2×300MW凝汽式發(fā)電廠電氣部分設(shè)計(jì)

目錄TOC\o\t"標(biāo)題7,7,標(biāo)題8,8,標(biāo)題9,9"前言 圖四：x68=0.348，xAC=0.0836，圖五：（1）對于無窮大系統(tǒng)：Kim=1.8標(biāo)幺值：有名值：（2）對于發(fā)電機(jī)G2：Kim=1.8標(biāo)幺值：有名值：對于短了點(diǎn)K3：I=7.909+16.496=24.405KA4.4短路電流計(jì)算結(jié)果電壓系數(shù)（KA）短路點(diǎn)短路電流同期分量有效值（KA）短路全電流最大有效值（KA）短路沖擊電流（KA）T=0.5T=1sT=2s220220kv母線K114.56212.47112.50622.32437.52418發(fā)電機(jī)端K2123.1285.537683.3868193.773323.61366kv廠用導(dǎo)線K324.40524.40524.40537.73663.282第五章 電氣設(shè)備的選擇：5.1電氣設(shè)備選擇的一般原則及短路校驗(yàn)5.1.1設(shè)備選擇的一般原則1、①應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)，安全適用，經(jīng)濟(jì)合理。②應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。③應(yīng)與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。④選擇的導(dǎo)體品種不應(yīng)太多。2、選用的電器最高允許工作電壓，不得低于該回路最高運(yùn)行電壓。3、選用導(dǎo)體的長期允許電流不得小于該回路的持續(xù)工作電流。由于高壓開斷電器設(shè)有持續(xù)過載能力，在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。4、驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流作用的短路電流，應(yīng)按具體工作的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃。5、驗(yàn)算導(dǎo)體和電器的短路電流，按下列情況計(jì)算：（1）、除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)電流外，元件的電阻都應(yīng)略去不計(jì)。（2）、對不帶電抗器回路的計(jì)算，短路點(diǎn)應(yīng)選擇在正常接線方式短路電流為最大的點(diǎn)。6、導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流按發(fā)生短路時(shí)最嚴(yán)重情況計(jì)算。7、驗(yàn)算裸導(dǎo)體短路熱效應(yīng)應(yīng)計(jì)算時(shí)間，應(yīng)采用主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間，繼電器的短路熱效應(yīng)計(jì)算時(shí)間，宜采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。8、在正常運(yùn)行時(shí)，電氣引線的最大作用力不應(yīng)大于電器端子允許的負(fù)載。5.1.2按短路條件進(jìn)行校驗(yàn)電氣設(shè)備按短路故障情況進(jìn)行校驗(yàn)，就是要按最大可能的短路故障（通常為三相短路故障）時(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定度進(jìn)行校驗(yàn)。但有熔斷器和有熔斷器保護(hù)的電器和導(dǎo)體（如電壓互感器等），以及架空線路，一般不必考慮動(dòng)穩(wěn)定度、熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)，對電纜，也不必進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)。在電力系統(tǒng)中盡管各種電氣設(shè)備的作用不一樣，但選擇的要求和條件有諸多是相同的。為保證設(shè)備安全、可靠的運(yùn)行，各種設(shè)備均按正常工作的條件下的額定電壓和額定電流選擇，并按短路故障條件校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。（1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性，就是校驗(yàn)設(shè)備的載流部分在短路電流的作用下，其金屬導(dǎo)電部分的溫度不應(yīng)超過最高允許值。如果滿足這一條件，則選出的電氣設(shè)備符合熱穩(wěn)定的要求。作熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，已通過電氣設(shè)備的三項(xiàng)短路電流為依據(jù)，工程計(jì)算中常用下式校驗(yàn)所選的電氣設(shè)備是否滿足熱穩(wěn)定的要求，即：作熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，已通過電氣設(shè)備的三項(xiàng)短路電流為依據(jù)，工程計(jì)算中常用下式校驗(yàn)所選的電氣設(shè)備是否滿足熱穩(wěn)定的要求，即：式中，——三相短路電流周期分量的穩(wěn)定值（KA）；——等值時(shí)間（亦稱假想時(shí)間s）；——制造廠規(guī)定的在ts內(nèi)電器的熱穩(wěn)定電流（KA）；t為與相對應(yīng)的時(shí)間（s）。短路計(jì)算時(shí)間。校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間應(yīng)為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間top和斷路器全開斷時(shí)間toc之和，即式中，——保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，主要有主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，當(dāng)為主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間時(shí)一般取0.05s；當(dāng)為后備保護(hù)時(shí)間時(shí)一般取2.5s；——斷路器全開斷時(shí)間（包括固有分閘時(shí)間和燃弧時(shí)間）。如果缺乏斷路器分閘時(shí)間數(shù)據(jù)，對快速及中速動(dòng)作的斷路器，取toc=0.1-0.5s,對低速動(dòng)作的斷路器，取toc=0.2s。校驗(yàn)導(dǎo)體和220KV電纜的短路熱穩(wěn)定性時(shí)，所用的計(jì)算時(shí)間，一般采用主保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間加上相應(yīng)地?cái)嗦菲鞯娜珠l時(shí)間.如主保護(hù)有死區(qū)時(shí)，則應(yīng)采用能對該死區(qū)起作用的后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，并采用相應(yīng)處的短路電流值。校驗(yàn)電器和220KV以上沖油電纜的短路電流計(jì)算時(shí)間，一般采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加相應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。（2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)當(dāng)電氣設(shè)備中有短路電流通過時(shí)，將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可能對電氣設(shè)生嚴(yán)重的破壞作用。因此，各制造廠所生產(chǎn)的電器，都用最大允許的電流的值imax或最大有效值Imax表示其電動(dòng)力穩(wěn)定的程度，它表明電器通過上述電流時(shí)，不至因電動(dòng)力的作用而損害。滿足動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的條件為ish≤imax或Ish≤Imax式中ish及Ish——三相短路時(shí)的沖擊電流及最大有效值電流。電氣設(shè)備的選擇除了要滿足上述技術(shù)數(shù)據(jù)要求外，尚應(yīng)根據(jù)工程的自然環(huán)境、位置（氣候條件、厭惡、化學(xué)污染、海拔高度、地震等）、電氣主接線極短路電流水平、配電裝置的布置及工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)等因素考慮。220KV側(cè)各個(gè)回路的最大工作電流（1）出線回路IN1=360000/UN=0.308KAIMAX1=1.05IN1=0.324KA（2）母線側(cè)IN2=2*360000/UN=1000/（*220*0.85）=3.082KAIMAX1=1.05IN2=3.236KA （3）雙繞組變壓器回路IN3=300/（UN）=0.926KAIMAX3=1.05IN3=0.973KA5.2 主要電氣設(shè)備的選擇5.2.1隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)是電力系統(tǒng)中應(yīng)用最多的一種高壓電器，它的主要功能是：（1） 建立明顯的絕緣間隙，保證線路或電氣設(shè)備修理時(shí)人身安全；（2） 轉(zhuǎn)換線路、增加線路連接的靈活性。在電網(wǎng)運(yùn)行情況下，為了保證檢修工作電安全進(jìn)行，除了使工作點(diǎn)與帶電部分隔離外，還必須采取檢修接地措施防止意外帶電。為此，要求在高壓配電裝置的母線側(cè)和線路側(cè)裝設(shè)帶專門接地刀閘的隔離開關(guān)，以便在檢修母線或線路斷路器時(shí)，使之可靠接地。這種帶接地刀閘的隔離開關(guān)的工作方式為：正常運(yùn)行時(shí)，主刀閘閉合，接地刀閘斷開；檢修時(shí)，主刀閘斷開，接地刀閘閉合。這種工作方式由操作機(jī)構(gòu)之間具有機(jī)械閉鎖的裝置來實(shí)現(xiàn)。隔離開關(guān)的配置（1）中小型發(fā)電機(jī)出口一般應(yīng)裝設(shè)隔離開關(guān)；容量為200MW及以上大機(jī)組與雙繞組變壓器的單元連接時(shí)，其出口不裝設(shè)隔離開關(guān)，但應(yīng)有可拆連接點(diǎn)。（2）在出線上裝設(shè)電抗器的6~10KV配電裝置中，當(dāng)向不同用戶供電的兩回線共用一臺斷路器和一組電抗器時(shí)，每回線上應(yīng)各裝設(shè)一組出線隔離開關(guān)。（3）接在發(fā)電機(jī)、變壓器引出線或中性點(diǎn)上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)。（4）一臺半斷路器接線中，視發(fā)變電工程的具體情況，進(jìn)出線可裝設(shè)隔離開關(guān)也可不裝設(shè)隔離開關(guān)。（5）斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便在斷路器檢修時(shí)隔離電源。（6）中性點(diǎn)直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地；自耦變壓器的中性點(diǎn)則不必裝設(shè)隔離開關(guān)。原則：①②220KV側(cè)隔離開關(guān)的選擇擬選型號為GW4—220/1200系列隔離開關(guān)，參數(shù)如表4-1所示。表4-1GW4—220/1250系列隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)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）額定頻率（HZ）220125031.58050GW4—220W系列隔離開關(guān)是三相交流50HZ高壓開關(guān)設(shè)備，供在有電壓五負(fù)載的情況下，斷開或閉合線路之用。該系列隔離開關(guān)的主刀閘和接地刀閘可分配各類電動(dòng)型或手動(dòng)型操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行三相聯(lián)動(dòng)操作，主刀閘和接地刀閘有機(jī)械連鎖裝置。1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：動(dòng)穩(wěn)定電流IMAX=125KA，220KV側(cè)短路沖擊電流為IIM=27.155KA即：IMAXIIM滿足動(dòng)穩(wěn)定條件2)熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 短路熱效應(yīng)>滿足條件擬選型號為GW4—220/1200系列隔離開關(guān)根據(jù)額定電流和電壓所選型號和動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)與雙繞組變壓器回路基本相同，這里就不再作詳細(xì)的敘述。5.2.2斷路器的選擇斷路器型式的選擇，除應(yīng)滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。型式，除滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境外，還應(yīng)考慮安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)方便，一般6~35KW選用真空斷路器，35~500KV采用SF6斷路器額定電壓的選擇Un>Uns額定電流的選擇In>Imax額定開短電流的校驗(yàn)條件為Imn>In動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)應(yīng)滿足ies>im220KV斷路器選型LW1-220/2500相關(guān)系數(shù)額定工作電壓KV220熱穩(wěn)定電壓80額定電流3150額定電流100額定開斷電流40額定動(dòng)穩(wěn)定電流100（1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ：ip=100KA;iam=21.30KA;ip>im滿足條件（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：設(shè)備Qs=I2t=402*4KAs=6400KA（3）短路熱效應(yīng)：Qs>Qkx滿足條件5.2.3導(dǎo)體的選擇導(dǎo)體截面可以按長期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟(jì)密度選擇，除配電裝置的匯流母線外，對于年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)大，傳輸容量大，長度在20m以上的導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。一般來說，母線系統(tǒng)包括截面導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分，載流導(dǎo)體構(gòu)成硬母線和軟母線，軟母線是鋼芯鋁絞線，有單根，雙分和組合導(dǎo)體等形式，因其機(jī)械強(qiáng)度決定支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。110kV及以上高壓配電裝置一般采用軟導(dǎo)線。硬導(dǎo)體截面常用的有矩形.槽形和管形。單條矩形導(dǎo)體截面最大不超過1250，以減小集膚效應(yīng)，使用于大電流時(shí)，可將2~4條矩形導(dǎo)體并列使用，矩形導(dǎo)體一般只用于35kV及以下.電流在4000A及以下的配電裝置中；槽形導(dǎo)體機(jī)械強(qiáng)度好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)較小，一般用于4000~8000Ａ的配電裝置中；管形導(dǎo)體集膚效應(yīng)系數(shù)小.機(jī)械強(qiáng)度高，用于8000A以上的大電流母線或要求電暈電壓高的110kV及以上的配電裝置中。軟導(dǎo)體常用的有鋼芯鋁絞線.組合導(dǎo)線.分裂導(dǎo)線和擴(kuò)徑導(dǎo)線，后者多用于330kV及以上配電裝置。5.2.3避雷器的選擇避雷器的作用：在電力系統(tǒng)中除了內(nèi)部過電壓影響系統(tǒng)的供電可靠性,還有大氣過電壓,就是所說的雷擊過電壓。雷擊過電壓會使電氣設(shè)備發(fā)生損壞，造成停電事故。為保證電力系統(tǒng)的正常安全可靠運(yùn)行，必須做好電力系統(tǒng)的大氣過電壓保護(hù)。保護(hù)電器一般指的就是避雷器。避雷器的選擇和配置：1．型式：選擇避雷器型式時(shí)，應(yīng)考慮被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點(diǎn)，按下表選擇：表4-5避雷器型式選擇型號型式應(yīng)用范圍FS配電用普通閥型10kV以下配電系統(tǒng)、電纜終端盒FZ電站用普通閥型3-220kV發(fā)電廠、變電所配電裝置FCZ電站用磁吹閥型330kV及需要限制操作的220kV以及以下配電，某些變壓器中性點(diǎn)FCD旋轉(zhuǎn)電機(jī)用磁吹閥型用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)、屋內(nèi)Y氧化鋅避雷器配電系統(tǒng),發(fā)電廠、變電所型號含義：F—閥型避雷器；S—配電所用；Z—發(fā)電廠、變電所用；C—磁吹；D—旋轉(zhuǎn)電機(jī)用；J—中性點(diǎn)直接接地；Y—氧化鋅避雷器。2．額定電壓：避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。3．校驗(yàn)項(xiàng)目：（1）滅弧電壓：—接地系數(shù)。對于非直接接地，20kV及以下=1.1，35kV及以上=1.0；對直接接地=0.8?！罡吖ぷ髟试S電壓，為電網(wǎng)額定電壓的1.15倍。（2）工頻放電電壓下限值：—內(nèi)部過電壓允許計(jì)算倍數(shù)，對非直接接地63kV及以下=4；110kV及以下=3.5；對直接接地110～220kV，=3?！O(shè)備最高運(yùn)行相電壓（kV）。工頻放電電壓上限值：（3）避雷器的殘壓：指波形為8/20的一定幅值的沖擊電流通過避雷器時(shí)，在閥片上產(chǎn)生的電壓峰值。我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：220kV及以下避雷器沖擊電流幅值為5KA。—避雷器的保護(hù)比，F(xiàn)Z型=2.3～2.35，F(xiàn)CZ型=1.86～2。（4）避雷器沖擊放電電壓上限值：根據(jù)避雷器配置原則，配電裝置的每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器，變壓器中性點(diǎn)接地必須裝設(shè)避雷器，并接在變壓器和斷路器之間；110kV、35kV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。5.2.4電壓互感器的選擇電壓互感器的配置原則是應(yīng)滿足測量、保護(hù)、同期和自動(dòng)裝置的要求；保證在運(yùn)行方式改變時(shí)，保護(hù)裝置不失壓、同期點(diǎn)兩側(cè)都能方便的取壓。通常如下配置：（1）母線6—220KV電壓級的每組母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器，旁母線則視各回路出線外側(cè)裝設(shè)電壓互感器的需要而定。（2）線路當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路斷路器外側(cè)有無電壓，供同期和自動(dòng)重合閘使用，該側(cè)裝一臺單相電壓互感器。（3）發(fā)電機(jī)一般在出口處裝兩組。一組（△/Y）用于自動(dòng)重合閘。一組供測量儀表、同期和繼電保護(hù)使用。各種互感器的使用范圍（1）6—220KV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)；在高壓開關(guān)柜或在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂膠柱絕緣結(jié)構(gòu)。（2）220KV以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確登記滿足要求時(shí)，一般采用電容式電壓互感器。1.220KV母線側(cè)擬選型號為JCC5-220系列電壓互感器,具體參數(shù)如表4-3所示。表4-3JCC5-220系列電壓互感器技術(shù)數(shù)據(jù)額定工作電壓（KV）二次負(fù)荷連接組標(biāo)號初級繞組次級繞組剩余電壓繞組1級3級220/0.1500VA500VA型號含義：J——電壓互感器C——串級絕緣C——瓷箱式220/——額定電壓油浸式電壓互感器為串級式全密封結(jié)構(gòu)，由金屬膨脹器、套管、器身、基座及其他部件組成。鐵心采用優(yōu)質(zhì)硅鋼片加工而成，疊成口字形，鐵心上柱套有平衡繞組、一次繞組，下柱套有平衡繞組、一次繞組、測量繞組、保護(hù)繞組及剩余電壓繞組，器身經(jīng)真空處理后由低介質(zhì)損耗絕緣材料固定在用鋼板焊成的基座上，裝在充滿變壓器油的瓷箱內(nèi)5.2.5電流互感器的選擇電流互感器（簡稱CT）將高壓電流和低壓大電流變成電壓較低的小電流，供給儀表和繼電保護(hù)裝置，並將儀表和保護(hù)裝置與高壓電器隔開（電流互感器的二次側(cè)額定電流一般為5A），這使得測量儀表和繼電保護(hù)裝置使用安全、方便、也使其在制造上可以標(biāo)準(zhǔn)化，簡化了制造工藝並降低了成本。因此，電流互感器在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。也是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備。電流互感器的特點(diǎn)是：(1)一次線圈串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，因此，一次線圈中的電流完全取決于被測電路的負(fù)荷電流．而與二次電流無關(guān)；(2)電流互感器二次線圈所接儀表和繼電器的電流線圈阻抗都很小，所以正常情況下，電流互感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。電流互感器一、二次額定電流之比，稱為電流互感器的額定互感比：kn=I1n/I2n因?yàn)橐淮尉€圈額定電流I1n己標(biāo)準(zhǔn)化，二次線圈額定電流I2n統(tǒng)一為5(1或0.5)安，所以電流互感器額定互感比亦已標(biāo)準(zhǔn)化。kn還可以近似地表示為互感器一、二次線圈的匝數(shù)比，即kn≈kN=N1/N2式中N1、N2為一、二線圈的匝數(shù)。電流互感器出線一般設(shè)三組，主要是管保護(hù)，測量，計(jì)量。若只有兩組，那么測量和計(jì)量可以串聯(lián)。若只用一組互感器，線路不配差動(dòng)保護(hù)。差動(dòng)是專門保護(hù)變壓器的。高壓后備電路一般也出三組，管普通過流保護(hù)，差動(dòng)保護(hù)，測量。低壓后備電路一般也出三組，管普通過流保護(hù)，差動(dòng)保護(hù)，測量。若有計(jì)量要求，可以與測量公用一組互感器。1.220KV側(cè)擬選型號為LCWB—220（W）系列電流互感器，具體參數(shù)如表4-4所示。表4-4LCWB—220（W）系列電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù)額定工作電壓（KV）準(zhǔn)確級額定電流比（A）5s熱穩(wěn)定電流（KA）額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（KA）220252421101)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：IMAXIIM動(dòng)穩(wěn)定電流IMAX=110KA，220KV側(cè)短路沖擊電流為IIM=27.155KA即：IMAXIIM滿足動(dòng)穩(wěn)定條件2)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，=2.5+0.1=2.6查周期分量等值時(shí)間曲線可得teq=2.1S即：5*42*42=88202.1*40.1204*40.1204=3380.26滿足熱穩(wěn)定條件。擬選型號為LCWB—220（W）系列電流互感器根據(jù)額定電流和電壓所選型號和動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)與出線回路基本相同，這里就不再作詳細(xì)的敘述。第六章繼電保護(hù)研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運(yùn)行的異常工況，以探討其對策的反事故自動(dòng)化措施。因在其發(fā)展過程中曾主要用有觸點(diǎn)的繼電器來保護(hù)電力系統(tǒng)及其元件（發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路、母線等）使之免遭損害，所以沿稱繼電保護(hù)。繼電保護(hù)裝置為了完成它的任務(wù)，必須在技術(shù)上滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性四個(gè)基本要求。對于作用于繼電器跳閘的繼電保護(hù)，應(yīng)同時(shí)滿足四個(gè)基本要求，而對于作用于信號以及只反映不正常的運(yùn)行情況的繼電保護(hù)裝置，這四個(gè)基本要求中有些要求可以降低。1）選擇性選擇性就是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時(shí)，其繼電保護(hù)僅將故障的設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)將故障切除。2）速動(dòng)性速動(dòng)性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障，以減少設(shè)備及用戶在大電流、低電壓運(yùn)行的時(shí)間，降低設(shè)備的損壞程度，提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。一般必須快速切除的故障有：(1)使發(fā)電廠或重要用戶的母線電壓低于有效值(一般為0.7倍額定電壓)。(2)大容量的發(fā)電機(jī)、變壓器和電動(dòng)機(jī)內(nèi)部故障。(3)中、低壓線路導(dǎo)線截面過小，為避免過熱不允許延時(shí)切除的故障。(4)可能危及人身安全、對通信系統(tǒng)或鐵路信號造成強(qiáng)烈干擾的故障。故障切除時(shí)間包括保護(hù)裝置和斷路器動(dòng)作時(shí)間，一般快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0.04s～0.08s，最快的可達(dá)0.01s～0.04s，一般斷路器的跳閘時(shí)間為0.06s～0.15s，最快的可達(dá)0.02s～0.06s。對于反應(yīng)不正常運(yùn)行情況的繼電保護(hù)裝置，一般不要求快速動(dòng)作，而應(yīng)按照選擇性的條件，帶延時(shí)地發(fā)出信號。3）靈敏性靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運(yùn)行情況時(shí)，保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。能滿足靈敏性要求的繼電保護(hù)，在規(guī)定的范圍內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置和短路的類型如何，以及短路點(diǎn)是否有過渡電阻，都能正確反應(yīng)動(dòng)作，即要求不但在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)能可靠動(dòng)作，而且在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下經(jīng)過較大的過渡電阻兩相或單相短路故障時(shí)也能可靠動(dòng)作。系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：被保護(hù)線路末端短路時(shí)，系統(tǒng)等效阻抗最小，通過保護(hù)裝置的短路電流為最大運(yùn)行方式；系統(tǒng)最小運(yùn)行方式：在同樣短路故障情況下，系統(tǒng)等效阻抗為最大，通過保護(hù)裝置的短路電流為最小的運(yùn)行方式。保護(hù)裝置的靈敏性是用靈敏系數(shù)來衡量。4）可靠性可靠性包括安全性和信賴性，是對繼電保護(hù)最根本的要求。安全性：要求繼電保護(hù)在不需要它動(dòng)作時(shí)可靠不動(dòng)作，即不發(fā)生誤動(dòng)。信賴性：要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)可靠動(dòng)作，即不拒動(dòng)。繼電保護(hù)的誤動(dòng)作和拒動(dòng)作都會給電力系統(tǒng)帶來嚴(yán)重危害。即使對于相同的電力元件，隨著電網(wǎng)的發(fā)展，保護(hù)不誤動(dòng)和不拒動(dòng)對系統(tǒng)的影響也會發(fā)生變化。以上四個(gè)基本要求是設(shè)計(jì)、配置和維護(hù)繼電保護(hù)的依據(jù)，又是分析評價(jià)繼電保護(hù)的基礎(chǔ)。這四個(gè)基本要求之間是相互聯(lián)系的，但往往又存在著矛盾。因此，在實(shí)際工作中，要根據(jù)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和用戶的性質(zhì)，辯證地進(jìn)行統(tǒng)一。6.1 發(fā)電機(jī)的保護(hù)發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行對保證電力系統(tǒng)的正常工作和電能質(zhì)量起著決定性的作用，同時(shí)發(fā)電機(jī)本身也是十分貴重的電氣設(shè)備，因此，應(yīng)該針對各種不同的故障和不正常工作狀態(tài)，裝設(shè)性能完善的繼電保護(hù)裝置。發(fā)電機(jī)的故障類型主要有定子繞組相間短路、定子一相繞組內(nèi)的匝間短路、定子繞組單相接地、轉(zhuǎn)子繞組一點(diǎn)接地或兩點(diǎn)接地、轉(zhuǎn)子勵(lì)磁回路勵(lì)磁電流消失等。發(fā)電的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有：由于外部短路引起的定子繞組過電流；由于負(fù)荷超過發(fā)電機(jī)額定容量而引起的三相對稱過負(fù)荷；由外部不對稱短路或不對稱負(fù)荷（如單相負(fù)荷，非全相運(yùn)行等）而引起的發(fā)電機(jī)負(fù)序過電流；由于突然甩負(fù)荷而引起的定子繞組過電壓；由于勵(lì)磁回路故障或強(qiáng)勵(lì)時(shí)間過長而引起的轉(zhuǎn)子繞組過負(fù)荷；由于汽輪機(jī)主汽門突然關(guān)閉而引起的發(fā)電機(jī)逆功率等。6.1.1保護(hù)分類針對以上故障類型及不正常運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)以下繼電保護(hù)裝置：（1）對1MW以上發(fā)電機(jī)的定子繞組及其引出線的相間短路，應(yīng)裝設(shè)縱差動(dòng)保護(hù)。（2）對直接連于母線的發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地故障，當(dāng)單相接地故障電流（不考慮消弧線圈的補(bǔ)償作用）大于規(guī)定的允許值時(shí)，應(yīng)裝設(shè)有選擇性的接地保護(hù)裝置。（3）對于發(fā)電機(jī)定子繞組的匝間短路，當(dāng)定子繞組星形接線、每相有并聯(lián)分支且中性點(diǎn)側(cè)有分支引出端時(shí)，應(yīng)裝設(shè)橫差保護(hù)。（4）對于發(fā)電機(jī)外部短路引起的過電流，可采用下列保護(hù)方式（1）負(fù)序過電流及單元件低電壓過電流保護(hù)，一般用于50MW以上的發(fā)電機(jī)（2）復(fù)合電壓啟動(dòng)的過電流保護(hù)，包括負(fù)序電壓及線電壓，一般用于1MW以上的發(fā)電機(jī)（3）過電流保護(hù)，用于1MW及以下的小型發(fā)電機(jī)（4）帶電流記憶的低壓過流保護(hù)，用于自并勵(lì)發(fā)電機(jī)。（5）對于由不對稱負(fù)荷或外部不對稱短路而引起的負(fù)序過電流，一般在50MW及以上的發(fā)電機(jī)上裝設(shè)負(fù)序過電流保護(hù)（6）對于由對稱負(fù)荷引起的發(fā)電機(jī)定子繞組過電流，應(yīng)裝設(shè)接于一相電流的過負(fù)荷保護(hù)。（7）對于水輪發(fā)電機(jī)定子繞組過電壓，應(yīng)裝設(shè)帶延時(shí)的過電壓保護(hù)。（8）對于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁回路的一點(diǎn)接地故障，對1MW及以下的小型發(fā)電機(jī)可裝設(shè)定期檢測裝置；對1MW以上的發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)專用的勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地保護(hù)。（9）對于發(fā)電機(jī)勵(lì)磁消失故障，在發(fā)電機(jī)不允許失磁運(yùn)行時(shí)，應(yīng)在自動(dòng)滅磁開關(guān)斷開時(shí)連鎖斷開發(fā)電機(jī)的斷路器；對采用半導(dǎo)體勵(lì)磁以及100MW及以上采用電機(jī)勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)，應(yīng)增設(shè)直接反應(yīng)發(fā)電機(jī)失磁時(shí)電氣參數(shù)變化的專用失磁保護(hù)。（10）對于轉(zhuǎn)子回路的過負(fù)荷，在100MW及以上，并且采用半導(dǎo)體勵(lì)磁系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)上，應(yīng)裝設(shè)轉(zhuǎn)子過負(fù)荷保護(hù)。（11）對于汽輪發(fā)電機(jī)主汽門突然關(guān)閉而出現(xiàn)的發(fā)電機(jī)變電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的異常運(yùn)行方式，為防止損壞汽輪機(jī)，對200MW及以上的大容量汽輪發(fā)電機(jī)宜裝設(shè)逆功率保護(hù)；對于燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)逆功率保護(hù)。（12）對于300MW及以上的發(fā)電機(jī)，應(yīng)裝設(shè)過勵(lì)磁保護(hù)。（13）其他保護(hù)：如當(dāng)電力系統(tǒng)震蕩影響機(jī)組安全運(yùn)行時(shí)，在300MW機(jī)組上，宜裝設(shè)失步保護(hù)；當(dāng)汽輪機(jī)低頻運(yùn)行會造成機(jī)械振動(dòng)，葉片損傷，對汽輪機(jī)危害極大時(shí)，可裝設(shè)低頻保護(hù)；當(dāng)水冷發(fā)電機(jī)斷水時(shí)，可裝設(shè)斷水保護(hù)等。6.2 各部分的保護(hù)6.2.1發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)保護(hù)選擇如下：縱差動(dòng)保護(hù)。選擇性的接地保護(hù)裝置橫差保護(hù)負(fù)序過電流保護(hù)專用失磁保護(hù)轉(zhuǎn)子過負(fù)荷保護(hù)逆功率保護(hù)過勵(lì)磁保護(hù)斷水保護(hù)6.2.2變壓器變壓器保護(hù)概念變壓器保護(hù)裝置是集保護(hù)、監(jiān)視、控制、通信等多種功能于一體的電力自動(dòng)化高新技術(shù)產(chǎn)品，是構(gòu)成智能化開關(guān)柜的理想電器單元。該產(chǎn)品內(nèi)置一個(gè)由二十多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)保護(hù)程序構(gòu)成的保護(hù)庫，具有對一次設(shè)備電壓電流模擬量和開關(guān)量的完整強(qiáng)大的采集功能（電流測量通過保護(hù)CT實(shí)現(xiàn)）。變壓器保護(hù)作用變壓器保護(hù)裝置由儲油柜等幾部分組成，其作用分述如下：①儲油柜。也叫油枕或油膨脹器，主要用來縮小變壓器油與空氣的接觸面積，減少油受潮和氧化的程度，減緩油的劣化，延長變壓器油的使用壽命。同時(shí)，隨溫度、負(fù)荷的變化給變壓器油提供緩沖空間。②吸濕器。內(nèi)裝吸濕劑，如變色硅膠等，能吸收進(jìn)人儲油柜的潮氣.確保變壓器油不變質(zhì)。③安全氣道。又稱防爆管。當(dāng)變壓器內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，如發(fā)生短路等，絕緣油即燃燒并急劇分解成氣體，導(dǎo)致變壓器內(nèi)部壓力驟增，油和氣體將沖破防爆管的玻璃膜噴出泄壓，避免變壓器油箱破裂。④氣體繼電器。又叫瓦斯繼電器。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生故障(如絕緣擊穿，繞組匝間或?qū)娱g短路等)產(chǎn)生氣體或變壓器油箱漏油使油面降低時(shí)，則氣體繼電器動(dòng)作，發(fā)出報(bào)譽(yù)信號（輕瓦斯）或接通繼電保護(hù)回路使開關(guān)跳閘（重瓦斯），以保證故障不再擴(kuò)大。⑤凈油器。也叫熱虹吸器或熱濾油器.內(nèi)充吸附劑。當(dāng)變壓器油流經(jīng)吸附劑時(shí)，油中所帶水分、游離酸加速油老化的氧化物皆被吸收。達(dá)到變壓器油連續(xù)凈化的目的。⑥測溫裝置。用來測最變壓器的油溢。.1變壓器采用薄膜保護(hù)的作用可以密封變壓器，不與空氣接觸.從而消除油的氧化，減緩油的老化速度。磁力指針式油表指示不正確的原因①油表浮子或轉(zhuǎn)軸卡住。②指針?biāo)蓜?dòng)或卡住。③油枕隔膜漏油。④油枕隔膜下積存大最氣體。⑤磁鐵的磁力降低或位置調(diào)整不當(dāng)。⑥浮筒漏油。.2怎樣更換氣體繼電器①首先將氣體繼電器管道上的蝶閥關(guān)嚴(yán)。如蝶閥關(guān)不嚴(yán)或有其他情況，必要時(shí)可放掉油枕中的油，以防在工作中大量溢油。②新氣體繼電器安裝前，應(yīng)檢查有無檢驗(yàn)合格證明，口徑、流速是否正確，內(nèi)外各部件有無損壞，內(nèi)部如有臨時(shí)綁扎要拆開，最后檢查浮筒、擋板、信號和跳閥接點(diǎn)的動(dòng)作是否可靠。關(guān)好放氣閥門。③安裝氣體繼電器時(shí)，應(yīng)注意油流方向，箭頭方向指向油枕。④打開蝶閥向氣體繼電器充油，充滿油后從放氣小閥門放氣。如油枕帶膠囊，應(yīng)注意充油放氣的方法，盡量減少和避免氣體進(jìn)人油枕。⑤進(jìn)行保護(hù)接線時(shí).應(yīng)防止接錯(cuò)和短路，避免帶電操作，同時(shí)要防止使導(dǎo)電桿轉(zhuǎn)動(dòng)和小瓷頭漏油。⑥投人運(yùn)行前，應(yīng)進(jìn)行絕緣搖測及傳動(dòng)試驗(yàn)。.3氣體繼電器的作用氣體繼電器是變壓器重要的保護(hù)組件。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，油中產(chǎn)生氣體或油氣流動(dòng)時(shí)，則氣體繼電器動(dòng)作，發(fā)出信號或切斷電源，以保護(hù)變壓器。另外，發(fā)生故障后，可以通過氣體繼電器的視窗觀察氣體顏色，以及取氣體進(jìn)行分析，從而對故障的性質(zhì)做出判斷。選擇保護(hù)如下：三段式相間過流保護(hù)零序過流告警和跳閘保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)相間負(fù)序過流保護(hù)低電壓保護(hù)油浸變非電量保護(hù)干式變非電量保護(hù)系統(tǒng)異常工況報(bào)警及閉鎖功能6.2.3線路220kV線路裝設(shè)南瑞公司微機(jī)型線路保護(hù)每條線路裝設(shè)RCS-931A、RCS-902C型號主保護(hù)各一套并每套保護(hù)各自配有獨(dú)立的打印機(jī)及BSF-3型高頻收發(fā)信機(jī)每條線路并裝設(shè)一套RCS-923A型失靈及輔助保護(hù)裝置一套CZX-12R操作繼電器箱。正常運(yùn)行時(shí)線路上兩套保護(hù)及失靈保護(hù)應(yīng)投入運(yùn)行。RCS-931A中裝設(shè)有a三相電流分相差動(dòng)和零序電流差動(dòng)保護(hù)b工頻變化量距離保護(hù)c三段式相間距離保護(hù)d三段式接地距離保護(hù)e二段零序方向過流保護(hù)f重合閘保護(hù)功能內(nèi)置光纖通道接口。RCS-902C中裝設(shè)有a分相縱聯(lián)距離和零序方向的縱聯(lián)方向保護(hù)b工頻變化量距離保護(hù)c三段式相間距離保護(hù)d三段式接地距離保護(hù)e二段零序方向過流保護(hù)f重合閘6.2.4母線當(dāng)任一組母線檢修后再投入之前利用母聯(lián)斷路器對該母線進(jìn)行充電實(shí)驗(yàn)時(shí)可投入母聯(lián)充電保護(hù)當(dāng)被實(shí)驗(yàn)?zāi)妇€存在故障時(shí)利用充電保護(hù)切出故障。母聯(lián)充電保護(hù)有專門的起動(dòng)元件.在母聯(lián)充電保護(hù)投入時(shí),當(dāng)母聯(lián)電流任一相大于母聯(lián)充電保護(hù)整定值時(shí),母聯(lián)充電保護(hù)起動(dòng)元件動(dòng)作去控制母聯(lián)充電保護(hù)部分.5.2母聯(lián)過流保護(hù)當(dāng)利用母聯(lián)斷路器作為線路的臨時(shí)保護(hù)時(shí)可投入母聯(lián)過流保護(hù)母聯(lián)過流保護(hù)有專門的啟動(dòng)元件.在母聯(lián)過流保護(hù)投入時(shí),當(dāng)母聯(lián)電流任一相大于母聯(lián)過流整定值,或母聯(lián)零序過流整定值時(shí),母聯(lián)過流起動(dòng)元件動(dòng)作去控制母聯(lián)過流保護(hù)部分.母聯(lián)過流保護(hù)在任一相母聯(lián)電流大于過流整定值,或母聯(lián)零序電流大于零序過流整定值時(shí),經(jīng)整定延時(shí)跳母聯(lián)開關(guān),母聯(lián)過流保護(hù)不經(jīng)復(fù)合電壓