火電廠監(jiān)控系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、摘要發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的重要組成部分，也直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與運(yùn)行。在發(fā)電廠中，一次接線(xiàn)和二次接線(xiàn)都是其電氣部分的重要組成部分。在本次設(shè)計(jì)中，從主接線(xiàn)方案的確定到短路電流的計(jì)算，從電氣設(shè)備的選擇到監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，都做了較為詳盡的闡述。二次接線(xiàn)則以主變壓器和發(fā)電機(jī)的繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)為專(zhuān)題，對(duì)繼電保護(hù)的整定計(jì)算做了深入細(xì)致的介紹，主變的保護(hù)采用rcs9000綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。關(guān)鍵字：主接線(xiàn)；電氣設(shè)備；監(jiān)控系統(tǒng)abstractpower plants is an important part of power system, also directly affect the safety and o

2、peration of the whole power system. in power plants, a wiring and secondary wiring is an important component of the electric part of its. in this design, from the main wiring scheme determination to the calculation of short-circuit current, from the choice of electrical equipment to the design of th

3、e monitoring system, having done a detailed elaboration in this paper. in the main transformer, in the secondary wiring, relay protection of the main transformer and generator design for the project, the relay protection devise done a detailed introduction of the whole, main transformer protection o

4、f the rcs - 9000 integrated automation system.key words: the lord wiring; electrical equipment; monitoring and control system目 錄第一章 概述111 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和要求112 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、功能及技術(shù)指標(biāo)2121 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容2122 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的主要功能2123 主要技術(shù)指標(biāo)213 畢業(yè)設(shè)計(jì)提交的成果214 本設(shè)計(jì)應(yīng)用的規(guī)程和規(guī)范2第二章 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)421 對(duì)火電廠原始資料分析4211 原始資料422 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)依據(jù)423 主接線(xiàn)方案524 主接線(xiàn)

5、方案的評(píng)定6第三章 主變壓器的選擇731 主變壓器選擇的原則732 三繞組變壓器的選擇原則733 相數(shù)和繞組數(shù)的選擇734 發(fā)電機(jī)型號(hào)的選擇8第四章 短路電流計(jì)算941 概述942 電路元件的參數(shù)計(jì)算943 短路電流實(shí)用計(jì)算方法9第五章 電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)1551 設(shè)備選擇原則15511 按正常工作條件選擇15512 按短路條件校驗(yàn)1552 斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的選擇和校驗(yàn)1653 限流電抗器的選擇和校驗(yàn)2354 電流、電壓互感器的選擇和校驗(yàn)2455 避雷器的選擇和校驗(yàn)2456 導(dǎo)體、電纜的選擇和校驗(yàn)25第六章 綜合自動(dòng)化設(shè)計(jì)2661 概述26611 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)2662 主變壓器的微機(jī)保

6、護(hù)介紹26621 rcs9671b變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置26622 rcs9681b變壓器后備保護(hù)測(cè)控裝置26623 rcs9682b變壓器后備保護(hù)測(cè)控裝置27624 rcs9661b變壓器非電量保護(hù)裝置27第七章 繼電保護(hù)2871 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)28711 發(fā)電機(jī)保護(hù)28712 主變壓器保護(hù)28713 母線(xiàn)的保護(hù)32第八章 發(fā)電廠監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)3381 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則3382 監(jiān)控系統(tǒng)的功能3383 監(jiān)控系統(tǒng)配置3584 監(jiān)控系統(tǒng)軟件35結(jié)論40致謝41參考文獻(xiàn)42附錄43外文資料翻譯53第一章 概述火電站監(jiān)控系統(tǒng)已在大中型電廠得到了廣泛應(yīng)用，對(duì)于一些小火電站，由于各方面的原因目前基本上還是常規(guī)控

7、制，造成了電廠的運(yùn)行管理水平低，可靠性差。隨著西部大開(kāi)發(fā)，國(guó)家將在510年內(nèi)完成對(duì)現(xiàn)有小火電廠的改造，開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)、適用、可靠性高的小火電廠監(jiān)控系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。該監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能是采集整個(gè)電廠的遙測(cè)量和遙信量，對(duì)應(yīng)不同的實(shí)時(shí)值采用實(shí)時(shí)曲線(xiàn)、表格等方式顯示。當(dāng)電氣系統(tǒng)出現(xiàn)事故、故障、越限等情況時(shí)，以不同的形式進(jìn)行報(bào)警與提示。當(dāng)保護(hù)信號(hào)發(fā)生變化時(shí)，由主機(jī)顯示故障原因。監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)報(bào)表記錄機(jī)組電氣系統(tǒng)模擬量及開(kāi)關(guān)量的數(shù)據(jù)。監(jiān)控系統(tǒng)能以文件的形式保存每次上傳的遙測(cè)量和遙信量。電廠內(nèi)所有斷路器的遙控分、合閘操作通過(guò)主接線(xiàn)畫(huà)面進(jìn)行。火電廠監(jiān)控系統(tǒng)采用高性能、高可靠性的控制器，結(jié)合高速以太網(wǎng)絡(luò)組成分

8、布式控制系統(tǒng)，具有配置靈活、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的特點(diǎn)，適用于新建火電站的監(jiān)控、已建火電站的監(jiān)控技術(shù)改造及火電站調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)（supervisory control and data acquisition簡(jiǎn)稱(chēng)scada）是一個(gè)涉及了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等多學(xué)科、多專(zhuān)業(yè)的綜合性集成系統(tǒng)，一個(gè)先進(jìn)的、成熟的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以代表一個(gè)國(guó)家在自動(dòng)控制領(lǐng)域的控制水平，也顯示了一個(gè)國(guó)家對(duì)這些學(xué)科的綜合應(yīng)用、集成水平?；痣姀S計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是針對(duì)火電廠自動(dòng)化監(jiān)控特點(diǎn)而專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的，具有較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性。面向火電廠監(jiān)控的開(kāi)發(fā)式分層分布計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。根據(jù)

9、有關(guān)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和用戶(hù)需求，確定現(xiàn)地控制單位（local control unit簡(jiǎn)稱(chēng)lcu)的軟硬件體系設(shè)計(jì)原則，分析了lcu與火電廠其它自動(dòng)化關(guān)系的關(guān)系，并為lcu與這些保護(hù)裝置預(yù)設(shè)了通訊接口，對(duì)可編程控制器應(yīng)用技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在火電廠的應(yīng)用進(jìn)行了研究；給出了主機(jī)主站的軟硬件體系的設(shè)計(jì)原則，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、控制模式、開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)等技術(shù)進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)了適合火電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件體系結(jié)構(gòu)；根據(jù)火電廠的運(yùn)行監(jiān)控模式、運(yùn)行人員操作習(xí)慣、火電廠的安全運(yùn)行需要，電力行業(yè)的規(guī)章制度提出火電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)原則。闡述火電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件技術(shù)實(shí)現(xiàn)以及軟件模塊開(kāi)發(fā)的具體實(shí)現(xiàn)，最

10、后結(jié)合運(yùn)行對(duì)系統(tǒng)的功能、性能及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià)。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中為電站早日實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值班”（少人值守）創(chuàng)造了條件，對(duì)電站實(shí)現(xiàn)減人增效發(fā)揮了巨大作用。11 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和要求本畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我們進(jìn)行了所有相關(guān)的專(zhuān)業(yè)課程理論學(xué)習(xí)和參觀學(xué)習(xí)之后進(jìn)行的。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我們理論聯(lián)系實(shí)際，系統(tǒng)、全面地掌握所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)我們分析問(wèn)題、工程計(jì)算和獨(dú)立工作的能力，讓我們樹(shù)立工程觀點(diǎn)、社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，初步掌握發(fā)電廠電氣部分的設(shè)計(jì)方法，并在計(jì)算、分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題等方面得到訓(xùn)練，為今后從事電力系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)的有關(guān)設(shè)計(jì)、運(yùn)行、科研等方面得工作奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。12 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、功能及技術(shù)指標(biāo)12

11、1 畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容（1）課題研究的意義及目的，國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀；（2）火電廠監(jiān)控系統(tǒng)的組成和主要功能；（3）火電廠監(jiān)控系統(tǒng)的一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)；（4）火電廠監(jiān)控系統(tǒng)的二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)；（5）監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)及圖形界面的設(shè)計(jì)。122 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的主要功能實(shí)現(xiàn)火電廠監(jiān)控系統(tǒng)功能，包括遙控、遙測(cè)和遙信功能、scada功能，以及事故報(bào)警、事件順序記錄等功能。123 主要技術(shù)指標(biāo)功率因數(shù)不低于0.95，可靠性和經(jīng)濟(jì)性滿(mǎn)足變電站綜合自動(dòng)化要求。13 畢業(yè)設(shè)計(jì)提交的成果1設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（不少于80頁(yè)，約3萬(wàn)字左右）2圖紙1）電氣主接線(xiàn)圖一張（1#圖紙）；2）主變保護(hù)原理展開(kāi)圖一張（2#圖紙）3中、英文摘要（中文摘要約20

12、0字，35個(gè)關(guān)鍵詞）4論文簡(jiǎn)介（按05春教務(wù)處要求）5查閱文獻(xiàn)不少于10篇14 本設(shè)計(jì)應(yīng)用的規(guī)程和規(guī)范設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)政策和各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范而進(jìn)行。國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)必須遵守的規(guī)程和規(guī)范主有：gb/t40641993 電氣設(shè)備安全設(shè)計(jì)規(guī)范sdj1611985 電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 gb502171999 電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范 gb142851993 繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程 sdj51855 高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 第二章 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)21 對(duì)火電廠原始資料分析211 原始資料1電廠規(guī)模：（1） 裝機(jī)容量: 裝機(jī)4臺(tái)，容量分別為450mw，un=10.5kv，cos=0.

13、8。（2） 機(jī)組年利用小時(shí)數(shù)：tm ax=5200h/a。（3） 氣象條件：年最高溫度38度，平均氣溫25度，氣象條件一般，無(wú)特殊要求。（4） 廠用電率：5%。2出線(xiàn)回?cái)?shù)：（1） 10kv電壓等級(jí)：10km電纜饋線(xiàn)4回，每回平均輸送容量1mw。10kv最大負(fù)荷5mw，最小負(fù)荷3mw，為類(lèi)、類(lèi)負(fù)荷。（2） 35kv電壓等級(jí)：20km架空出線(xiàn)5回，每回平均輸送容量4mw。35kv最大負(fù)荷20mw,最小負(fù)荷15mw，cos=0.85，tm ax=5200h/a，為類(lèi)、類(lèi)負(fù)荷。（3）110kv電壓等級(jí)：100km架空線(xiàn)4回，110kv與電力系統(tǒng)連接，接受該發(fā)電廠的剩余功率。電力系統(tǒng)容量為5000 mw

14、，當(dāng)取基準(zhǔn)容量為100mva時(shí)，系統(tǒng)歸算到110kv側(cè)的。設(shè)計(jì)電廠總?cè)萘?50=200mw，在200mw以下，單機(jī)容量在500mw以下，為小型凝汽式火電廠。當(dāng)本廠投產(chǎn)后，將占系統(tǒng)總?cè)萘繛?00/（5000+200）100%=38%15%，未超過(guò)電力系統(tǒng)的檢修備用容量和事故備用容量，說(shuō)明該電廠在未來(lái)供電系統(tǒng)中的地位和作用不是很重要，但tmax=5200h/a5000h/a，又為火電廠，在電力系統(tǒng)中將主要承擔(dān)基荷，從而該電廠主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)務(wù)必著重考慮其可靠性。從負(fù)荷特點(diǎn)及電壓等級(jí)可知，它具有10kv，35kv，110kv三級(jí)電壓負(fù)荷。10kv容量不大，為地方負(fù)荷。110kv與系統(tǒng)有4回饋線(xiàn)，呈強(qiáng)聯(lián)系

15、形式，并接受本廠剩余量功率。最大可能接受本廠送出電力為200-3-15-2005%=172mw，可見(jiàn)，該廠110kv接線(xiàn)對(duì)可靠性要求很高。35kv架空出線(xiàn)為5回，為提高其供電的可靠性，采用單母線(xiàn)分段的接線(xiàn)形式。10kv電壓共有4回電纜出線(xiàn)其電壓恰與發(fā)電機(jī)端電壓相符，采用直饋線(xiàn)為宜。22 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)依據(jù)電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)是火電廠電氣設(shè)計(jì)的主體。它與電力系統(tǒng)、樞紐條件、電站動(dòng)能參數(shù)以及電站運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性等密切相關(guān)，并對(duì)電氣布置、設(shè)備選擇、繼電保護(hù)和控制方式等都有較大的影響，必須緊密結(jié)合所在電力系統(tǒng)和電站的具體情況，全面地分析有關(guān)影響因素，正確處理它們之間的關(guān)系，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理地選定接

16、線(xiàn)方案。1. 電氣主接線(xiàn)的基本要求：（1） 根據(jù)系統(tǒng)和用戶(hù)的要求，保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量。因事故被迫停電的機(jī)會(huì)減少，事故后影響的范圍越小，主接線(xiàn)的可靠性就越高。（2） 應(yīng)具有一定的靈活性，以適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)。（3） 接線(xiàn)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單明了，以便減少倒閘操作且維護(hù)檢修方便。（4） 滿(mǎn)足上述要求后，應(yīng)使接線(xiàn)的投資和運(yùn)行費(fèi)達(dá)到最經(jīng)濟(jì)。（5） 在設(shè)計(jì)主接線(xiàn)時(shí)應(yīng)考慮留有發(fā)展的余地。2. 主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的步驟：（1） 對(duì)設(shè)計(jì)依據(jù)和基礎(chǔ)材料進(jìn)行綜合分析。（2） 確定主變的容量及臺(tái)數(shù)，擬定可能采用的主接線(xiàn)形式。（3） 論證是否需要限制短路電流，并采取合理的措施。（4） 對(duì)選出來(lái)的方案進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)綜合比較，

17、確定最佳主接線(xiàn)方案。23 主接線(xiàn)方案發(fā)電、供電可靠性是發(fā)電廠生產(chǎn)的首要問(wèn)題，主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)保證滿(mǎn)發(fā)，滿(mǎn)供，不積壓發(fā)電能力。同時(shí)盡可能減少傳輸能量過(guò)程中的損失，以保證供電的連續(xù)性，因而根據(jù)對(duì)原始資料的分析，現(xiàn)將主接線(xiàn)方案擬定如下：（1） 10kv電壓級(jí) 鑒于出線(xiàn)回路多，且為直饋線(xiàn)，電壓較低，宜采用屋內(nèi)配電。其負(fù)荷較小，因此采用單母線(xiàn)分段的接線(xiàn)形式。兩臺(tái)50mw發(fā)電機(jī)組分別接在兩段母線(xiàn)上，剩余功率通過(guò)主變壓器送往高一級(jí)電壓35kv。由于50mw機(jī)組均接于10kv母線(xiàn)上，可選擇輕型設(shè)備，各條電纜出線(xiàn)上裝出線(xiàn)電抗器。（2） 35kv電壓級(jí) 出線(xiàn)5回，采用單母線(xiàn)分段形式。進(jìn)線(xiàn)從10kv側(cè)送來(lái)剩余容

18、量250-(1005%)5=90mw。（3） 110kv電壓級(jí) 出線(xiàn)4回，采用單母線(xiàn)接線(xiàn)方式。其進(jìn)線(xiàn)一路通過(guò)聯(lián)絡(luò)變壓器與35kv連接，另一路為一臺(tái)50mw機(jī)組于變壓器組成單元接線(xiàn)，直接進(jìn)入110kv。據(jù)以上分析，接線(xiàn)形式如下圖1所示：圖124 主接線(xiàn)方案的評(píng)定該電氣主接線(xiàn)始終遵循了可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的要求。在確?？煽啃浴㈧`活性的同時(shí)，兼顧了經(jīng)濟(jì)性。在可靠性方面該主接線(xiàn)接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備少，無(wú)論檢修母線(xiàn)或設(shè)備故障檢修，均不造成全廠停電，每一種電壓級(jí)中均有兩臺(tái)變壓器聯(lián)系，保證在變壓器檢修或故障時(shí)，不致使各級(jí)電壓解列。機(jī)組的配置也比較合理，使傳遞能量在變壓器中的損耗最小。但是在10kv和35kv

19、母線(xiàn)檢修將導(dǎo)致一半設(shè)備停運(yùn)。在靈活性方面，運(yùn)行方式較簡(jiǎn)單，調(diào)度靈活性差，但各種電壓級(jí)接線(xiàn)都便于擴(kuò)建和發(fā)展。在經(jīng)濟(jì)性方面，投資少，占地面積少，采用了單元接線(xiàn)和單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，從而避免了選擇大容量出口斷路器，節(jié)省了投資，有很大的經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)以上分析，該主接線(xiàn)方案對(duì)所設(shè)計(jì)的這一小型火電廠而言，是比較合理的。第三章 主變壓器的選擇31 主變壓器選擇的原則1對(duì)于中小型發(fā)電廠，主變壓器應(yīng)選擇三相。2在發(fā)電機(jī)發(fā)電母線(xiàn)上的負(fù)荷為最小時(shí)，能將剩余功率送入電力系統(tǒng)。3發(fā)電機(jī)電壓母線(xiàn)上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)停運(yùn)時(shí)，能滿(mǎn)足發(fā)電機(jī)電壓的最大負(fù)荷用電需要。4因系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行而需要限制本廠出力時(shí)，亦應(yīng)滿(mǎn)足發(fā)電機(jī)電壓的最大負(fù)荷用電。3

20、2 三繞組變壓器的選擇原則1由于此發(fā)電廠有三種電壓，若采用雙繞組變壓器，則從10kv35kv和10kv110kv需要四臺(tái)雙繞組變壓器。其經(jīng)濟(jì)性低于2臺(tái)三繞組變壓器，且占地面積大。2在發(fā)電廠有兩種升高電壓的情況，當(dāng)機(jī)組容量為125mw及以下時(shí)，從經(jīng)濟(jì)上考慮，一般采用三繞組變壓器。但每個(gè)繞組的通過(guò)功率應(yīng)達(dá)到該變壓器容量的15%以上。三繞組變壓器一般不超過(guò)2臺(tái)。33 相數(shù)和繞組數(shù)的選擇1主變采用三相或單相，主要考慮變壓器的可靠性及運(yùn)輸條件等因素。根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)有關(guān)規(guī)定，當(dāng)運(yùn)輸條件不受限制時(shí)，在330kv及以下的電廠及變電所均選用三相變壓器。因?yàn)槿嘧儔浩鞅认嗤萘康膯蜗嘧儔浩骶哂泄?jié)省投資，占地面積小，

21、因而選用三相變壓器。2繞組數(shù)量選擇：根據(jù)電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)規(guī)定：“最大機(jī)組容量為125mw及以下的發(fā)電廠，當(dāng)有兩種升高電壓向用戶(hù)供電或與系統(tǒng)相連接時(shí)，宜采用三繞組變壓器，結(jié)合本廠實(shí)際，因而采用三繞組變壓器。綜上所述，在方案中，需要兩種容量的變壓器，625mw和50mw兩種變壓器。結(jié)合本廠實(shí)際，從經(jīng)濟(jì)性的角度出發(fā)，查相關(guān)的手冊(cè)結(jié)合條件并通過(guò)比較可選擇擇：sfsz763000/110和sfsz950000/110型。其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表31和表3.2。表3.1 電力變壓器技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品型號(hào)額定容量（kva）額定電壓（kv）空載電流（%）空載損耗（kw）負(fù)載損耗（kw）阻抗電壓（%）高壓低壓sfsz763

22、000/11063000110（121）22.5%10.50.83114710.5表3.2 電力變壓器技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品型號(hào)額定容量（kva）額定電壓及分接范圍（kv）相數(shù)連接組標(biāo)號(hào)短路阻抗uk(%)sfsz950000/11050000高中低3高中高低中低11081.25%38.522.5%10.510.517.56.534 發(fā)電機(jī)型號(hào)的選擇本廠發(fā)電機(jī)的容量為50mw，選擇型號(hào)有如下兩種，如表3.3所示：表3.3 容量為50mw發(fā)電機(jī)的型號(hào)選擇表產(chǎn)品型號(hào)超瞬qfs50214.75%0.8sqf50214.9%0.8查表可知sqf502的各項(xiàng)參數(shù)絕大部分大于qfs502的參數(shù)，且重量，體積也比qfs

23、502大，因此選擇qfs502型號(hào)的發(fā)電機(jī)。第四章 短路電流計(jì)算41 概述電力系統(tǒng)中，常見(jiàn)的短路故障有三相對(duì)稱(chēng)短路、兩相短路和單相接地短路。其中三相短路電流的計(jì)算是為了選擇和校驗(yàn)qf、qs和母線(xiàn)等電氣設(shè)備，兩相短路電流用于整定繼電保護(hù)裝置。短路發(fā)生后，短路電流的值是變化的，變化的情況決定于系統(tǒng)電源容量的大小、短路點(diǎn)離電源的遠(yuǎn)近以及系統(tǒng)內(nèi)發(fā)電機(jī)是否帶有電壓自動(dòng)調(diào)整裝置等因素。按短路電流的變化情況，通常把電力系統(tǒng)分為無(wú)限容量系統(tǒng)和有限容量系統(tǒng)。無(wú)限容量系統(tǒng)短路電流的計(jì)算，采用短路回路總阻抗法計(jì)算；有限容量系統(tǒng)短路電流的計(jì)算采用運(yùn)算曲線(xiàn)法，這中間要用到網(wǎng)絡(luò)的等效變換。42 電路元件的參數(shù)計(jì)算選取基準(zhǔn)

24、容量為100mva。 火電廠： 發(fā)電機(jī)：變壓器： 線(xiàn)路： = = 0.076 43 短路電流實(shí)用計(jì)算方法短路電流實(shí)用計(jì)算時(shí)，只需近似計(jì)算出通過(guò)所選設(shè)備的可能最大三相短路電流值在設(shè)計(jì)繼電保護(hù)和系統(tǒng)故障時(shí)，要對(duì)各種短路情況下，各支路中的電流和各點(diǎn)電壓進(jìn)行計(jì)算。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)的實(shí)際情況下，要進(jìn)行極準(zhǔn)確的短路計(jì)算是相當(dāng)復(fù)雜的，同時(shí)對(duì)解決大部分實(shí)際工程問(wèn)題，為簡(jiǎn)化和便于計(jì)算，大多數(shù)近似計(jì)算法。無(wú)限大功率系統(tǒng)的主要特征是：內(nèi)阻抗，端電壓不變，它所提供的短路電流周期分量的幅值恒定且不隨時(shí)間改變。雖然非周期分量依指數(shù)率而衰減，但一般情況下只需計(jì)及它對(duì)沖擊電流的影響。因此，在電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算中，其主要任務(wù)是

25、計(jì)算短路電流的周期分量。而在無(wú)限大功率系統(tǒng)的條件下，周期分量的計(jì)算就變得簡(jiǎn)單。如取平均額定電壓進(jìn)行計(jì)算，則系統(tǒng)的端電壓，則無(wú)限大功率系統(tǒng)的短路電壓的標(biāo)幺值為短路電路周期分量的標(biāo)幺值為 式中無(wú)限大系統(tǒng)功率對(duì)短路點(diǎn)的組合電抗（即總電抗）的標(biāo)幺值。短路電流的有名值為則沖擊電流為 式中為沖擊系數(shù)，表示沖擊電流對(duì)周期分量幅值的倍數(shù)。當(dāng)時(shí)間常數(shù)的值由零到無(wú)限大時(shí)，沖擊系數(shù)值得變化范圍為： 在以下的計(jì)算中，取。1.10kv母線(xiàn)上發(fā)生短路電流d1時(shí)的計(jì)算 圖41 2. 10kv出線(xiàn)上發(fā)生短路（d2）時(shí)的短路計(jì)算 圖42 圖433. 35kv母線(xiàn)上發(fā)生短路電流（d3）時(shí)的計(jì)算圖44 4. 110kv母線(xiàn)上發(fā)生短

26、路電流（d4）時(shí)的計(jì)算 圖45 第五章 電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)51 設(shè)備選擇原則選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般應(yīng)滿(mǎn)足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮到10到20年的發(fā)展，并按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)。應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致，同類(lèi)設(shè)備應(yīng)盡量建設(shè)品種。選用的新產(chǎn)品均具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式檢定合格，在特殊情況下，用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。選擇的高壓電器，應(yīng)能在長(zhǎng)期工作條件下和發(fā)生過(guò)電壓和過(guò)電流情況下保持正常運(yùn)行。511 按正常工作條件選擇電器、電纜允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓，即；電纜、導(dǎo)體長(zhǎng)期允許電流不得小于該回路的最大持續(xù)工作電流，

27、即。在計(jì)算發(fā)電機(jī)變壓器回路最大持續(xù)工作電流時(shí)，應(yīng)按額定電流增加5%。這是考慮到在電壓降低5%時(shí)，為確保功率輸出額定，則電流允許超過(guò)5%。512 按短路條件校驗(yàn)電力系統(tǒng)不可避免地會(huì)發(fā)生各種故障，其中尤以各種短路故障對(duì)電氣設(shè)備的危害最大。因此，在按照上述正常運(yùn)行選擇電氣設(shè)備后，還必須按其最大可能通過(guò)的短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定及動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)。校驗(yàn)一般按最嚴(yán)重的短路情況三相短路進(jìn)行校驗(yàn)。1短路的熱穩(wěn)定校驗(yàn)在短路情況下，短路電流引起的發(fā)熱過(guò)程很短，導(dǎo)體發(fā)出的熱量基本全部用于使導(dǎo)體溫度升高，向周?chē)l(fā)的熱量可以忽略不計(jì)。短路電流在短路過(guò)程中隨時(shí)間變化，它所產(chǎn)生的熱量與積分成比例，后者稱(chēng)為短路電流的熱效應(yīng)：式中：

28、為短路的持續(xù)時(shí)間。電氣設(shè)備導(dǎo)體溫度上升與有直接關(guān)系，因此計(jì)算短路過(guò)程中熱效應(yīng)是進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)的關(guān)鍵。為了計(jì)算熱效應(yīng)，通常把它近似地分解為與短路電流分量有關(guān)的熱效應(yīng)和與直流分量有關(guān)的熱效應(yīng)兩部分，即交流分量的熱效應(yīng)可按下式計(jì)算：式中：為短路瞬間的短路電流交流分量；為短路切除時(shí)短路電流的交流分量；為時(shí)刻的短路電流交流分量。直流分量的熱效應(yīng)按下式計(jì)算式中：為直流分量等效時(shí)間，對(duì)于發(fā)電機(jī)出口可取0.150.2s，發(fā)電廠升壓母線(xiàn)取0.080.1s，一般變電所取0.05s。若切除時(shí)間大于1s，只需考慮周期分量。2.短路的動(dòng)穩(wěn)定校精確計(jì)算電氣設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定是比較復(fù)雜的問(wèn)題。一般由制造廠根據(jù)大量實(shí) 驗(yàn)來(lái)確定各種電

29、器（斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器等）的極限通過(guò)電流（峰值）或（有效值），即在一定條件下，電器應(yīng)能承受這樣大電流的力效應(yīng)而不會(huì)引起損壞，變形或觸頭自動(dòng)斷開(kāi)等現(xiàn)象。在運(yùn)行中可能通過(guò)電器的最大電流一般是指三相短路時(shí)的沖擊電流和（有效值），因此校驗(yàn)電器的動(dòng)穩(wěn)定條件一般表示為或 (2) 電器的開(kāi)斷電流校驗(yàn)時(shí)，電器的開(kāi)斷計(jì)算時(shí)間取主保護(hù)時(shí)間及斷路器固有分閘時(shí)間之和。這里，我們按最壞的情況考慮，主保護(hù)失靈，機(jī)端斷路器取后備保護(hù)時(shí)間2s，其余的取4s。52 斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的選擇和校驗(yàn)1. 斷路器可按下表進(jìn)行選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目額定電壓額定電流開(kāi)端電流短路關(guān)合電流熱穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定斷路器應(yīng)滿(mǎn)足要求應(yīng)滿(mǎn)足要求2. 隔離開(kāi)關(guān)可按

30、下表進(jìn)行選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目額定電壓額定電流熱穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)滿(mǎn)足要求應(yīng)滿(mǎn)足要求3. 機(jī)端斷路器和隔離開(kāi)關(guān)（10.5kv）的選擇和校驗(yàn)發(fā)電機(jī)最大持續(xù)工作電流為： 根據(jù)發(fā)電機(jī)回路的、及斷路器的要求，查得可選zn2810/3150戶(hù)內(nèi)真空斷路器和gn1010t/300型隔離開(kāi)關(guān)。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：交流分量的熱效應(yīng)： 取 繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1s。即 式中：為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；為斷路器的切斷時(shí)間。一般可采用下列平均值：對(duì)于快速及中速動(dòng)作的斷路器對(duì)于低速動(dòng)作的斷路器則 直流分量的熱效應(yīng): 總效應(yīng): 由于 所以滿(mǎn)足要求。沖擊電流為： 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定條件。同理，可得gn1010t/300隔離開(kāi)關(guān)也滿(mǎn)足動(dòng)、

31、熱穩(wěn)定要求。即可從下面的表中看出zn2810/3150戶(hù)內(nèi)真空斷路器和gn1010t/300型隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)：表5.2 zn2810/3150戶(hù)內(nèi)真空斷路器技術(shù)參數(shù)額定工作電壓（kv）額定電流（a）4s熱穩(wěn)定電流（ka）額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（ka）固有分閘時(shí)間（s）額定頻率（hz）1031504010050表5.3 gn1010t/300型隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)額定工作電流（kv）額定電流（a）5s熱穩(wěn)定電流（ka）額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值(ka)額定頻率（hz）1030007516050由表5.2和表5.3中數(shù)據(jù)對(duì)比均滿(mǎn)足校驗(yàn)條件，因此選zn2810/3150戶(hù)內(nèi)真空斷路器和gn1010t/300型隔離

32、開(kāi)關(guān)。4. 分段回路斷路器和隔離開(kāi)關(guān)（10.5kv）的選擇和校驗(yàn)最大工作持續(xù)電流： 根據(jù)分段回路的、及斷路器的要求，查得可選zn2810/160031.5戶(hù)內(nèi)真空斷路器和gn1010t/300型隔離開(kāi)關(guān)。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 沖擊電流： 滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定條件。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：交流分量的熱效應(yīng)： 取 繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1s。即 式中：為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；為斷路器的切斷時(shí)間。一般可采用下列平均值：對(duì)于快速及中速動(dòng)作的斷路器對(duì)于低速動(dòng)作的斷路器則 直流分量的熱效應(yīng): 總效應(yīng): 由于 所以滿(mǎn)足要求。同理，可得zn2810/160031.5戶(hù)內(nèi)真空斷路器也滿(mǎn)足動(dòng)、熱穩(wěn)定要求。即可從下面的表中看出zn2810/160031

33、.5戶(hù)內(nèi)真空斷路器和gn1010t/300型隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)：表5.5 zn2810/160031.5戶(hù)內(nèi)真空斷路器技術(shù)參數(shù)額定工作電壓（kv）額定電流（a）4s熱穩(wěn)定電流（ka）額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（ka）固有分閘時(shí)間（s）額定頻率（hz）10160031.58050表5.6 gn1010t/300型隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)額定工作電流（kv）額定電流（a）5s熱穩(wěn)定電流（ka）額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值(ka)額定頻率（hz）1030007516050由表5.5和表5.6中數(shù)據(jù)對(duì)比均滿(mǎn)足校驗(yàn)條件，因此選zn2810/160031.5戶(hù)內(nèi)真空斷路器和gn1010t/300型隔離開(kāi)關(guān)。5. 出線(xiàn)回路斷路器和隔離

34、開(kāi)關(guān)（10.5kv）的選擇和要求最大工作持續(xù)電流：動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 沖擊電流為： 滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定條件。熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 交流分量的熱效應(yīng)： 取 繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1s。即 式中：為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；為斷路器的切斷時(shí)間。一般可采用下列平均值：對(duì)于快速及中速動(dòng)作的斷路器對(duì)于低速動(dòng)作的斷路器則 直流分量的熱效應(yīng): 總效應(yīng): 由于 所以滿(mǎn)足要求。 同理，可得gn610t/200隔離開(kāi)關(guān)也滿(mǎn)足動(dòng)、熱穩(wěn)定要求。即可從下面的表中看出zn2810/63012.5戶(hù)內(nèi)真空斷路器和gn610t/200型隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)：表5.8 zn2810/63012.5戶(hù)內(nèi)真空斷路器技術(shù)參數(shù)額定工作電壓（kv）額定電流（a）4s熱穩(wěn)定電

35、流（ka）額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（ka）固有分閘時(shí)間（s）額定頻率（hz）1063012.531.550表5.9 gn610t/200型隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)額定工作電流（kv）額定電流（a）5s熱穩(wěn)定電流（ka）額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值(ka)額定頻率（hz）102001025.550由表5.8和表5.9中數(shù)據(jù)對(duì)比均滿(mǎn)足校驗(yàn)條件，因此選zn2810/63012.5戶(hù)內(nèi)真空斷路器和gn610t/200型隔離開(kāi)。6. 斷路器和隔離開(kāi)關(guān)（35kv）的選擇和校驗(yàn)最大持續(xù)工作電流為：根據(jù)要求，查得可選zn1235型戶(hù)內(nèi)真空斷路器和gw435w系列隔離開(kāi)關(guān)。熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 交流分量的熱效應(yīng)： 取 繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1s。

36、即 式中：為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；為斷路器的切斷時(shí)間。一般可采用下列平均值：對(duì)于快速及中速動(dòng)作的斷路器對(duì)于低速動(dòng)作的斷路器則 直流分量的熱效應(yīng): 總效應(yīng): 由于 所以滿(mǎn)足要求。沖擊電流為： 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 同理，可得gw435w系列隔離開(kāi)關(guān)也滿(mǎn)足動(dòng)、熱穩(wěn)定要求。即可從下面的表中看出zn1235型戶(hù)內(nèi)真空斷路器和gw435w系列隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù):表5.10 zn1235型戶(hù)內(nèi)真空斷路器技術(shù)參數(shù)額定工作電壓（kv）額定電流（a）4s熱穩(wěn)定電流（ka）額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（ka）固有分閘時(shí)間（s）額定頻率（hz）351250256350表5.11 gw435w系列隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)額定工作電流（kv）額定電流

37、（a）5s熱穩(wěn)定電流（ka）額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值(ka)額定頻率（hz）351000258050由表5.10和表5.11中數(shù)據(jù)對(duì)比均滿(mǎn)足校驗(yàn)條件，因此選zn1235型戶(hù)內(nèi)真空斷路器和gw435w系列隔離開(kāi)關(guān)。7. 出線(xiàn)回路斷路器和隔離開(kāi)關(guān)（35kv）的選擇和校驗(yàn)最大工作持續(xù)電流： 根據(jù)要求，查得可選zn1235型真空斷路器和gw435w系列隔離開(kāi)關(guān)。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 沖擊電流為： 滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定條件。熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 交流分量的熱效應(yīng)： 取 繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1s。即 式中：為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；為斷路器的切斷時(shí)間。一般可采用下列平均值：對(duì)于快速及中速動(dòng)作的斷路器對(duì)于低速動(dòng)作的斷路器則 直流分量的熱效應(yīng): 總

38、效應(yīng): 由于 所以滿(mǎn)足要求。 同理，可得gw435w系列隔離開(kāi)關(guān)也滿(mǎn)足動(dòng)、熱穩(wěn)定要求。即可從下面的表中看出zn1235型戶(hù)內(nèi)真空斷路器和gw435w系列隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù):表5.12 zn1235型戶(hù)內(nèi)真空斷路器技術(shù)參數(shù)額定工作電壓（kv）額定電流（a）4s熱穩(wěn)定電流（ka）額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（ka）固有分閘時(shí)間（s）額定頻率（hz）3516000256350表5.13 gw435w系列隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)額定工作電流（kv）額定電流（a）5s熱穩(wěn)定電流（ka）額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值(ka)額定頻率（hz）351000258050由表5.12和表5.13中數(shù)據(jù)對(duì)比均滿(mǎn)足校驗(yàn)條件，因此選zn1235型戶(hù)內(nèi)

39、真空斷路器和gw435w系列隔離開(kāi)關(guān)。53 限流電抗器的選擇和校驗(yàn)本電廠只需要普通的電抗器即可滿(mǎn)足要求。一、額定電壓和額定電流選擇條件為：， 二、按將短路電流限制到一定數(shù)值的要求來(lái)選擇。設(shè)要求將電抗器后的短路電流限制到，則電源至電抗后的短路點(diǎn)的總阻抗標(biāo)幺值（為基準(zhǔn)電流、基準(zhǔn)電壓）。設(shè)電源至電抗器前的系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值是，則所需電抗器的電抗標(biāo)幺值。以額定參數(shù)下的百分電抗表示，則應(yīng)選擇電抗器的百分電抗為： 三、正常運(yùn)行時(shí)電壓損耗按下式校驗(yàn)。四、母線(xiàn)殘壓按下式校驗(yàn)。選擇結(jié)果：nksl102004型電抗器，滿(mǎn)足限流條件和動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件。54 電流、電壓互感器的選擇和校驗(yàn)根據(jù)電流、電壓互感器的選擇原則，

40、該發(fā)電廠電流、電壓互感器的選擇結(jié)果如下：1. 10kv機(jī)端電流互感器選擇lmz110屋內(nèi)型，變比2000/5。2. 110kv母線(xiàn)及進(jìn)線(xiàn)電流互感器選擇lcwd110屋外型，變比1000/5。3. 廠用變壓器進(jìn)線(xiàn)電流互感器選擇lfzj110屋內(nèi)型，變比100/5。4. 10kv機(jī)端電壓互感器選擇jsjw10型。5. 110kv母線(xiàn)及進(jìn)出線(xiàn)電壓互感器選擇jcc2110型。6. 廠用變壓器進(jìn)線(xiàn)電壓互感器選擇jsjw10。55 避雷器的選擇和校驗(yàn)避雷器選擇時(shí)，應(yīng)考慮保護(hù)電器的絕緣水平，使用特點(diǎn)。根據(jù)上述原則，該發(fā)電廠避雷器選擇結(jié)果如下表所示：表5.14安裝地點(diǎn)型號(hào)額定電壓有效值（kv）發(fā)電機(jī)出口y2.

41、5w12.7/3110.5發(fā)電機(jī)中心點(diǎn)y1w57.6/197.6110kv 母線(xiàn)出線(xiàn)處y5b100/234100110kv母線(xiàn)、雙繞組變壓器出線(xiàn)斷路器之間y5b100/234100110kv雙繞組變壓器中心點(diǎn)y1w573/2007356 導(dǎo)體、電纜的選擇和校驗(yàn)導(dǎo)體截面可按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。對(duì)年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，傳輸容量大，長(zhǎng)度在20m以上的導(dǎo)體如發(fā)電機(jī)、變壓器的選擇導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。在本火電廠具體的情況下，10kv機(jī)端母線(xiàn)及導(dǎo)體按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，而110kv母線(xiàn)及導(dǎo)體按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇。選擇結(jié)果：1. 110kv母線(xiàn)選擇lmy273的矩形母線(xiàn)。2. 35

42、kv母線(xiàn)選擇lmy10010的矩形母線(xiàn)。3. 10kv母線(xiàn)選擇lmy10010的矩形母線(xiàn)。4. 電纜饋線(xiàn)選擇yjlv300矩形銅導(dǎo)體。動(dòng)、熱穩(wěn)定均滿(mǎn)足校驗(yàn)條件。第六章 綜合自動(dòng)化設(shè)計(jì)61 概述綜合自動(dòng)化系統(tǒng)就是將變電站的二次設(shè)備（包括儀表，信號(hào)系統(tǒng)，繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置和遠(yuǎn)動(dòng)裝置）經(jīng)過(guò)功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，現(xiàn)代電子技術(shù)和通信設(shè)備及信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全變電站的主要設(shè)備和輸配電線(xiàn)路的自動(dòng)監(jiān)視，測(cè)量，自動(dòng)控制和微機(jī)保護(hù)以及調(diào)度通信等綜合性的自動(dòng)化功能。611 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)變電站綜合自動(dòng)化是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站二次設(shè)備（

43、包括繼電保護(hù)、控制、測(cè)量、信號(hào)、故障錄波、自動(dòng)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)裝置等）的功能進(jìn)行重新組合、優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。通過(guò)變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備間相互交換信息、數(shù)據(jù)共享，完成變電站運(yùn)行監(jiān)視和控制任務(wù)。變電站綜合自動(dòng)化是提高變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行水平、降低運(yùn)行維護(hù)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益、向用戶(hù)提供高質(zhì)量電能的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。功能的綜合是其區(qū)別于常規(guī)變電站的最大特點(diǎn)，它以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)通訊為手段，以信息共享為目標(biāo)。62 主變壓器的微機(jī)保護(hù)介紹在本電廠中，對(duì)于110kv變壓器，采用rcs9000綜自系統(tǒng)，該系統(tǒng)一般配置為rcs9671b

44、(差動(dòng)保護(hù))+rcs9681b(高壓側(cè)后備保護(hù)測(cè)控)+rcs9682b(低壓側(cè)后備保護(hù)測(cè)控)+rcs9661b(非電量保護(hù)+操作回路+壓切回路)+rcs9603(直流亮、變壓器擋位控制)構(gòu)成對(duì)變壓器的全部保護(hù)和測(cè)控功能。621 rcs9671b變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置1基本配置 裝置為由多微機(jī)實(shí)現(xiàn)變壓器差動(dòng)保護(hù)，適用于110kv及以下電壓等級(jí)的雙圈、三圈變壓器，滿(mǎn)足四側(cè)差動(dòng)的要求。本裝置包括差動(dòng)速斷保護(hù)，比率差動(dòng)保護(hù)，中、低側(cè)過(guò)流保護(hù)。ct斷線(xiàn)判別。rcs9671b裝置中的比率差動(dòng)保護(hù)采用二次諧波制動(dòng)。622 rcs9681b變壓器后備保護(hù)測(cè)控裝置1.基本配置 rcs9681b為用于110kv電壓等

45、級(jí)變壓器的110kv側(cè)后備保護(hù)測(cè)控裝置。保護(hù)方面的主要功能有：1）三段復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)（i、ii段可帶方向）；2）接地零序保護(hù)（三段零序過(guò)流保護(hù)）；3）不接地零序保護(hù)（一段定值時(shí)限的零序無(wú)流閉鎖過(guò)壓保護(hù)、一段定值二段時(shí)限的間隙零序過(guò)流保護(hù)）；4）保護(hù)出口采用跳閘矩陣方式，可靈活整定；5）過(guò)負(fù)荷發(fā)信號(hào)；6）啟動(dòng)主變風(fēng)冷；7)過(guò)載閉鎖有載調(diào)壓；8）故障錄波。測(cè)控方面的主要功能有：1）7路遙信開(kāi)入采集、遙信變位、事故遙信；2）3路斷路器遙控分合，空接點(diǎn)輸出；出口動(dòng)作保持時(shí)間可程序設(shè)定；3）p、q、i（ia、ib、ic）、u（ua、ub、uc、uab、ubc、uca）、u0、f、cos等模擬量的遙

46、測(cè)；4）遙控事件記錄及事件soe等；5）四路脈沖累加單元，空接點(diǎn)輸入。保護(hù)信息方面的主要功能：1）裝置描述的遠(yuǎn)方查看；2）裝置參數(shù)的遠(yuǎn)方查看；3）保護(hù)定值、區(qū)號(hào)的遠(yuǎn)方查看、修改功能；4）保護(hù)功能軟壓板狀態(tài)的遠(yuǎn)方查看、投退；5）裝置保護(hù)開(kāi)入狀態(tài)的遠(yuǎn)方查看；6）裝置運(yùn)行狀態(tài)（包括保護(hù)動(dòng)作元件的狀態(tài)和裝置的自檢信息）的遠(yuǎn)方查看；7）遠(yuǎn)方對(duì)裝置實(shí)現(xiàn)信號(hào)復(fù)歸；8）故障錄波（包括波形數(shù)據(jù)上送）功能。623 rcs9682b變壓器后備保護(hù)測(cè)控裝置1.基本配置 rcs9682b為用于110kv及以下電壓等級(jí)的變壓器低壓側(cè)或中壓測(cè)（35kv、10kv或6kv）的后備保護(hù)測(cè)控裝置。保護(hù)方面的主要功能有：1）四段復(fù)

47、合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)（i段、ii段、iii段可帶方向，iv段不帶方向）；2）保護(hù)出口采用跳閘矩陣方式，可靈活整定；3）p、q、i（ia、ib、ic）、u（ua、ub、uc、uab、ubc、uca）、u0、i0、f、cos中等模擬量的遙測(cè)；4）遙控事件及事件soe等；5）四路脈沖累加單元，空接點(diǎn)輸入。保護(hù)信息方面的主要功能：1）裝置描述的遠(yuǎn)方查看；2）裝置參數(shù)的遠(yuǎn)方查看；3）保護(hù)定值、區(qū)號(hào)的遠(yuǎn)方查看、修改功能；4）保護(hù)功能軟壓板狀態(tài)的遠(yuǎn)方查看、投退；5）裝置保護(hù)開(kāi)入狀態(tài)的遠(yuǎn)方查看；6）裝置運(yùn)行狀態(tài)（包括保護(hù)動(dòng)作元件的狀態(tài)和裝置的自檢信息）的遠(yuǎn)方查看；7)遠(yuǎn)方對(duì)裝置實(shí)現(xiàn)信號(hào)復(fù)歸；8）故障錄波（包括波

48、形數(shù)據(jù)上送）功能。624 rcs9661b變壓器非電量保護(hù)裝置1.基本配置 rcs9661b為變壓器的非電量保護(hù)裝置。裝置對(duì)從變壓器本體來(lái)的非電量接點(diǎn)（如瓦斯等）重動(dòng)后發(fā)出中央信號(hào)、遠(yuǎn)動(dòng)信號(hào)，并送給裝置的cpu作為事件記錄，其中中央信號(hào)磁保持。需要直接跳閘的則另外起動(dòng)本裝置的跳閘繼電器。同時(shí)裝置還有四路不按相操作斷路器的獨(dú)立的跳合閘操作回路及兩個(gè)電壓并列回路。第七章 繼電保護(hù)71 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)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(shè)備按照一定的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)要求有機(jī)組成的一個(gè)聯(lián)合系統(tǒng)。其中，一次設(shè)備要通過(guò)二次設(shè)備對(duì)其進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、控制和保護(hù)。繼電保護(hù)裝置：當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件（如

49、發(fā)電機(jī)、變壓器、電壓互感器、線(xiàn)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(yùn)行時(shí)，能夠向運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)出警告信號(hào)，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(dòng)化措施和設(shè)備，一般通稱(chēng)為繼電保護(hù)裝置。711 發(fā)電機(jī)保護(hù)1. 縱差動(dòng)保護(hù)：作為發(fā)電機(jī)內(nèi)部相間短路的主保護(hù)。2. 復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)流保護(hù)：用于發(fā)電機(jī)外部短路電流引起的過(guò)電流保護(hù)。3. 負(fù)序過(guò)電流保護(hù)：用于不對(duì)稱(chēng)負(fù)荷或外部不對(duì)稱(chēng)短路而引起的負(fù)序過(guò)電流保護(hù)。4. 帶時(shí)延的過(guò)電壓保護(hù)。5. 一點(diǎn)接地保護(hù)：用于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路的接線(xiàn)故障保護(hù)。6. 一相電流的過(guò)負(fù)荷保護(hù)：用于對(duì)稱(chēng)負(fù)荷引起的發(fā)電機(jī)定子繞組過(guò)電流保護(hù)。為了快速消除

50、發(fā)電機(jī)內(nèi)部的故障，在保護(hù)動(dòng)作于發(fā)電機(jī)斷路器跳閘的同時(shí)，還必須動(dòng)作于自動(dòng)滅磁開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路，以使轉(zhuǎn)子回路電流不會(huì)在定子繞組中再感應(yīng)電勢(shì)，繼續(xù)供給短路電流。712 主變壓器保護(hù)根據(jù)變壓器的故障類(lèi)型和不正常運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)裝設(shè)下列保護(hù)裝置：1.瓦斯保護(hù)：反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的保護(hù)，容量為800kva及以上的油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量的瓦斯時(shí)，瓦斯保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于斷開(kāi)變壓器各電源側(cè)斷路器。2.縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)：反應(yīng)變壓器繞組和引出線(xiàn)的相間短路的保護(hù)，對(duì)其中性點(diǎn)直接接地側(cè)繞組和引出線(xiàn)的接地短路以及繞組匝間短路能起保護(hù)作用。且容量為6300kva及以上的廠用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器、10000kva及以上廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器、以及2000kva及以上用電流速斷保護(hù)靈敏性不符合要求的變壓器應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。3.復(fù)合電壓閉鎖過(guò)電流保護(hù)：反應(yīng)外部相間短路引起的變壓器過(guò)電流的保護(hù)。宜用于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器及過(guò)電流保護(hù)不符合靈敏性要求的降壓變壓器。保護(hù)動(dòng)作后，應(yīng)帶時(shí)