發(fā)電廠主接線的初步設(shè)計

1、 1 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計根據(jù)原始資料進行一個發(fā)電廠主接線的初步設(shè)計，并對其一次設(shè)備進行選擇。進而對繼電保護進行規(guī)劃和對配電裝置進行規(guī)劃。設(shè)計主要內(nèi)容包括：電氣主接線設(shè)計、廠用電接線設(shè)計、開關(guān)站配電裝置平面布置設(shè)計及電氣二次部分規(guī)劃等。電氣主接線是發(fā)電廠的主要環(huán)節(jié)，因此本設(shè)計對數(shù)個電氣主接線方案進行了技術(shù)和經(jīng)濟比較，確定一個最優(yōu)方案，并根據(jù)此方案對全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護的規(guī)劃等，進行了詳細(xì)的設(shè)計和說明。本設(shè)計分為兩部分：第一部分為設(shè)計說明書，說明書中介紹了主接線形式、所選電氣設(shè)備型號、技術(shù)參數(shù)、繼電保護規(guī)劃、配電裝置規(guī)劃等。第二部分為設(shè)計計算書，計算書中主要是對所選短路點

2、進行短路電流計算、設(shè)備選型和校驗以及繼電保護的整定計算等?！娟P(guān)鍵詞】主接線 短路電流 電氣設(shè)備 配電裝置 繼電保護 PAGE 180ABSTRACT The graduation project for the preliminary design of the main wiring of a power plant, according to the original data and to select a deVice. Thus protection planning and the planning of power distribution equipment. The desi

3、gn of the main contents include: the main electrical wiring design,auxiliary power wiring design, layout design of switch station power distribution unit and secondary electrical part of the planning and so on. The main electrical wiring is the main part of the power plant, the design of electrical

4、wiring program of technical and economic, to determine an this program, the layout of the power distribution unit protection planning, detailed design and description. This design is divided into two parts: the first part of the design specification, the specification describes the main connection i

5、n the form selected models of electrical equipment, technical parameters, protection planning, power distribution unit planning. The second part is the design calculations, the calculation of the book is the main point of the selected short-circuit short-circuit current calculation, equipment select

6、ion and Validation, as well as protection setting calculation.【key words】：electrical main wiring ,short-circuit current , electrical equipment, the power distribution equipment ,relay protection第一篇 設(shè)計說明書1 電氣主接線設(shè)計1.1 電氣主接線概述 電氣主接線是發(fā)電廠電氣部分的主體，它反映各設(shè)備的作用、連接方式和回路間的相互關(guān)系。所以，它的設(shè)計直接關(guān)系到全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置，繼電保護、

7、自動裝置和控制方式的確定，對電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟運行起著決定的作用。用規(guī)定的設(shè)備圖形和文字符號，按照各電氣設(shè)備實際的連接順序而繪成的能夠全面表示電氣主接線的電路圖，稱為電氣主接線圖。電氣主接線設(shè)計的基本要求是可靠性、靈活性和經(jīng)濟性?？煽啃?可靠性是指一個元件、一個系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)及一定條件下完成預(yù)定功能的能力。電氣主接線屬可修復(fù)系統(tǒng)，其可靠性用可靠度表示，即主接線無故障所占的比例。靈活性 靈活性主要包含以下幾個方面： 1）調(diào)度靈活，操作方便。應(yīng)能靈活地投入或切除機組、變壓器或線路，靈活地調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在正常、事故、檢修及特殊運行方式下的要求。 2）檢修安全。應(yīng)能方便地停運線路、斷路

8、器、母線及其繼電保護設(shè)備，進行安全檢修而不影響系統(tǒng)的正常運行及用戶的供電要求。 3）擴建方便。在設(shè)計主接線時，應(yīng)留有余地，應(yīng)能容易地從初期過渡到最終接線，使在擴建時一、二次設(shè)備所需的改造最少。經(jīng)濟性 經(jīng)濟性主要包含以下幾個方面： 1）投資省。主接線應(yīng)簡單清晰，以節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；應(yīng)適當(dāng)限制短路電流，以便選擇輕型電氣設(shè)備；應(yīng)使控制、保護方式不過于復(fù)雜，以利于運行并節(jié)省二次設(shè)備和電纜的投資。 2）年運行費小。年運行費包括電能損耗費、折舊費及大修費、日常小修理費。其中，電能損耗主要由變壓器引起，因此，要合理地選擇主變壓器的形式、容量及臺數(shù)。 3）占地面積小。主接線的設(shè)計要為配電裝置

9、的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費用。 4）在可能的情況下，應(yīng)采取一次設(shè)計，分期投資、投產(chǎn)，盡快發(fā)揮經(jīng)濟效益。1.2 發(fā)電機出口接線方式的選取方案一：單元接線 圖1-1 單元接線方案二：擴大單元接線 圖1-2 擴大單元接線方案比較如下表所示： 表1-1定性比較方案方案一方案二優(yōu)點接線簡單，開關(guān)設(shè)備少，操作簡便，故障可能性小，可靠性高，配電裝置結(jié)構(gòu)簡單，占地少，投資省可減少變壓器和斷路器的臺數(shù)，節(jié)省配電裝置的占地面積，投資小缺點單元中任一元件故障或檢修影響范圍大，不夠經(jīng)濟用于機組數(shù)比較多時，且易受設(shè)備選擇的困難 由于本次設(shè)計的是中小型水電廠，又沒有近區(qū)負(fù)荷，通常考慮用單

10、元接線。綜上比較，方案一中采用單元接線，投資大了點，多用了兩臺變壓器，但本次設(shè)計機組數(shù)目較少僅有4臺，用單元接線很適合。而方案二采用擴大單元接線，投資小，但用于機組數(shù)比較多時，且易受設(shè)備選擇的困難。綜合比較采用方案一較適合。1.3 方案接線方式的選取方案一：220kV側(cè)為單母線接線，110kV側(cè)單母線分段接線圖1-3 方案一接線方案二：220kV側(cè)為雙母線接線，110kV側(cè)雙母線接線圖1-4 方案二接線方案三：220kV側(cè)為雙母線接線，110kV側(cè)單母線分段接線 圖1-5 方案三接線 對上述三個可行的方案從供電可靠性、靈活性、采用設(shè)備先進性、繼電保護復(fù)雜進行技術(shù)比較，方案比較如下表所示：表1-

11、2定性比較 電壓等級方案方案一方案二方案三220kV110kV220kV110kV220kV110kV優(yōu)點簡單清晰，設(shè)備少，投資少母線或斷路器故障或檢修時停電范圍小，停電時間短，靈活性高，繼電保護較簡單母線故障或檢修時，不會中斷供電，斷路器故障或檢修時停電范圍小，運行方式靈活同220kV側(cè)母線故障或檢修時，不會中斷供電，斷路器故障或檢修時停電范圍小，運行方式靈活，擴建方便，繼電保護較簡單母線或斷路器故障或檢修時停電范圍小，停電時間短，靈活性高，繼電保護較簡單缺點靈活性差，母線或斷路器故障或檢修時停電范圍大，繼電保護復(fù)雜設(shè)備較多，投資較大，存在停電問題短時停電時，影響范圍較大，操作復(fù)雜，存在全停

12、的可能，設(shè)備多，配電裝置復(fù)雜同220kV側(cè)短時停電時，影響范圍較大，操作復(fù)雜，存在全停的可能，設(shè)備多，配電裝置復(fù)雜設(shè)備較多，投資較大，存在停電問題 經(jīng)技術(shù)比較后，根據(jù)電氣主接線的可靠性和靈活性要求，排除方案一，將方案二和方案三進行經(jīng)濟比較，其經(jīng)濟比較如下： 1.投資計算：綜合投資=設(shè)備出廠價+運輸費+安裝費用，即： (萬元) 其中：Gn為第n個設(shè)備的出廠價（萬元） L1為第n個設(shè)備的運雜費率 取L1 =0.06 L2為第n個設(shè)備的安裝費率 取L1 =0.13方案2：方案3： 2.年運行費計算：年運行費主要包括一年中變壓器的電能損耗費，小修、維護費及折舊費，按下式計算： （萬元）其中：為電能電價

13、，可參考采用各地區(qū)的實際電價，元/為變壓器的年電能損耗，為年小修、維護費，一般取0.04，萬元為年折舊費，一般取0.058，萬元電能的損耗費計算方式如下：（1）雙繞組變壓器電能損耗的計算公式n相同變壓器的臺數(shù)SN每臺變壓器的額定容量，kVaS每臺變壓器所帶的負(fù)載，kVatt=8360hk單位無功損耗引起有功損耗的系數(shù)，發(fā)電機母線上的變壓器取0.02，系統(tǒng)中的變壓器取0.10.15 (2)三繞組變壓器 100/100/100 100/100/50100/50/50 方案2：=1728864（萬元） = =+ =3162383（萬元）=1728864+3162383=4891247（萬元） =0.

14、564891247+(0.04+0.058)3535.014=620.342（萬元）方案3： =281085=831468（萬元）=281085+831468=1112553（萬元） =0.561112553+(0.04+0.058)3533.824=408.618（萬元）方案費用投資費用（萬元）年運行費（萬元）方案23535.014620.342方案33533.824408.618 經(jīng)技術(shù)比較，方案2的費用比方案3的費用大，故方案3為最優(yōu)方案。 2主變及廠用變?nèi)萘俊⑴_數(shù)及形式的選擇2.1 概述主變的容量、臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。它的選擇除依據(jù)基礎(chǔ)材料外，主要取決于輸送功率的

15、大小、與系統(tǒng)聯(lián)系的緊密程度、運行方式等因素，并至少要考慮510年規(guī)劃負(fù)荷的發(fā)展需要。如果主變壓器容量造的過大，臺數(shù)過多，不僅增加投資，擴大占地面積，而且會增加損耗，給運行和檢修帶來不便，設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過小，可能使變壓器長期在過負(fù)荷中運行，影響主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此要合理選擇變壓器的容量和臺數(shù)。2.2 主變壓器臺數(shù)的選擇接于發(fā)電機電壓母線與升高電壓母線之間的主變壓器一般說來不少于2臺，但對主要向發(fā)電機電壓供電的地方電廠、系統(tǒng)電源主要作為備用時，可以只裝一臺。本設(shè)計為單元接線選擇一臺主變。2.3 主變壓器容量的選擇（1）發(fā)電機與主變壓器為單元接線時，主變壓器的容

16、量可按按發(fā)電機的額定容量扣除本機組的廠用負(fù)荷后，留有10%的裕度選擇。（2）連接在發(fā)電機電壓母線與系統(tǒng)之間的主變壓器容量，應(yīng)按下列條件計算：1）當(dāng)發(fā)電機電壓母線上負(fù)荷最小時，能將發(fā)電機電壓母線上的剩余有功和無功容量送入系統(tǒng)，但不考慮稀有的最小負(fù)荷情況。2） 當(dāng)發(fā)電機電壓母線上最大一臺發(fā)電機組停用時，能由系統(tǒng)供給發(fā)電機電壓母線上的最大負(fù)荷。3）根據(jù)系統(tǒng)運行的要求（如充分利用豐水季節(jié)的水能），而限制本廠輸出功率時，能供給發(fā)電機電壓母線上的最大負(fù)荷。4）發(fā)電機電壓母線接有兩臺變壓器的發(fā)電廠，當(dāng)負(fù)荷最小且其中容量最大的一臺變壓器退出運行時，另一臺變壓器應(yīng)能承擔(dān)70%的容量。2.4 主變壓器型式的選擇（

17、1）相數(shù)的確定容量為300MW及以下機組單元接線的變壓器和330kV及以下電力系統(tǒng)中，一般都應(yīng)選用三相變壓器。因為單相變壓器組相對投資大，占地多，運行損耗也較大。同時配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也增加了維修工作量。（2）繞組數(shù)的確定 有兩種升高電壓向用戶供電或與系統(tǒng)連接的發(fā)電廠，以及只有三種電壓的變電所，采用雙繞組變壓器或三繞組變壓器（包括自耦變壓器）。（3）繞組接線組別的確定變壓器的繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致。否則，不能并列運行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接有星形“Y”和三角形“D”。在發(fā)電廠和變電站中，一般考慮系統(tǒng)或機組的同步并列以要求限制3次諧波對電源等因素。本設(shè)計中，主變對于雙繞組是YN，d

18、11接線形式，對于自耦變壓器是YN，a0，d11接線形式。 （4）結(jié)構(gòu)形式選擇三繞組變壓器（包括自耦變壓器），在結(jié)構(gòu)上有兩種基本形式，即升壓型和降壓型。發(fā)電廠的三繞組變壓器（包括自耦變壓器），一般為低壓側(cè)向高、中壓側(cè)供電，應(yīng)選擇升壓型。 （5）調(diào)壓方式 變壓器的電壓調(diào)整是用分接頭開關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變其變比來實現(xiàn)。無勵磁調(diào)壓變壓器的分接頭較少，調(diào)壓范圍只有10%（22.5%），且分接頭必須在停電的情況下才能調(diào)節(jié)；有載調(diào)壓變壓器的分接頭較多，調(diào)壓范圍可達30%，且分接頭可在帶負(fù)荷的情況下才能調(diào)節(jié)，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格貴，適用在一些特殊的場合。 （6）冷卻方式主變壓器一般采用的冷卻方式有：

19、自然風(fēng)冷卻、強迫空氣冷卻、強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、強迫油循環(huán)水冷卻、強迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻、水內(nèi)冷。 自然風(fēng)冷卻，一般只適用于容量為10000kVA以下的變壓器。強迫空氣冷卻，適用于容量為8000kVA以上的變壓器。強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻，適用于容量為40000kVA以上的變壓器。強迫油循環(huán)水冷卻，適用于容量為120000kVA以上的變壓器，雖然散熱效率高，節(jié)約材料減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點。但它要有一套水冷卻系統(tǒng)和相關(guān)附件，冷卻器的密封性能要求高，維護工作量較大。本設(shè)計采用強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。主變壓器的選擇必須先要確定低壓側(cè)的電壓值，要首先確定發(fā)電機的型號，根據(jù)發(fā)電機的容量75MW查電氣工程手冊選擇發(fā)電機型號為

20、SF75-40/854，其參數(shù)如表2-1所示：表2-1 發(fā)電機型號參數(shù)表發(fā)電機型號額定容量功率因數(shù)額定電壓（kV）電抗標(biāo)幺值（歸算到sB=100MVA）SF75-45/85475MW0.8513.80.22860.23120.1052 經(jīng)分析查表和綜合比較，本設(shè)計在220kV側(cè)采用兩臺相同的自耦變壓器，變壓器型號 SPFO-180000/220。在110kV側(cè)采用兩臺相同的雙繞組變壓器，變壓器型號SPF7-120000/110，其參數(shù)如下表所示：表2-2 主變壓器型號參數(shù)表型號額 定容 量(MVA)額定電壓（kV）連接組別損耗（kW）空載電流（%）阻抗電壓（%）高壓中壓低壓空載短路高中高低中低

21、 SPFO-180000/22018024222.5%12113.81055150.613.210.016.9表2-3 主變壓器型號參數(shù)表 型號額 定容 量(MVA)額定電壓（kV）連接組別損耗（kW）空載電流（%）阻抗電壓（%）高壓低壓空載短路 SPF7-120000/11012013.81064220.510.52.5 廠用變壓器的選擇目前生產(chǎn)的廠用變壓器有油浸式和干式兩種，由于干式有較多優(yōu)點，因而在水電廠得到廣泛應(yīng)用。廠用變壓器容量的選擇，應(yīng)當(dāng)在保證正常情況下，滿足全廠廠用負(fù)荷的供電，并且不會由于短時過負(fù)荷過熱而縮短其使用年限。在一般事故或檢修條件下，應(yīng)有足夠的備用用量。 高壓廠用變壓器

22、容量選擇與由二臺或三臺廠用變壓器聯(lián)合供電時的容量選擇雷同，僅計算負(fù)荷有所不同，應(yīng)包括連接在高壓母線上的所有負(fù)荷，除低壓廠用變壓器的計算負(fù)荷外，還包括高壓電動機和以高壓送電的壩區(qū)負(fù)荷、近區(qū)負(fù)荷以及生活負(fù)荷等。本設(shè)計的廠用變壓器的容量按電廠總裝機容量的1%選定。表2-3 廠用變壓器參數(shù)變壓器型號額定容量（kVA）額定電壓（kV）連接組阻抗電壓（%）高壓低壓125013.80.4Y,d114.5125013.86Y,yno4.53 短路電流計算3.1 短路電流概述 在電力系統(tǒng)的運行過程中，時常會發(fā)生故障，其中大多數(shù)是短路。所謂短路，是指電力系統(tǒng)正常運行情況以外的相與相之間或者相與地之間的連接。（1）

23、形成短路的原因形成短路的主要原因是：電氣載流部分的相間絕緣或相對地絕緣被破壞；發(fā)電機、變壓器、電纜線路等的載流部分的絕緣材料在運行中損壞；鳥獸跨接在裸露的載流部分以及大風(fēng)或?qū)Ь€覆冰引起架空線路桿塔倒塌所造成的短路；運行人員在線路檢修后未拆除地線就加電壓等。（2）短路的危害短路對電力系統(tǒng)的正常運行和電氣設(shè)備有很大的危害。在發(fā)生短路時，由于電源供電回路的阻抗減小以及突然短路時的暫態(tài)過程使短路回路的短路電流值大大增加，可能超過該回路額定電流許多倍；短路電流通過電氣設(shè)備中的導(dǎo)體時，其熱效應(yīng)會引起導(dǎo)體或其絕緣的損壞；導(dǎo)體也會受到很大的電動力的沖擊，致使導(dǎo)體變形，甚至損壞。短路電流還會引起電網(wǎng)中電壓降低，

24、特別是靠近短路點處的電壓下降的最多，結(jié)果可能使部分用戶的供電受到破壞。（3）短路的類型短路故障分為對稱短路和不對稱短路。三相短路是對稱性短路，造成的危害最為嚴(yán)重，但發(fā)生三相短路的機會較少。其他種類的短路都屬于不對稱短路，產(chǎn)生短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的相間絕緣或相對地絕緣損壞。其中單相短路發(fā)生的機會最多，約占短路總數(shù)的70%以上。電力系統(tǒng)中發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小，但一般情況下特別是遠(yuǎn)離電源的工廠供電系統(tǒng)中，為了使電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠工作，因此作為選擇和校驗電氣設(shè)備的短路計算中，以三相短路計算為主。（4）短路電流計算的目的短路問題是電

25、力技術(shù)方面的基本問題之一。為了保證電力系統(tǒng)安全運行，在設(shè)計選擇電氣設(shè)備時，都要用可能流經(jīng)該設(shè)備的最大短路電流進行熱穩(wěn)定校驗和動穩(wěn)定校驗，以保證該設(shè)備在運行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動力的巨大沖擊。同時，為了盡快切斷電源對短路點的供電，繼電保護裝置將自動地使有關(guān)斷路器跳閘，短路電流可以手算也可以計算。（5）短路電流計算的步驟用運算曲線法來計算三相短路電流，其主要步驟如下：1）根據(jù)本電廠主接線圖畫出電力系統(tǒng)電氣接線圖，確定所用的短路計算點；2）計算各電氣元件的電抗標(biāo)幺值，畫出等值電路圖；3）對各短路計算點進行網(wǎng)絡(luò)化簡，求出轉(zhuǎn)移電抗。4）求出計算電抗，由查運算曲線,求出各短路計算點不通時刻的

26、三相短路電流，并計算出相應(yīng)的三相短路電流有名值。用正序增廣網(wǎng)絡(luò)來計算不對稱短路電流，其主要步驟如下：1）根據(jù)本電廠主接線圖畫出電力系統(tǒng)電氣接線圖，確定所用的短路計算點；2）計算各電氣元件的正序、負(fù)序、零序電抗的標(biāo)幺值，根據(jù)不同短路電流類型做出正序增廣網(wǎng)絡(luò)，由正序等效定原則確定和M值；3）求出故障短路電流的值，；為正序增廣網(wǎng)絡(luò)中附加阻抗，M為故障短路電流對正序分量的倍數(shù)。3.2 短路電流計算結(jié)果短路點的選取如下圖所示：K2K1K2K1K3K3圖3-1 短路點選取圖三相對稱短路時短路電流如表下表所示： 表3-1 三相對稱短路電流計算結(jié)果： (kA)(kA)(kA)K1點220kV高壓母線系統(tǒng)S12

27、.1452.1452.145系統(tǒng)S22.2822.2822.282系統(tǒng)S1.0771.0771.0771.8031.3641.0991.1121.3561.169總短路電流8.4197.9678.029K2點110kV高壓母線系統(tǒng)4.6484.6484.648系統(tǒng)S11.0521.0521.052系統(tǒng)S21.1231.1231.123系統(tǒng)S31.1231.1231.1232.5522.3392.454G31.7501.3501.350G41.7501.3501.350總短路電流13.99812.98513.100K3點發(fā)電機出口G3(G4)系統(tǒng)12.52612.52612.526系統(tǒng)S9.15

28、49.1549.1546.4977.3097.309G320.19212.44011.923G44.5415.5005.500總短路電流52.91046.92946.412G1(G2)系統(tǒng)30.53730.53730.537系統(tǒng)S9.9369.9369.93610.04112.51113.142G120.19212.44011.924G28.1588.5279.229總短路電流78.86473.99174.768不對稱短路的短路電流計算結(jié)果： 表3-2 不對稱短路電流（t=0s）短路類型k1點（kA）k2點（kA）k3點（kA）G3(G4)G1(G2)單相短路9.21616.26300兩相短路

29、7.20211.99652.20469.094兩相短路接地8.80215.7652.20469.0944 電氣設(shè)備的選擇4.1 發(fā)電廠主要電氣設(shè)備 在發(fā)電廠和變電所中，根據(jù)電能生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和分配等各環(huán)節(jié)的需要，配置了各種電氣設(shè)備。通常將它們分為電氣一次設(shè)備和電氣二次設(shè)備。直接參與生產(chǎn)、變換、傳輸、分配和消耗電能的設(shè)備稱為電氣一次設(shè)備。主要有生產(chǎn)和變換電能的設(shè)備、開關(guān)電器、限流電器、載流導(dǎo)體、補償設(shè)備、儀用互感器、防御過電壓設(shè)備、絕緣子、接地裝置。對一次設(shè)備進行監(jiān)視、測量、控制、調(diào)節(jié)、保護等的設(shè)備稱為電氣二次設(shè)備。主要有測量表計、絕緣監(jiān)察裝置、繼電保護及其自動裝置、控制和信號裝置、直流電源設(shè)備、高

30、頻阻波器。 為了保證各電器元件在運行中的可靠性及安全性，在選擇它們時的基本條件是相同的，這些設(shè)備的任務(wù)是保證發(fā)電廠安全、可靠的供電，即按正常工作條件選擇，按短路條件校驗其動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定，并且在此前提下，適當(dāng)?shù)亓粲性６龋η笤诮?jīng)濟上進行節(jié)約。4.2 斷路器的選擇高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護設(shè)備，高壓斷路器的功能是接通和斷開正常工作電流、過負(fù)荷電流和故障電流，它是開關(guān)電器中最為完善的一種設(shè)備。 斷路器的種類很多。按其采用的滅弧介質(zhì)及滅弧原理分有油斷路器，六氟化硫（SF6）斷路器，真空斷路器，以及空氣斷路器。按安裝地點分為戶內(nèi)式和戶外式。其應(yīng)用最為廣泛的是六氟化硫（SF6）斷路器。它是以

31、優(yōu)良性能的SF6氣體作為滅弧介質(zhì)的斷路器，這種斷路器具有開斷能力強、全開斷時間短，斷口開距小，體積小、質(zhì)量較輕，維護工作量小，噪聲低，壽命長等優(yōu)點。一般35kV及以下的戶內(nèi)配電裝置中現(xiàn)在都采用少油斷路器。 斷路器的選擇內(nèi)容包括：（1）選擇型式；（2）選擇額定電壓；（3）選擇額定電流；（4）額定開斷電流校驗；（5）校驗動穩(wěn)定；（6）校驗熱穩(wěn)定。其斷路器的選擇如下表所示：表4-1 220kV側(cè)、變壓器回路斷路器的選擇結(jié)果型號額定電壓(kV)額定電流(A)額定開斷電流(kA)動穩(wěn)定電流(kA)熱穩(wěn)定電流(kA)固有分閘時間(s)LW220I22016004010040(3s)0.03 表4-2 11

32、0kV側(cè)、變壓器回路斷路器的選擇結(jié)果型號額定電壓(kV)額定電流(A)額定開斷電流(kA)動穩(wěn)定電流(kA)熱穩(wěn)定電流(kA)固有分閘時間(s) OFPI110110125031.58031.5(3s)0.02 表4-3 發(fā)電機出口斷路器的選擇結(jié)果型號額定電壓(kV)額定電流(A)額定開斷電流(kA)動穩(wěn)定電流(kA)熱穩(wěn)定電流(kA)固有分閘時間(s) SN520G206000105300120(5s)0.15 斷路器的全型號表示的含義:S少油式、D多油式、Z真空式、G改進式、 LSF6式、N戶內(nèi)式、W戶外式4.3 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)俗稱刀閘，它主要是隔離高壓電源，以保證其他設(shè)備和線路的

33、安全檢修其結(jié)構(gòu)特點斷開后有明顯可見的斷開間隙，而且斷開間隙的絕緣及相間絕緣都是足夠可靠的，能充分保障人身和設(shè)備的安全。隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，不能用來接通和斷開負(fù)荷電流和短路電流帶，一般只能在電路斷開的情況下才能操作。 隔離開關(guān)按安裝地點分戶內(nèi)式和戶外式；按產(chǎn)品組裝極數(shù)可分為單級式和三極式；按每極絕緣子數(shù)目可分為單柱式、雙柱式、三柱式等。隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，故無開斷電流技術(shù)數(shù)據(jù)。隔離開關(guān)的用途有以下幾個方面：在檢修電氣設(shè)備時用來隔離電壓，使檢修的設(shè)備與帶電部分之間有明顯可見的斷口；在改變設(shè)備狀態(tài)（運行、備用、檢修）是用來配合斷路器協(xié)同完成倒閘操作；（3）用來分、合小電流，可用來分、合電壓互感器

34、、避雷器和空載母線，分、合勵磁電流不超過2A的空載變壓器，關(guān)合電容電流不超過5A的空載線路；（4）隔離開關(guān)的接地開關(guān)電流可代替接地線，保證檢修安全。隔離開關(guān)的選擇內(nèi)容包括：（1）選擇型式；（2）選擇額定電壓；（3）選擇額定電流；（4）校驗動穩(wěn)定；（5）校驗熱穩(wěn)定。隔離開關(guān)的選擇如下表： 表4-3 220kV側(cè)、變壓器回路隔離的選擇結(jié)果型號額定電壓(kV)額定電流(A)動穩(wěn)定電流(kA)熱穩(wěn)定電流(kA)GW422022063010040(3s) 表4-4 110kV側(cè)、變壓器回路隔離的選擇結(jié)果型號額定電壓(kV)額定電流(A)動穩(wěn)定電流(kA)熱穩(wěn)定電流(kA)GW41101106305020

35、(4s) 表4-5 發(fā)電機出口回路隔離開的選擇結(jié)果型號額定電壓(kV)額定電流(A)動穩(wěn)定電流(kA)熱穩(wěn)定電流(kA)GN23202050002501000(3s) 表4-6 110kV側(cè)主變中性點處隔離開關(guān)的選擇結(jié)果型號額定電壓(kV)額定電流(A)動穩(wěn)定電流(kA)熱穩(wěn)定電流(kA)GW131101106305516(4s) 隔離開關(guān)的型號表示的含義：W戶外式、N戶內(nèi)式、D帶接地刀閘式、G改進式4.4 母線的選擇發(fā)電廠和變電所中各種電壓等級的配電裝置的主母線，發(fā)電機、變壓器與相應(yīng)配電裝置之間的連接導(dǎo)線，統(tǒng)稱為母線。其中主母線匯集和分配電能的作用。母線分為軟母線和硬母線兩大類。母線的選擇內(nèi)

36、容包括：（1）確定母線的材料、截面形狀、布置方式；（2）選擇母線的截面積；（3）校驗?zāi)妇€的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定；（4）校驗其共振頻率；（5）對于110kV及以上母線，還應(yīng)校驗?zāi)芊癜l(fā)生電暈。其選擇情況如下表所示： 表4-7 發(fā)電機出口母線選擇結(jié)果導(dǎo)線截面積（）集膚效應(yīng)系數(shù)（）導(dǎo)體截流量（A）h(mm)b(mm)母線為三相水平布置，材料為槽型鋁導(dǎo)體35701.1265650150654.5 互感器的選擇互感器既是電力系統(tǒng)中一次系統(tǒng)與二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，屬于特種變壓器。互感器可分為電流互感器和電壓互感器?；ジ衅鞯淖饔萌缦拢海?）電流互感器將大電流變成小電流（5A或1A），供電給測量儀表和保護裝置的電流線

37、圈，電壓互感器將交流高電壓變成低電壓（100V或100V/），供電給測量儀表和保護裝置的電壓線圈，使測量儀表和保護裝置標(biāo)準(zhǔn)化和小型化。（2）使二次回路可采用低電壓、小電流控制電纜，實現(xiàn)遠(yuǎn)方測量和控制。（3）使二次回路不受一次回路限制，接線靈活，維護、調(diào)試方便。（4）使二次設(shè)備與高壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證設(shè)備和人身安全。4.5.1 電流互感器的選擇電流互感器包括一次繞組，二次繞組及鐵芯，一次繞組匝數(shù)很少，二次繞組則匝數(shù)很多，一次繞組串聯(lián)接入被測量電路，流過的電流是被測電路的負(fù)荷電流，與二次側(cè)電流無關(guān)，二次繞組與測量儀表和保護裝置的電流線圈串聯(lián)。正常工作時，電流互感器二次側(cè)接近于

38、短路狀態(tài)。當(dāng)電流互感器一次繞組有電流時，二次繞組不允許開路。當(dāng)需要將在運行中的電流互感器二次回路的儀表斷開是，必須先用導(dǎo)線或?qū)Ｓ枚搪愤B接片將二次繞組的端子短接。電流互感器的配置原則為凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器，在發(fā)電機和變壓器的中性點、發(fā)電機-雙繞組變壓器單元的發(fā)電機出口、橋型接線的跨條上等也應(yīng)裝設(shè)電流互感器；測量儀表、繼電保護和自動裝置一般均由單獨的電流互感器供電或接于不同的二次繞組；110kV及以上大接地短路電流系統(tǒng)的各個回路，一般應(yīng)按三相配置，35kV及以下小接地短路電流系統(tǒng)的各個回路，據(jù)具體要求按兩相或三相配置。電流互感器的選擇內(nèi)容包括：（1）一次回路額定電壓和電流的選擇；（

39、2）額定二次電流的選擇；（3）種類和型式的選擇；（4）準(zhǔn)確級選擇；（5）熱穩(wěn)定校驗；（6）動穩(wěn)定校驗。電流互感器的選擇結(jié)果如下表所示： 表4-8 220kV側(cè)、變壓器回路電流互感器的選擇結(jié)果型號額定電流比級次組合準(zhǔn)確級次1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)LCLWD22204300/5D/D/D/0.50.56060 表4-9 110kV側(cè)、變壓器回路電流互感器的選擇結(jié)果型號額定電流比級次組合準(zhǔn)確級次1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)LCWD110300/5D1/D2/0.50.575150 表4-10 發(fā)電機出口回路及其中性點電流互感器的選擇結(jié)果型號額定電流比級次組合準(zhǔn)確級次1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)LMZB2-2

40、05000/50.5/D0.5LDCD-101500/5D/0.5D 表4-11 220kV、110kV側(cè)主變中性點處電流互感器的選擇結(jié)果 型號額定電流比級次組合準(zhǔn)確級次1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)LCWD-1102200/50.5/D/D0.575150LR-110-B200/50.5/10.5LCW-60300/50.5/10.575150 電流互感器的型號的表示和含義： L電流互感器、A穿墻式、C瓷絕緣或瓷箱串級式、D、P差動保護用、W戶外型或防污型、J加大容量、B保護用或防爆型、F復(fù)匝式、M母線型、Z澆注絕緣式4.5.2 電壓互感器的選擇電壓互感器（又稱PT）是將高電壓變成低電壓的設(shè)備，分

41、為電磁式電壓互感器和電容分壓式互感器兩種。電壓互感器的配置原則為工作母線和備用母線都應(yīng)裝一組三繞組電壓互感器，母線如分段應(yīng)在各分段上安裝一組三繞組電壓互感器。普通電能測量選用0.5級。335kV電壓互感器高壓側(cè)一般經(jīng)隔離開關(guān)和高壓熔斷器接入高壓電網(wǎng)，低壓側(cè)也應(yīng)裝低壓熔斷器。110kV及以上的電壓互感器可直接經(jīng)由隔離開關(guān)接入電網(wǎng)，不裝高壓熔斷器。380kV的電壓互感器可經(jīng)熔斷器直接接入電網(wǎng)，而不用隔離開關(guān)。35kV以上無電源時不裝，有電源時，可裝一臺單相雙繞組或單相三繞組電壓互感器。110kV及以上線路，為了節(jié)約投資和占地，載波通信和電壓測量可共用耦合電容，故一般選擇電容分壓式電壓互感器。電壓互

42、感器的選擇內(nèi)容包括：根據(jù)安裝地點和用途，確定電壓互感器的結(jié)構(gòu)類型、接線方式和準(zhǔn)確級；確定額定電壓；計算電壓互感器的二次負(fù)荷，使其不超過相應(yīng)準(zhǔn)確度的額定容量。電壓互感器的選擇結(jié)果如下表所示： 表4-12 220kV側(cè)電壓互感器的選擇結(jié)果型號額定變比額定容量（0.5）最大容量（VA）YDR-2201502000JSJW-15120960JCC5-2203002000 表4-13 110kV側(cè)電壓互感器的選擇結(jié)果型號額定變比額定容量（0.5）最大容量（VA）YDR-1101501200JSJW-15120960JCC6-1103002000 表4-14 發(fā)電機出口回路及其中性點電壓互感器的選擇結(jié)果型

43、號額定變比額定容量（0.5）最大容量（VA） JSJW-15120960 JDJ7-351501000 電壓互感器的型號的表示和含義： J、Y電壓互感器、D單相、S三相、W五柱三繞組、R電容型、G干式、Z環(huán)氧澆注絕緣、F測量和保護二次繞組分開 4.6 避雷器的選擇 避雷器可分為普通閥式避雷器、金屬氧化物避雷器、磁吹式避雷器。避雷器有一下幾個配置原則： （1）配電裝置的每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器； （2）220kV及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器； （3）自耦變壓器必須在其兩個自耦繞組出線上裝設(shè)避雷器，并應(yīng)接在變壓器與斷路器之間； （4）110kV、22

44、0kV側(cè)一般不裝設(shè)避雷器； （5）單元接線的發(fā)電機出線宜裝設(shè)一組避雷器； （6）在直接接地系統(tǒng)中，變壓器的中性點為分級絕緣且裝有隔離開關(guān)時，其中性點應(yīng)裝設(shè)一組避雷器。 避雷器的選擇結(jié)果如下表所示： 表4-15 220kV側(cè)線路、變壓器高壓側(cè)、母線避雷器選擇的結(jié)果型號額定電壓(kV)滅弧電壓(kV)工頻放電電壓(kV)沖擊放電電壓(kV)5kA沖擊電流下的殘壓幅值(kV)下限上限FZ-220J220200448536630664 表4-16 220kV側(cè)變壓器中壓側(cè)、110kV側(cè)線路、母線避雷器選擇的結(jié)果型號額定電壓(kV)滅弧電壓(kV)工頻放電電壓(kV)沖擊放電電壓(kV)5kA沖擊電流下

45、的殘壓幅值(kV)下限上限FZ-110J110100224268310332 表4-17 發(fā)電機出口回路避雷器的選擇結(jié)果型號額定電壓(kV)滅弧電壓(kV)工頻放電電壓(kV)沖擊放電電壓(kV)5kA沖擊電流下的殘壓幅值(kV)下限上限FCD-13.813.816.7333940404.7 高壓熔斷器的選擇熔斷器是一種最簡單的保護電器，用來保護電路中的電氣設(shè)備，使其免受過載和短路電流的危害。熔斷器具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護方便、使用靈活等優(yōu)點，但其容量小，保護特性不穩(wěn)定。在電壓為3110kV高壓裝置中，主要作為小功率電力線路、配電變壓器、電力電容器、電壓互感器等設(shè)備的保護。額定電流通常均為

46、0.5A，其開斷電流。 高壓熔斷器應(yīng)根據(jù)額定電壓、額定電流、型式種類、開斷電流、保護的選擇性等進行選擇。高壓熔斷器的選擇如下表所示： 表4-15 高壓熔斷器選擇結(jié)果型號額定電壓(kV)額定電流(A)最大開斷容量(MVA)最大開斷電流(kA) RN-4200.54500 R熔斷器N戶內(nèi)W戶外4.8 發(fā)電機中性點接地設(shè)備選擇發(fā)電機中性點采用非直接接地方式,包括不接地、經(jīng)消弧線圈接地和靜高電阻接地。發(fā)電機繞組發(fā)生單相接地故障時，接地點流過的電流是發(fā)電機本身及其引出回路連接單元件的對地電容電流。當(dāng)發(fā)電機單相接地電流超過允許值時可采用非直接接地方式，當(dāng)電容電流的不超過允許值時，可采用發(fā)電機中性點直接接地

47、方式。根據(jù)發(fā)電機單相接地電容的計算結(jié)果，選擇經(jīng)消弧線圈接地方式。所選消弧線圈型號如下表所示： 表4-16 消弧線圈的選擇結(jié)果型號系統(tǒng)電壓(kV)消弧線圈電壓(kV)額定容量(kVA)數(shù)值(kA) XDJI-26/189112.5255. 電氣二次部分的初步規(guī)劃設(shè)計5.1 繼電保護的規(guī)劃設(shè)計 繼電保護裝置是電力系統(tǒng)中重要的組成部分，是保證電力系統(tǒng)安全和可靠運行的重要技術(shù)措施之一。在現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)中，如果沒有繼電保護裝置，就無法維持電力系統(tǒng)的正常運行。繼電保護的任務(wù)和作用如下：（1）當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障

48、元件迅速恢復(fù)正常運行。（2）反應(yīng)電氣元件的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)不正常運行情況的類型和電氣元件的維護條件，發(fā)出信號，由運行人員進行處理或自動進行調(diào)整，允許帶有一定的延時。（3）與電力系統(tǒng)中其他自動裝置配合，在條件允許時，采取預(yù)定措施，縮短事故停電時間，盡快恢復(fù)供電，從而提高電力系統(tǒng)運行的可靠性。電力系統(tǒng)各電氣元件之間通常用斷路器互相連接，每臺斷路器都裝有相應(yīng)的繼電保護裝置，當(dāng)發(fā)生故障時可以向斷路器發(fā)出跳閘脈沖，切除故障部分，其余部分仍能正常運行。動作于跳閘的繼電保護，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個基本要求，即可靠性、選擇性、速動性和靈敏性。在電力系統(tǒng)中，為了使故障能可靠地被切除，一個電氣元件通常裝有多

49、套保護裝置，人們將這些保護分別稱為主保護和后備保護。反應(yīng)被保護元件上的故障，并能在較短時間內(nèi)將故障切除的保護稱為主保護；后備保護就是在主保護不能動作時，動作將故障切除。根據(jù)保護范圍和裝置的不同有近后備和遠(yuǎn)后備兩種方式。繼電保護的基本原理是利用被保護線路或者設(shè)備故障前后某些突變的物理量為信息量，當(dāng)突變量達到一定值時，啟動邏輯控制環(huán)節(jié)，發(fā)出相應(yīng)的跳閘脈沖或信號。繼電保護裝置一般由測量比較元件、邏輯判斷元件和執(zhí)行輸出元件三部分組成。測量比較元件測量通過被保護的電氣元件的物理參量，并與給定的值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，給出一組邏輯信號，從而判斷保護裝置是否應(yīng)該啟動；邏輯判斷元件根據(jù)測量比較元件輸出邏輯

50、信號的性質(zhì)、先后順序、持續(xù)時間等，使保護裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障的類型和范圍，最后確定是否應(yīng)該使該斷路器跳閘、發(fā)出信號或不動作，并將對應(yīng)的指令傳給執(zhí)行輸出部分；執(zhí)行輸出元件根據(jù)邏輯判斷部分傳出的指令，發(fā)出跳閘斷路器的跳閘脈沖及相應(yīng)的動作信息，發(fā)出警報或不動作。發(fā)電機（1）縱差動保護 發(fā)電機的縱差動保護反應(yīng)發(fā)電機定子線圈及其引出線得相間短路，是發(fā)電機的主保護。根據(jù)發(fā)電機容量的不同，縱聯(lián)差動保護構(gòu)成有以下幾種方式：1）由帶飽和電流互感器的BCH-2型繼電器構(gòu)成，這種保護能很好地躲過不平衡電流的影響，因此6MW及以上的發(fā)電機采用這種構(gòu)成方式。2）對容量為100MW及以上或阻抗較大的發(fā)電機，當(dāng)縱聯(lián)

51、差動保護采用BCH-2型繼電器時，采用高靈敏系數(shù)縱聯(lián)差動保護接線。（2）匝間短路保護 在大容量的發(fā)電機中，每相繞組有兩個并聯(lián)支路，每個支路的匝間或支路之間的短路，稱為匝間短路。對發(fā)電機定子繞組的匝間短路故障，必須裝設(shè)專用保護。當(dāng)發(fā)電機定子繞組為雙星形接線且中性點側(cè)有6個引出端子時，匝間短路保護一般采用單元件式的橫差保護。單元件式橫差保護不僅可以反應(yīng)定子繞組的匝間短路故障和分支繞組的開焊故障，而且還能反應(yīng)定子繞組的相間短路故障。當(dāng)發(fā)電機定子繞組為雙星形接線且中性點側(cè)無6個引出端子時，匝間短路保護采用縱向零序電壓匝間短路保護（3)過電流保護當(dāng)外部故障引起過電流，為了可靠地切除故障，在發(fā)電機上應(yīng)裝設(shè)

52、防御外部短路的相間短路保護。該保護同時也為發(fā)電機主保護的后備保護。相間短路后備保護配置原則如下： 1）50MW及以上的發(fā)電機，宜裝設(shè)負(fù)序電流保護和單元件低電壓啟動過電流保護，當(dāng)上述保護不能滿足靈敏性要求時，可采用低阻抗保護。上述保護裝置，宜帶兩段時限，以較短的時限動作于縮小故障影響范圍。（4）定子繞組單相接地保護定子繞組單相接地時，流過接地點的電容電流，不僅會燒毀繞組而且還要燒壞鐵芯并增加繞組絕緣的損壞程度，甚至還會引起匝間短路和相間短路。100MW及以上發(fā)電機應(yīng)裝設(shè)利用基波零序電壓和三次諧波電壓構(gòu)成的發(fā)電機定子100%接地保護。（5）定子繞組過負(fù)荷保護對定子繞組采用非直接冷卻的發(fā)電機，應(yīng)裝設(shè)

53、定時限過負(fù)荷保護，保護裝置接于一相電流。保護由一個電流繼電器和時間繼電器組成，帶時限動作于信號。（6）失磁保護發(fā)電機失磁是指發(fā)電機的勵磁電流突然全部消失或部分消失。發(fā)電機失磁后，對電力系統(tǒng)和發(fā)電機本身都會產(chǎn)生不利影響。根據(jù)發(fā)電機容量和勵磁方式的不同，失磁保護的方式有如下兩種： 1）對于容量在100MW以下的帶直流勵磁機的水輪發(fā)電機和不允許失磁運行的汽輪發(fā)電機，一般是利用轉(zhuǎn)子回路勵磁開關(guān)的輔助觸點連鎖跳開發(fā)電機的斷路器。 2）對于容量在100MW以上的發(fā)電機和采用半導(dǎo)體勵磁的發(fā)電機，一般采用發(fā)電機失磁后定子回路參數(shù)變化的特點構(gòu)成失磁保護。2.變壓器（1）瓦斯保護對變壓器油箱內(nèi)的各種故障以及油面的

54、降低，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護，它反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動作。其中輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于跳開變壓器各側(cè)電源斷路器。0.8MVA及以上的油浸式變壓器和0.4MVA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。（2）縱差動保護對變壓器繞組和引出線上發(fā)生故障，以及發(fā)生匝間短路時，其保護瞬時動作，跳開各側(cè)電源斷路器。對于6.3MVA及以上并列運行的電力變壓器，應(yīng)裝設(shè)差動保護。對于發(fā)電機變壓器組，當(dāng)發(fā)電機和變壓器之間有斷路器時，變壓器應(yīng)裝設(shè)單獨的縱聯(lián)差動保護，當(dāng)發(fā)電機和變壓器之間沒有斷路器時，100MW及以下的發(fā)電機，可只裝設(shè)發(fā)電機變壓器組共用的縱聯(lián)差動保護。如果變壓器的縱聯(lián)差動保護對單相接地短路

55、靈敏性不符合要求，可增設(shè)零序差動保護。（3）過電流保護為了反應(yīng)變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過電流，以及在變壓器內(nèi)部故障時，作為差動保護和瓦斯保護的后備，所以需裝設(shè)過電流保護。復(fù)合電壓啟動的過電流保護，宜用于升壓變壓器和系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器及過電流保護不符合靈敏性要求的降壓變壓器。負(fù)序電流保護和單相式低電壓啟動的過電流保護，可用于63MVA及以上的升壓變壓器。（4）過負(fù)荷保護對于6.3MVA及以上電力變壓器，當(dāng)數(shù)臺并列運行或到單臺運行，并作為其他負(fù)荷的備用電源時，因根據(jù)可能過負(fù)荷的情況，裝設(shè)過負(fù)荷保護。變壓器的過負(fù)荷電流，大多數(shù)情況下都是三相對稱的，因此只需裝設(shè)單相式過負(fù)荷保護，過負(fù)荷保護一般經(jīng)延

56、時動作于信號，而且三繞組變壓器各側(cè)過負(fù)荷保護均經(jīng)同一個時間繼電器。3.母線（1）母線電流差動保護母線電流差動保護包括母線完全電流差動保護和不完全電流差動母線保護。母線完全電流差動保護常用作單母線或只有一組母線經(jīng)常運行的雙母線保護。發(fā)電廠或大容量變電所610kV母線宜采用不完全差動電流保護。電流比相式母線保護是母線在內(nèi)部故障和外部故障時，各連接元件電流相位的變化來實現(xiàn)，可以提高保護的靈敏系數(shù)。（2）斷路器失靈保護在發(fā)電廠或變電所中，當(dāng)輸電線路、變壓器回路或母線發(fā)生短路故障時，保護裝置動作于跳閘切除故障，此時可能由于操作機構(gòu)失靈等原因使斷路器拒絕跳閘，即發(fā)生了斷路器失靈故障。此時，通過故障元件的保

57、護作用于同一發(fā)電廠或變電所相鄰元件斷路器，使之跳閘切除故障的線路，以較短的時限切除同一發(fā)電廠或變電所內(nèi)其他有關(guān)的斷路器，以便盡快地把停電范圍限制到最小。輸電線路的保護（1）導(dǎo)引線縱聯(lián)差動保護 利用敷設(shè)在輸電線路兩端變電所之間的二次電纜傳遞被保護線路各側(cè)信息的通信方式稱為導(dǎo)引線通信，以導(dǎo)引線為通道的縱聯(lián)保護稱為導(dǎo)引線縱聯(lián)保護。該保護僅用于少數(shù)重要的短線路（一般應(yīng)在10km以下）上。（2）高頻保護導(dǎo)引線縱聯(lián)差動保護的工作原理是反應(yīng)比較被保護線路兩端的電氣量，而不反應(yīng)保護區(qū)外部的短路故障。為了快速切除高壓遠(yuǎn)距離輸電線路上的故障，必須采用高頻保護。高頻保護是220kV及以上電壓等級復(fù)雜電網(wǎng)的主保護方式

58、。在110kV220kV輸電線路上高頻保護的動作時間為50ms左右，在330kV及以上輸電線路上高頻保護的動作時間為40ms以下。光纖保護 在縱聯(lián)保護中使用光纖通道構(gòu)成的保護稱為光纖保護。光纖通道通信容量大，不受電磁干擾，在經(jīng)濟上也可以與導(dǎo)引線通道競爭，近年來光纖通道成為短線路縱聯(lián)保護的主要通道形式。5.2 測量儀表的規(guī)劃設(shè)計 為了正確反映電力裝置的電氣運行參數(shù)和絕緣狀況，滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行和電力商業(yè)化運行的需要，在發(fā)電廠的電路中應(yīng)裝設(shè)電氣測量儀表。需要進行監(jiān)測的電氣參數(shù)主要有電流、電壓、頻率、有功功率、無功功率、有功電能及無功電能。由于各個電路的性質(zhì)和特點不同，需要進行監(jiān)測的內(nèi)容及所需

59、配置的儀表種類和數(shù)量也不同，其配置應(yīng)符合DL/T5237-2001電測量及電能計量裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程的規(guī)定。 1.發(fā)電機（1）定子回路 水電廠中單機容量為10MW及以上的發(fā)電機，水輪發(fā)電機允許在較大的不平衡負(fù)荷下運行，所以在控制室應(yīng)裝設(shè)一只定子電流表，定子電壓表1只，定子絕緣電壓表1只，有功和無功功率表各1只，有功和無功電能表各1只。電流表用來監(jiān)視發(fā)電機三相負(fù)荷的平衡情況，防止出現(xiàn)危險的不正常工作狀態(tài)；定子電壓表用來監(jiān)視發(fā)電機已被勵磁、但尚未并入系統(tǒng)時啟動過程中的電壓；定子絕緣電壓表用來檢查發(fā)電機未并入系統(tǒng)時定子繞組絕緣情況；有功和無功功率表，用來監(jiān)視并聯(lián)運行的發(fā)電機之間有功和無功功率的分配，有

60、功功率表也監(jiān)視原動機的負(fù)荷；有功和無功電能表，用來積算發(fā)電機發(fā)出的有功和無功電能。（2）轉(zhuǎn)子回路 一般在控制室裝設(shè)直流電流表、電壓表各1只，分別監(jiān)視轉(zhuǎn)子的負(fù)荷和電壓。勵磁系統(tǒng)的其他測量儀表配置，隨所采用的勵磁方式不同而有差別。變壓器 （1）雙繞組變壓器，高壓側(cè)裝設(shè)電流表、有功和無功功率表、有功和無功電能表個一只，當(dāng)雙繞組變壓器與發(fā)電機組成單元接線時，低壓側(cè)不必另裝儀表，運行中的電氣量可用發(fā)電機定子回路的儀表讀取。 （2）三繞組（自耦）變壓器，高、中、低壓側(cè)分別裝設(shè)電流表、有功和無功功率表、有功和無功電能表各1只，對自耦變壓器增設(shè)公共繞組電流表1只。線路 （1）對于110kV及以上的線路，應(yīng)裝設(shè)