī)組為發(fā)電機(jī)變壓器組接線時(shí)的

9、主變壓器應(yīng)滿足 DL5000-2000火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定：“變壓器容量可按發(fā) 電機(jī)的最大連續(xù)容量扣除一臺(tái)廠用變壓器的計(jì)算負(fù)荷和變壓器繞組的平 均溫度或冷卻 水溫度不超過(guò)65C的條件進(jìn)行選擇”。 2.保護(hù)配置 發(fā)變機(jī)組的保護(hù)是保證電網(wǎng)的安全可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵，是提高供 電可 靠性的基礎(chǔ)。 發(fā)變機(jī)組的保護(hù)配置選取原則是：確定保護(hù)配置方案時(shí)應(yīng)遵照現(xiàn)行有關(guān)繼 電保護(hù)的國(guó)標(biāo)GB/T15145-94發(fā)電機(jī)變壓器保護(hù)裝置通用技術(shù)條件、行標(biāo) DL/T587-1996微機(jī)繼電保護(hù)運(yùn)行管理規(guī)定、反事故措施要求等規(guī)定；配置的保護(hù)性能 完善、動(dòng)作快速、功耗小、便于運(yùn)行、維護(hù)；配置的保護(hù)應(yīng)為具有相 應(yīng)電壓等

10、級(jí)系統(tǒng)成功 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的微機(jī)保護(hù)；保護(hù)選型同時(shí)要有利于標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化管理。應(yīng)可靠性、靈活性和 經(jīng)濟(jì)性的要求。 3、繼電保護(hù)整定計(jì)算 短路就是指不同電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對(duì)地之間的低 阻性短 接。繼電保護(hù)整定計(jì)算是發(fā)電廠和變電所電氣二次設(shè)計(jì)的主要計(jì)算項(xiàng)目，它涉 及接線方式及保護(hù)設(shè)備選擇。保護(hù)整定的計(jì)算對(duì)保護(hù)方式的選擇起到驗(yàn)證的作用，能夠 更合理的對(duì)發(fā)變機(jī)組的保護(hù)配置進(jìn)行選擇，保證系統(tǒng)的安全可靠性。 第二章發(fā)電機(jī)變壓器組參數(shù)及系統(tǒng)運(yùn)行方式 2. 1 100W發(fā)電機(jī)組一次電氣主接線方式 該電廠兩臺(tái)100MW氣機(jī)發(fā)電機(jī)組采取發(fā)電機(jī)-主變壓器-llOkV線路組單 元制接線方式 接入系統(tǒng)，本發(fā)電廠內(nèi)不設(shè)

11、升壓站（母線），即發(fā)電機(jī)發(fā)出10. 5kV的電經(jīng)主變壓器升壓至 HOkV后經(jīng)llOkV線路(4X LGJ-400四分裂導(dǎo)線)直 接輸送到上級(jí)電網(wǎng)上的變電站llOkV 母線(雙母線分段接線)，發(fā)電機(jī)出口不設(shè)開(kāi)關(guān)； HOkV L4=25km 60km 関 50MW XdP. 139 COS= 8 (5) t=0. 5S,負(fù)荷側(cè)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tdz=l. 5S,允許的最大故障切除時(shí)間 為0. 85S,變壓器和母線均配置有差動(dòng)保護(hù)； (6) 發(fā)電廠升壓變中性點(diǎn)直接接地，其他變壓器不接地； (7) 110KV斷路器跳閘時(shí)間為0. 07S, (8)線路AC、BC、AB、CD的最大負(fù)荷電流分別為:230、

12、150、230、140A, 負(fù)荷自啟動(dòng)系數(shù)Kss=1.5; 由于廠內(nèi)不設(shè)母線，廠用電系統(tǒng)所需的啟動(dòng) 備用電源必須從廠外電網(wǎng)引入，本廠啟動(dòng)備用電 源可采用從電網(wǎng)購(gòu)電方式，從附近熱電公司llOkV 母線上引接一路電源，經(jīng)llOkV線路送電 至啟 備變壓。 2.2主要設(shè)備型號(hào)及參數(shù) 2. 2. 1發(fā)電機(jī)的選型 （一）汽輪發(fā)電機(jī)由汽輪機(jī)直接耦合傳動(dòng)。勵(lì)磁機(jī)是向汽輪發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁的設(shè) 備。 1. 冷卻方式 采用的冷卻方式，定子繞組和轉(zhuǎn)子有空冷、水內(nèi)冷和氫冷等。在轉(zhuǎn)子氫內(nèi) 冷系統(tǒng)中，又有軸向通風(fēng)等多種方式。 2. 勵(lì)磁方式 發(fā)電機(jī)容量在100MW以上的普遍采用同軸交流勵(lì)磁機(jī)經(jīng)靜止半導(dǎo)體整流勵(lì)磁方式。 （二

13、）選型 1 選擇型號(hào) QFSN 1002 型號(hào)含義；2 2極 100 額定容量 N 氫內(nèi)冷 F 發(fā)電機(jī) Q汽輪機(jī) S水內(nèi)冷 2. QFSN 100 2型汽輪發(fā)電機(jī)主要參數(shù) 視在功率 （MVA 有功： （MVV 功電壓（KV 電流 （A） 功率因 cos Xd 寸 Xd Xd 135 100 10.5 4325 0. 85 13. 2% 13. 2% 12. 9 % 額定勵(lì) 勵(lì)磁電流 發(fā)電機(jī)絕緣 暫態(tài)電抗 效率（） 磁電壓 (A) (V). 235 859 F 0.18374 A 98. 5 % X4 本次設(shè)計(jì)題目為2X 25+50MW勺火力發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)。由于裝機(jī)容 量：裝機(jī)3臺(tái)，容量分

14、別為2X25+50MW, U=10. 5KV,所以可以選取的發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)有二臺(tái)。 考慮到汽輪機(jī)的最大連續(xù)進(jìn)汽量工況出力系制造廠為補(bǔ)償制造偏差和汽輪機(jī)等老化所留的 余度，也即汽輪機(jī)不宜在此工況下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，所 以，發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)出力在功率因數(shù)和氫壓為額定值時(shí)與汽輪機(jī)的最大連續(xù)出力配合即 可。 222變壓器的選型單元接線的主變壓器 發(fā)電機(jī)與主變壓器為單元接線時(shí)，發(fā)電機(jī)和變壓器成為一個(gè)單元組，電能 經(jīng)升壓后 直接進(jìn)入高壓電網(wǎng)。這種接線由于發(fā)電機(jī)和變壓器都不能單獨(dú)運(yùn)行，因此，二者的容量應(yīng) 當(dāng)相等。所以這個(gè)雙繞組變壓器的容量等于所選發(fā)電機(jī)的額定容量，即 所選型號(hào)為：SSP26000型 Se=246mw

15、, Ud=0. 105,接線 7 A -11,分接頭 1102. 5%/10. 5KV,分級(jí)絕緣。 2. 3系統(tǒng)運(yùn)行主變壓器和發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接地方式 選擇電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式是一個(gè)綜合性問(wèn)題。它與電壓等級(jí)、單相接地短路電流、 過(guò)電壓水平、保護(hù)配置等有關(guān)，直接影響電網(wǎng)的絕緣水平、系統(tǒng)供電的可靠性和 連續(xù)性、 主變壓器和發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全以及對(duì)通信線路的干擾等。 2. 31變壓器中性點(diǎn)接地方式 電力網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式，決定了主變壓器中性點(diǎn)接地方式。 主變壓器的110KV則采用中性點(diǎn)直接接地方式。 2. 3. 2發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)采用非直接接地方式 發(fā)電機(jī)釘子繞組發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地點(diǎn)流過(guò)的電流后是發(fā)電機(jī)本

16、 身及其引出回路所連接元件的對(duì)地電容電流。 本次設(shè)計(jì)采用發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。由于它適應(yīng)于單相接地 電流大于允許值的中小機(jī)組或100MW及以上大機(jī)組。消弧線圈可接在直配線發(fā)電機(jī)的中性 點(diǎn)上。當(dāng)發(fā)電機(jī)為單元接線時(shí)，則應(yīng)接在發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)上。 2. 4相關(guān)短路點(diǎn)及短路方式的選擇 2. 4. 1基準(zhǔn)值選擇 基準(zhǔn)功率：Sb二100MVA,基準(zhǔn)電壓：Vb二115V?；鶞?zhǔn)電流：Ib=Sb/1. 732 Vb二100 X 1071. 732 X 115=0. 502KA ;基準(zhǔn)電抗：Zb二Vb/1 732 Ib二 115 X 1071. 732X 502=132. 25 Q ;電壓標(biāo)幺值:E=E=

17、1.05 2. 4. 2線路等值電抗計(jì)算 (1)線路L1等值電抗計(jì)算 正序以及負(fù)序電抗：Xli= XiLi=0. 4X60=24Q Xli*= Xli/ Zb=24/132. 25=0. 1814 零序電抗: Xlio= XoLi= 3XiLi=3X 0. 4X60=72Q Xlio* = Xlio/ Zb=72/132. 25=0. 5444 線路L3等值電抗計(jì)算 正序以及負(fù)序電抗：XL3二XiL3=0. 4X 90=36Q Xl3* = Xl3/ Zb=36/132. 25=0. 2722 零序電抗：Xl30 = XoL3= 3XiL3=3X 0. 4X 90=108Q Xl30* = X

18、l30/ Zb=108/132. 25=0. 8166 243變壓器等值電抗計(jì)算 (1) 變壓器Tl、T2等值電抗計(jì)算 23 Xti= Xt2= (U k%/100) X (Vn2X io3/ Sn)40. 333 Q Xti* = Xt2*=Xti/ Zb=40. 333/132. 25=0. 3050 (2) 變壓器T3等值電抗計(jì)算 23 Xt3=(Uk%/100) X (Vn X 10/ Sn)21. 175 Q Xt3* =Xt3/ Zb=21.仃 5/132. 25=0. 1601 25短路計(jì)算點(diǎn)的選擇 2. 5. 1電網(wǎng)等效電路圖 由于短路電流計(jì)算是電網(wǎng)繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因此

19、分別考慮最大運(yùn) 行方式（三臺(tái)發(fā)電機(jī)全部投入，系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)取開(kāi)網(wǎng)運(yùn)行）時(shí)各線路未端短路的情況，最 小運(yùn)行方下（三臺(tái)中最小的一臺(tái)投入，系統(tǒng)按環(huán)網(wǎng)計(jì)算）時(shí)各線路未端短路的情況。 電網(wǎng)等效電路圖如圖3. 1所示 效電路圖 由于本設(shè)計(jì)只考慮E母線和F母線之前的部分，所以短路計(jì)算只選擇d6和d3,這樣 能保證流過(guò)母線A的電流為最大短路電流 2. 5. 2系統(tǒng)阻抗計(jì)算 Zs max=(Gl+Tl)|( G2+T2) | ( G3+T3) = (0. 4224+0. 3050 川(0. 4224+0. 3050) | | ( 0. 2064+0. 1601) =0. 1825 2. 5. 3d6點(diǎn)短路計(jì)算 正序短

20、路電流 其中: Xff6= Zs max +Xl3 =0. 1825+0. 2722=0. 4547 I d6喚*二E/Xff7=l 05/0.4547 -2. 3092KA I d6 maX= d6 max*I B=2 3092 X 0. 502 1 1592KA 2. 5.4d3點(diǎn)短路計(jì)算 (1)最大運(yùn)行方式正序短路電流 Xff3= Zs max +Xl1 =0. 1825+0. 1814=0. 3639 I d3-=E/Xff3=l. 05/0. 363A 2. 8463KA I d3 max二I d3 max* I B2. 8463 X 0. 502 1 4288KA 2. 5. 5整

21、定電流選擇 由2. 5.3和254分別算出各路短路電流，由于丨d6max I 所以最大短 路電流取 Ik.max= I ds-max=1.4288KA,因此之后的整定都依據(jù)此短路電流進(jìn)行計(jì)算。 第三章發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)配置的選取及整定原則 本設(shè)計(jì)是對(duì)電廠擴(kuò)建的發(fā)電機(jī)變壓器的保護(hù)配置的選取與整定，按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，本保護(hù)的 保護(hù)配置選取，應(yīng)該包含下表的保護(hù)配置。 發(fā)電機(jī)保護(hù) 主變壓器保護(hù) 發(fā)電機(jī)縱差保護(hù) 調(diào)相失壓保護(hù) 發(fā)變組差動(dòng)保護(hù) 發(fā)電機(jī)裂相橫差保護(hù) 定時(shí)限過(guò)勵(lì)磁保護(hù) 主變差動(dòng)保護(hù) 主變中壓側(cè)零序過(guò)流保護(hù) 縱向零序電壓匝間保護(hù) 定時(shí)限過(guò)勵(lì)磁保護(hù) 主變工頻變化量差動(dòng)保護(hù) 主變中壓側(cè)零序方向過(guò)流保護(hù)

22、發(fā)電機(jī)相間阻抗保護(hù) 逆功率保護(hù) 主變高壓側(cè)阻抗保護(hù) 主變中壓側(cè)間隙零序電壓保護(hù) 發(fā)電機(jī)復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù) 程序跳閘逆功率 主變高壓側(cè)復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù) 主變中壓側(cè)間隙零序電流保護(hù) 定子接地基波零序電壓保護(hù) 低頻保護(hù) 主變高壓側(cè)復(fù)合電壓方向過(guò)流保護(hù) 主變低壓側(cè)接地零序報(bào)警 定子接地三次諧波電壓保護(hù) 過(guò)頻保護(hù) 主變高壓側(cè)零序過(guò)流保護(hù) 主變定、反時(shí)限過(guò)勵(lì)磁保護(hù) 轉(zhuǎn)子一點(diǎn)接地保護(hù) 起停機(jī)保護(hù) 主變高壓側(cè)零序方向過(guò)流保護(hù) 主變過(guò)負(fù)荷信號(hào) 轉(zhuǎn)子兩點(diǎn)接地保護(hù) 誤上電保護(hù) 主變高壓側(cè)間隙零序電壓保護(hù) TV斷線 定、反時(shí)限定子過(guò)負(fù)荷保護(hù) 非全相保護(hù) 主變高壓側(cè)間隙零序電流保護(hù) TA斷線 定、反時(shí)限轉(zhuǎn)子表層負(fù)序過(guò) 電

23、壓平衡功能 主變高壓側(cè)阻抗保護(hù) 瓦斯保護(hù) 失磁保護(hù) TV斷線判別 主變中壓側(cè)復(fù)合電壓過(guò)流保護(hù) 失步保護(hù) TA斷線判別 主變中壓側(cè)復(fù)合電壓方向過(guò)流保護(hù) 過(guò)電壓保護(hù) 應(yīng)設(shè)計(jì)的要求，并通過(guò)對(duì)保護(hù)配置的選取，可以采用南瑞繼保電氣有限公司生產(chǎn)的RCS-985 系列發(fā)電機(jī)變壓器成套保護(hù)裝置。它可以提供30多種保護(hù)功能和非電量保護(hù)接口，分布于若干 個(gè)相互獨(dú)立的CPU系統(tǒng)，可以滿足各種容量 的發(fā)變機(jī)組的保護(hù)要求，其保護(hù)配置靈活，設(shè)計(jì)合理，滿足電力系統(tǒng)反事故措 施的要求，保證裝 置的使用安全性。保護(hù)配置按屏柜設(shè)計(jì)，一個(gè)機(jī)組單元成套 保護(hù)可有13個(gè)柜組成，有一臺(tái)工控 機(jī)通過(guò)串行通訊口進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換，從而

24、對(duì)機(jī)組和保護(hù)運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控和記錄，也 可進(jìn)行時(shí)鐘校對(duì)和定值管理。RCS-985提供一個(gè)發(fā)電機(jī)變壓器單元所需要的全部電量保護(hù)，保護(hù) 范圍： 主變壓器、發(fā)電機(jī)、高廠變、勵(lì)磁變(勵(lì)磁機(jī))。根據(jù)實(shí)際工程需要，配置相 應(yīng)的保護(hù)功能。對(duì) 于一個(gè)大型發(fā)變組單元或一臺(tái)大型發(fā)電機(jī)，配置兩套R(shí)CS-985 保護(hù)裝置，可以實(shí)現(xiàn)主保護(hù)、異常運(yùn)行保護(hù)、后備保護(hù)的全套雙重化，操作回路和非電量保護(hù)裝 置獨(dú)立組屏。 3. 1發(fā)電機(jī)部分一發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)整定 縱差動(dòng)保護(hù)的整定，具有比率制動(dòng)特性的縱差動(dòng)保護(hù)的動(dòng)作特性可由A、B、 C三點(diǎn)決定。對(duì)縱差動(dòng)保護(hù)的整定計(jì)算，實(shí)質(zhì)上就是對(duì)Id. min、Ires, min及K 的整定計(jì)算。

25、 1啟動(dòng)電流Id. min的整定。 Id. mi n=Krel (lrel+ler2) 式中Krel-可靠系數(shù)，取152 ; Irel-保護(hù)兩側(cè)的TA變比誤差產(chǎn)生的差流，取0. 06Ign (Ign 為發(fā)電 機(jī)額定電流)； Ier2 保護(hù)兩側(cè)的二次誤差(包括二次回路引線差異以及縱差動(dòng)保護(hù) 輸入通道變換系數(shù)調(diào)整不一致)產(chǎn)生的差流，取0. llgn o 代入式得 Id. min=(0. 24 0. 32) Ign,通常取 0. 3Ign。 2拐點(diǎn)電流Ires, min的整定 Ires. min二(0. 5 1.0 ) Ign 3比率制動(dòng)特性的制動(dòng)系數(shù)Kres和制動(dòng)線斜率K的整定 Kres=Iunb

26、 max/Ik max K=Iunb. max-Id. min/Ik. max-ires, min外部故障時(shí)，為躲過(guò)差動(dòng)回路中的最大不平衡電流， C點(diǎn)的縱坐標(biāo)電流應(yīng)取為 Id. max二Krel (0. 1+0. 1+Kf) Ik. max 式中Krel-可靠系數(shù)，取1.3 1.5； Kf-暫態(tài)特性系數(shù)，當(dāng)兩側(cè)TA變比、型號(hào)完全相同且二次回路參數(shù)相同 時(shí)，Kf 0,當(dāng)兩側(cè)TA變比、型號(hào)不同時(shí)，Kf取0.05 01。 Id. max 最大動(dòng)作電流。 將以上數(shù)據(jù)代入式中得 Id, max (0. 0260 45) lk, max。令 Id. max=lunb. max, 代入上式，可得Kres(0

27、. 26 0. 45) 3. 2變壓器部分-瓦斯保護(hù) 發(fā)電機(jī)-變壓器組非電量保護(hù)，主要有變壓器的瓦斯保護(hù)、壓力釋放保護(hù)、繞 組溫度保護(hù)、油溫和油位保護(hù)，發(fā) 電機(jī)的斷水保護(hù)等，而每一種非電量保護(hù)對(duì)于發(fā)電 機(jī)-變壓器組都是缺一不可的，若不重視非電量故障，讓它發(fā)展的話，那么對(duì)于發(fā) 電機(jī)和變壓器將是致命的危害，甚至危及電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。所以，要做好非電量 的保護(hù)工作，下面主要介紹的變壓器的瓦斯保護(hù)。 3. 2.1變壓器瓦斯保護(hù)的作用 變壓器的瓦斯保護(hù)可用來(lái)反應(yīng)油浸式變壓器油箱內(nèi)的各種故障。當(dāng)變壓器油箱內(nèi) 故障時(shí)，瓦斯保護(hù)有著獨(dú)特 的、其他保護(hù)所不具備的優(yōu)點(diǎn)。如變壓器發(fā)生嚴(yán)重漏油、 繞組斷線故障或繞組

28、匝間短路產(chǎn)生的短路電流值不足以使 其他保護(hù)動(dòng)作時(shí)，只有瓦斯保護(hù)能夠靈敏的動(dòng)作發(fā)出信號(hào) 或跳閘。所以變壓器的瓦斯保護(hù)是大型變壓器內(nèi)部故障的重要保護(hù)。 當(dāng)變壓器油箱內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，在故障點(diǎn)電流和電弧的作用下，變壓器油及其他絕緣 材料因局部受熱而分解產(chǎn)生 氣體，這些氣體將從油箱流向油枕的上部。當(dāng)故障嚴(yán)重時(shí)， 變壓器油會(huì)迅速膨脹并產(chǎn)生大量的氣體，此時(shí)將有劇烈的氣體夾雜著油流沖向油枕的上 部。根據(jù)油箱內(nèi)部故障的這一特點(diǎn)，構(gòu)成變壓器的瓦斯保護(hù)。由于變壓器的瓦斯保護(hù)是 反應(yīng)上述氣流、油流而動(dòng)作的，所以它是變壓器的非電量保護(hù)。 變壓器的瓦斯保護(hù)分為重瓦斯保護(hù)和輕瓦斯保護(hù)兩部分。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)輕微故障 或嚴(yán)重漏油

29、時(shí)，輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作延時(shí)作用于信號(hào)；當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，重 瓦斯保護(hù)動(dòng)作，瞬時(shí)動(dòng)作跳開(kāi)變壓器的各側(cè)斷路器。 氣體繼電器變壓器瓦斯保護(hù)的主要元件。它安裝在變壓 器油箱與油枕之間的連接 管道上。為使氣體能順利進(jìn)入氣 體繼電器和油枕，變壓器安裝時(shí)，應(yīng)使頂蓋與水平面之 間有1%1.5 %的坡度，連接管有2%4%的升高坡度。 3. 2.2變壓器輕瓦斯保護(hù)的原理 當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)， 變壓器油分解產(chǎn)生的氣體匯集在氣 體繼電器上部迫使繼電器內(nèi)的油面 下降，開(kāi)口杯露出油面，因其受到 的浮力減小失去平衡而下沉，帶動(dòng) 永久磁鐵4下降，當(dāng)永久磁鐵4靠 近干簧觸點(diǎn)15時(shí)，干簧觸點(diǎn)15接 通，發(fā)出輕瓦斯動(dòng)

30、作信號(hào)。當(dāng)變壓 器漏油嚴(yán)重時(shí)，同樣由于油面下降而發(fā)出輕瓦斯 信號(hào)。 323輕瓦斯保護(hù)的整定 氣體繼電器使用時(shí)，通過(guò)移動(dòng)重錘6的位置，可調(diào)整輕 瓦斯保護(hù)的動(dòng)作值。其動(dòng) 作值采用氣體容積的大小表示，整定范圍通常為250300LI1。氣體繼電器安裝完 畢，從 排氣口 17打進(jìn)空氣，檢查輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作的可靠性。 第四章 繼電保護(hù)整定計(jì)算 4. 1發(fā)電機(jī)部分一一發(fā)電機(jī)縱差保護(hù)整定 1) 啟動(dòng)電流Id. min的整定 Id. minGlG2=Krel(lrel+ler2)=0. 31gn=0.3 x 2380. 9=714.27 (A) Id. minG3=Krel(lrel+le(2)=0. 31gn=

31、0. 3 x 4761.9=1428. 57 (A) 2) 拐點(diǎn)電流Ires, min的整定 Ires. minGlG2=(0. 5 -1.0 ) lgn= (0. 5 -1.0 ) *2380. 9二(1190. 452380.9 ) Ires. minG3=(0. 5 -1.0 ) lgn= (0. 5 -1.0 ) *4761. 9二(2380. 954761. 9 ) 3) 比率制動(dòng)特性的制動(dòng)系數(shù)Kres和制動(dòng)線斜率K的整定 Kres=lunb. max/lk. max=(2380.9 x 10%)/1428.8 0. 167 K=(lunb. max-id. min ) / (Ik m a.x-lres .min ) = (2380. 9 x 10%- Id. minGlG2)/ (1428. 8- Ires. minGlG2 ) = (2380.9 x 10%- 714.27)/(1428. 8- 1190. 45 廠-1. 998 K=(lunb. max-id. min ) / (Ik m axlres .min ) = (2380.9 x 10%-Id. minG3) / (1428. 8-Ires. min G3 ) = (2380.9 x 10%-1428. 57