電廠電氣主接線方案 電力工程論文

1、摘要本篇論文主要針對主要針對直崗拉卡水電站在電力系統(tǒng)的地位，擬定本電廠的電氣主接線方案，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，確定推薦方案，對其進行短路電流的計算，對電廠所用設(shè)備進行選擇，然后對各級電壓配電裝置及總體布置設(shè)計。并且對其發(fā)電機繼電保護進行設(shè)計。在這些設(shè)計過程中需要用到各種電力工程設(shè)計手冊，并且借用AutoCAD輔助工具畫出其電氣主接線圖、室外配電裝置圖、發(fā)電機保護的原理接線圖、展開圖、保護屏的布置及端子排接線圖。 尤其是廠用電在不同電源切換過程中存在的問題進行了較深入的分析，解決了廠用電切換經(jīng)常不成功并損壞開關(guān)等電力設(shè)備這一嚴重問題。本人首先分析了廠用電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及廠用電切換對于電廠安全運行的重要性

2、。從理論上對廠用電切換過程中電氣量的變化規(guī)律進行了較深入的分析。對廠用電切換過程中切換裝置所采用的“快速切換”、“殘壓切換”或“延時切換”及“同期捕捉切換”等方式分別進行了分析研究，特別是對于每種方式可能對廠用電的安全運行所造成的影響進行了分析。關(guān)鍵詞電氣主接線 廠用電系統(tǒng)不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印目錄摘要I第1章 電氣主接線設(shè)計11.1 設(shè)計原則11.2 各方案比較2第2章 廠用電設(shè)計及安全切換92.1 廠用電設(shè)計原則92.2 廠用電安全切換的重要性9第3章 短路電流計算113.1 對稱短路電流計算11第4章 電器主設(shè)備選擇134.1 對方案I的各主設(shè)備選擇134.2 對方案的各主

3、設(shè)備選擇19第5章 發(fā)電機繼電保護原理設(shè)計及保護原理205.1 初步分析205.2 對F1的保護整定計算205.3 對F5的保護整定計算23第6章 結(jié)論與展望28參考文獻29千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。在目錄上點右鍵“更新域”，然后“更新整個目錄”。打印前，不要忘記把上面“Abstract”這一行后加一空行第1章 電氣主接線設(shè)計1.1 設(shè)計原則電氣主接線是水電站由高壓電氣設(shè)備通過連線組成的接收和分配電能的電路。電氣主接線根據(jù)水電站在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點及負荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足運行可靠、簡單靈活、操作方便、易于維護檢修、利于遠方監(jiān)控和節(jié)約投資等要求。在電氣主接線

4、設(shè)計時，綜合考慮以下方面： 保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠和電能質(zhì)量是對主接線最基本的要求。在設(shè)計時，除對主接線形式予以定性評價外，對于比較重要的水電站需要進行定量分析和計算。直崗拉卡水電站雖然是一個中小型水電站，但是由于擔負了許多工業(yè)企業(yè)，及農(nóng)業(yè)抗旱排澇等供電任務(wù)，因而必須滿足必要的供電可靠性。 具有經(jīng)濟性在主接線設(shè)計時，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟性之間。欲使主接線可靠、靈活，將導(dǎo)致投資增加。所以必須把技術(shù)與經(jīng)濟兩者綜合考慮，在滿足供電可靠、運行靈活方便的基礎(chǔ)上，盡量使設(shè)備投資費用和運行費用為最少。 具有一定的靈活性和方便性，并能適應(yīng)遠方監(jiān)控的要

5、求。主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運行狀態(tài)，并能靈活地進行方式的轉(zhuǎn)換。不僅正常運行時能安全可靠地供電，而且無論在系統(tǒng)正常運行還是故障或設(shè)備檢修時都能適應(yīng)遠方監(jiān)控的要求，并能靈活、簡單、迅速地倒換運行方式，使停電時間最短，影響范圍最小。顯然，復(fù)雜地接線不會保證操作方便，反而使誤操作機率增加。但是過于簡單的接線，則不一定能滿足運行方式的要求，給運行造成不便，甚至增加不必要的停電次數(shù)和停電時間。 具有發(fā)展和擴建的可能性隨著經(jīng)濟的發(fā)展，已投產(chǎn)的水電站可能需要擴大機組容量，從主變壓器的容量、數(shù)量到饋電線路數(shù)均有擴建的可能，有的甚至需要升壓，所以在設(shè)計主接線時應(yīng)留有發(fā)展余地，不僅要考慮最終接線的實現(xiàn)，同時還要兼顧到分

6、期過渡接線的可能和施工的方便。根據(jù)以上幾點，對直崗拉卡水電站的主接線擬定以下幾種方案。1.2 各方案比較方案本方案采用了兩個擴大單元接線和一個單元接線，110kv側(cè)采用了雙母接線。雙母接線的供電可靠性較高，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷，檢修任一組母線上的隔離開關(guān)也不需要中斷供電，且調(diào)度靈活，各個電源和各回路負荷可以任意分配到一組母線上，能靈活適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運行方式調(diào)度和潮流變化的需要。擴建性也非常號，可以向母線左右方向任意擴建，且施工過程也不會停電，只是雙母接線多了一臺旁路斷路器，投資有所增加。圖1-1 電氣主接線方案方案本方案采用了兩個擴大單元接線和一個單元接線與110kv側(cè)直接

7、相連。110kv側(cè)為單母分段帶專用旁路斷路器的旁路母線接線方式。其特點是：擴大單元接線接線方式簡單清晰，運行維護方便，且減少了主變壓器高壓側(cè)出現(xiàn)，簡化了高壓側(cè)接線和布置，使整個電氣接線設(shè)備較省。單元接線的接線簡單、清晰、運行靈活、維護工作量少且繼電保護簡單，但由于主變壓器與高壓電氣設(shè)備增多，高壓設(shè)備布置場地增加，整個電氣接線投資也增大。其110kv側(cè)的單母分段帶專用旁路斷路器的母線接線方式中,由于增加了分段其全廠停電的可能性為0，且任一臺斷路器檢修時都不會引起停電，其供電可靠性較高。本方案采用了兩個擴大單元接線和一個單元接線與110kv側(cè)直接相連。110kv側(cè)為單母分段帶專用旁路斷路器的旁路母

8、線接線方式。其特點是：擴大單元接線接線方式簡單清晰，運行維護方便，且減少了主變壓器高壓側(cè)出現(xiàn)，簡化了高壓側(cè)接線和布置，使整個電氣接線設(shè)備較省。單元接線的接線簡單、清晰、運行靈活、維護工作量少且繼電保護簡單，但由于主變壓器與高壓電氣設(shè)備增多，高壓設(shè)備布置場地增加，整個電氣接線投資也增大。其本方案采用了兩個擴大單元接線和一個單元接線與110kv側(cè)直接相連。110kv側(cè)為單母分段帶專用旁路斷路器的旁路母線接線方式。其特點是：擴大單元接線接線方式簡單清晰，運行維護方便，且減少了主變壓器高壓側(cè)出現(xiàn)，簡化了高壓側(cè)接線和布置，使整個電氣接線設(shè)備較省。單元接線的接線簡單、清晰、運行靈活、維護工作量少且繼電保護

9、簡單，但由于主變壓器與高壓電氣設(shè)備增多，高壓設(shè)備布置場地增加，整個電氣接線投資也增大。其本方案采用了兩個擴大單元接線和一個單元接線與110kv側(cè)直接相連。110kv側(cè)為單母分段帶專用旁路斷路器的旁路母線接線方式。其特點是：擴大單元接線接線方式簡單清晰，運行維護方便，且減少了主變壓器高壓側(cè)出現(xiàn)，簡化了高壓側(cè)接線和布置，使整個電氣接線設(shè)備較省。單元接線的接線簡單、清晰、運行靈活、維護工作量少且繼電保護簡單，但由于主變壓器與高壓電氣設(shè)備增多，高壓設(shè)備布置場地增加，整個電氣接線投資也增大。其本方案采用了兩個擴大單元接線和一個單元接線與110kv側(cè)直接相連。110kv側(cè)為單母分段帶專用旁路斷路器的旁路母

10、線接線方式。其特點是：擴大單元接線接線方式簡單清晰，運行維護方便，且減少了主變壓器高壓側(cè)出現(xiàn)，簡化了高壓側(cè)接線和布置，使整個電氣接線設(shè)備較省。單元接線的接線簡單、清晰、運行靈活、維護工作量少且繼電保護簡單，但由于主變壓器與高壓電氣設(shè)備增多，高壓設(shè)備布置場地增加，整個電氣接線投資也增大。其本方案采用了兩個擴大單元接線和一個單元接線與110kv側(cè)直接相連。110kv側(cè)為單母分段帶專用旁路斷路器的旁路母線接線方式。其特點是：擴大單元接線接線方式簡單清晰，運行維護方便，且減少了主變壓器高壓側(cè)出現(xiàn)，簡化了高壓側(cè)接線和布置，使整個電氣接線設(shè)備較省。單元接線的接線簡單、清晰、運行靈活、維護工作量少且繼電保護

11、簡單，但由于主變壓器與高壓電氣設(shè)備增多，高壓設(shè)備布置場地增加，整個電氣接線投資也增大。圖1-2 電氣主接線方案方案本方案采用了兩個擴大單元接線，一個單元接線，110kv側(cè)采用了雙母帶旁母的接線方式。此種接線方式大大提高了供電的可靠性，但是由于有了專用的旁路母線，多裝了價高的斷路器和隔離開關(guān)，大大增加了投資，此種接線方式對于供電可靠性有特殊需要的場合是十分必要的，但是對于供電可靠性要求不是很高的中小型水電站來說不是很適用。圖1-3 電氣主接線方案方案本方案采用了兩個擴大單元接線和一個單元接線，110kv側(cè)采用了單母接線的方式，此種接線雖然接線方式簡單，投資很少，但是其供電可靠性大大降低，其母線一

12、旦出現(xiàn)故障就會造成全廠停電，嚴重影響了持續(xù)供電。圖1-4 電氣主接線方案方案本方案采用了一個發(fā)電機單母接線和兩個單元接線，1110kv側(cè)采用雙母接線的方式。發(fā)電機單母接線使主變壓器數(shù)量減少，投資節(jié)省，接線簡單明了，運行方便，但是發(fā)電機電壓配殿裝置元件多，增加檢修工作量，母線或與母線所相連的隔離開關(guān)故障或檢修時，三臺發(fā)電機都要停電，可靠性及靈活性較差。圖1-5 電氣主接線方案綜合分析上述五種方案，再結(jié)合該水電站為中小型水電站的實際情況，擬定的主接線應(yīng)以經(jīng)濟性為主，但其可靠性也需要考慮，方案一和方案二最能滿足這兩項要求，故最終選定方案一和方案二為最終比較方案。方案的可靠性比方案一高，如果在投資相差

13、不多的情況小應(yīng)該首選方案，如果在方案比方案投資低較多則從經(jīng)濟性的角度出發(fā)應(yīng)選擇方案。第2章 廠用電設(shè)計及安全切換2.1 廠用電設(shè)計原則廠用電接線的設(shè)計應(yīng)按照運行、檢修和施工的要求，考慮全廠發(fā)展規(guī)劃，積極慎重地采用成熟地新技術(shù)和新設(shè)備，使設(shè)計達到經(jīng)濟合理，技術(shù)先進，保證機組安全經(jīng)濟地運行。其具體有如下一些要求： 接線方式和電源容量，應(yīng)充分考慮廠用設(shè)備在正常、事故、檢修、啟動、停運等方式下地供電要求，并盡可能地使切換操作簡便，使啟動（備用）電源能迅速投入。 盡量縮小廠用電系統(tǒng)的故障影響范圍，避免引起全廠停電故障。各臺機組的廠用電系統(tǒng)應(yīng)獨立，以保證在一臺機組故障停運或其輔助機發(fā)生電氣故障時，不影響其

14、他機組的正常運行。 充分考慮電廠分期建設(shè)和連續(xù)施工過程中廠用電系統(tǒng)的運行方式，特別主要對公用廠用負荷的影響。要方便過渡，盡少改變接線和更換設(shè)備。根據(jù)上述要求，結(jié)合本水電站為中小型水電站，以及廠用電分為6kV和380kV兩個電壓等級的實際情況，其廠用電設(shè)計祥見附錄：2.2 廠用電安全切換的重要性廠用電的安全可靠關(guān)系到發(fā)電機組、電廠乃至整個電力系統(tǒng)的安全運行。廠用電切換過程是一個復(fù)雜的機電動態(tài)過程，特別在事故切換過程中電流、電壓、頻角、相角、轉(zhuǎn)矩等將發(fā)生快速變化，如果切換不當，將造成切換失敗或設(shè)備損壞。當廠用電母線故障時，此時工作電源開關(guān)過流保護動作，切除故障，但從多次廠用電母線故障分析，大多數(shù)為

15、永久性故障，因為電廠6kv廠用電系統(tǒng)是不接地系統(tǒng)，一旦母線發(fā)生單相接地故障，中心點電位偏移，非故障相電壓抬高，母線絕緣薄弱部分容易被擊穿，從而發(fā)展為兩相接地故障，若廠用電母線故障無保護（實際大多數(shù)電廠如此），則只能靠工作電源開關(guān)過流保護延時切除故障，這樣母線拉弧，產(chǎn)生游離碳化物，形成了永久性相間接地短路。工作電源開關(guān)由過流保護跳開后，備用電源自動投入，這時等于向故障點又送了一次故障電流，備用電源開關(guān)由備用電源自投的后加速跳閘，切除故障，導(dǎo)致流過備用電源開關(guān)的短路容量超出額定值，致使開關(guān)爆炸。若備用開關(guān)拒分，則只能由備用變后備保護切除故障，故障范圍將擴大。第3章 短路電流計算3.1 對稱短路電流

16、計算發(fā)電機，變壓器及系統(tǒng)的主要參數(shù)如下：發(fā)電機參數(shù)：45MW，cos，額定電壓10.5kV變壓器參數(shù)：3臺，1T:50MVA, 2T: , 100MV系統(tǒng)參數(shù)：110kV出線四回，正序阻抗（標么值）：0.91716，零序阻抗（標么值）1.1235，三相短路容量：2543MVA，單相短路容量：2529.9MVA。對方案的系統(tǒng)正序阻抗網(wǎng)絡(luò)等值圖為1：圖3-1 正序阻抗網(wǎng)絡(luò)等值圖 取基準值：，時，, ，5.020kA,45MW功率因素為0.95的機組容量為; 發(fā)電機:=0.23變壓器:= 系統(tǒng)阻抗：對點進行短路計算2：網(wǎng)絡(luò)簡化如下圖3-2 網(wǎng)絡(luò)簡化圖 第4章 電器主設(shè)備選擇4.1 對方案I的各主設(shè)備

17、選擇斷路器和隔離開關(guān)的選擇5對D1D4斷路器和G1G4隔離開關(guān)的選擇A.對10.5kV D1D4斷路器的選擇（1）按額定電壓選擇：斷路器的額定電壓不小于安裝地點電網(wǎng)額定電壓，即（2）按額定電流選擇 斷路器的額定電流不小于流過斷路器的長期負荷電流，即（3）按開斷電流選擇 若在D1D4上側(cè)短路時流過D1D4的短路電流為F1流過的短路電流，即為26.498/213.249kA，而在D1D4下側(cè)短路時流過D1D4的短路電流為系統(tǒng)和F2F5的短路電流之和，即16.0365.87613.24935.161kA，故應(yīng)按D1D4下側(cè)短路時來選擇設(shè)備，其短路電流為35.161kA。 斷路器的額定開斷電流不應(yīng)小于

18、斷路器開斷瞬間的短路電流周期分量。即（4）按動穩(wěn)定電流選擇 電器允許通過的動穩(wěn)定電流不小于短路沖擊電流，即（5）按熱穩(wěn)定度校驗代入上式，得 則B.對10.5kV G1G4隔離開關(guān)的選擇（1）按額定電壓選擇： （2）按額定電流校驗： （3）按動穩(wěn)定度校驗： （4）按熱穩(wěn)定度校驗： 選擇D1D4為型斷路器選擇G1G4為型隔離開關(guān)可知所選斷路器和隔離開關(guān)的技術(shù)參數(shù)能滿足對D5，D6斷路器和G6G9隔離開關(guān)選擇A對110kV D5，D6斷路器的選擇（1）按額定電壓選擇：斷路器的額定電壓不小于安裝地點電網(wǎng)額定電壓，即（2）按額定電流選擇 斷路器的額定電流不小于流過斷路器的長期負荷電流，即（3）按開斷電流

19、選擇 若在D5，D6上側(cè)短路時流過D5，D6的短路電流為F1和F2流過的短路電流為1.445kA，而在D5，D6下側(cè)短路時流過D5，D6的短路電流為系統(tǒng)和F3F5的短路電流之和，即3.8322.1495.981kA，故應(yīng)按D5，D6下側(cè)短路時來選擇設(shè)備，其短路電流為5.981kA。 斷路器的額定開斷電流不應(yīng)小于斷路器開斷瞬間的短路電流周期分量。即（4）按動穩(wěn)定電流選擇 電器允許通過的動穩(wěn)定電流不小于短路沖擊電流，即（5）按熱穩(wěn)定度校驗代入上式，得 則B.對110kV G6G9隔離開關(guān)的選擇（1）按額定電壓選擇： （2）按額定電流選擇： （3）按動穩(wěn)定選擇： （4）按熱穩(wěn)定度校驗： 選擇D5，D

20、6為SW6110型斷路器，選擇G6G9為GW4110D型隔離開關(guān)由上表可知所選斷路器和隔離開關(guān)的技術(shù)參數(shù)能滿足對10.5kV G5斷路器的選擇（1）按額定電壓選擇： 斷路器的額定電壓不小于安裝地點電網(wǎng)額定電壓，即（2）按額定電流選擇 斷路器的額定電流不小于流過斷路器的長期負荷電流，即（3）按動穩(wěn)定電流選擇 若在G5上側(cè)短路時流過G5的短路電流為F5流過的短路電流為12.535kA，而在G5下側(cè)短路時流過G5的短路電流為系統(tǒng)和F1F4的短路電流之和，即9.1256.37615.501kA，15.50112.535，故按G5下側(cè)短路時來選擇設(shè)備，其短路電流為15.501kA。 電器允許通過的動穩(wěn)定

21、電流不小于短路沖擊電流，即（4）按熱穩(wěn)定度校驗： 其中 代入上式得則對D7斷路器和G10,G11隔離開關(guān)選擇.A 對110kV側(cè)D7斷路器的選擇（1）按額定電壓選擇：斷路器的額定電壓不小于安裝地點電網(wǎng)額定電壓，即（2）按額定電流選擇 斷路器的額定電流不小于流過斷路器的長期負荷電流，即INImax kA（3）按開斷電流選擇 若在D7上側(cè)短路時流過D7的短路電流為F5流過的短路電流，即為2.1491.4450.704kA，而在D7下側(cè)短路時流過D7的短路電流為系統(tǒng)和F1F4的短路電流之和，即3.83221.4456.722kA，故應(yīng)按D7下側(cè)短路時來選擇設(shè)備，其短路電流為6.7221kA。 斷路器

22、的額定開斷電流不應(yīng)小于斷路器開斷瞬間的短路電流周期分量。即Id6.722kA（4）按動穩(wěn)定電流校驗： 電器允許通過動穩(wěn)定電流ies 不小于短路沖擊電流ish 即iesish =6.72217.111kA（5）按熱穩(wěn)定校驗：Qk=其中6.722kA, =3.832+21.301=6.434kA =3.832+21.335=6.502kA帶入上式得，Qk167.1kA2.s,則 Qt Qk =167.1 kA2.sB 對110kV側(cè)G10，G11 隔離開關(guān)的選擇：1、按額定電壓選擇：UN110 kV. 2、按額定電流選擇：IN0.261A；3、按動穩(wěn)定校驗： iesish =17.11kA4、按照

23、熱穩(wěn)定校驗 QtQk 167.1 kA2.s,選擇D7為SW6-110型斷路器選擇G10G11 為GW4110D型隔離開關(guān)表4.4 所選各設(shè)備技術(shù)數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)設(shè)備參數(shù)SW6-110GW4110D計算數(shù)據(jù)UN （kV）110110UN （kV）110IN （A）12001000Imax（A）261INbr(kA)31.5-Id(kA)6.722It2t31.524=396925242500Qk(kA2.s)167.1ies(kA)8080ish(kA)17.11由上表可知所選斷路器隔離開關(guān)符合技術(shù)參數(shù)要求對于D8D11斷路器，和G12G23 隔離開關(guān)的選擇A 對110kV 側(cè)D8D11斷路器選

24、擇：（1） 按額定電壓選擇：斷路器的額定電壓不小于安裝地點電網(wǎng)額定電壓，即UN110 kV；（2）按額定電流選擇： 斷路器的額定電流不小于流過斷路器的長期負荷電流，即INImax0.326 kA （3）按開斷電流選擇：若在D8D11下側(cè)短路電流時流過D8D11的短路電流為系統(tǒng)側(cè)短路電流即為3.832kA,而在D8D11上側(cè)短路時流過D8D11短路電流為5臺發(fā)電機短路電流之和，即為1.4452.1493.549kA，3.8323.594，所以 按照D8D11下側(cè)短路的短路電流來選擇設(shè)備，其短路電流為3.832kA斷路器的額定開斷電流不應(yīng)小于斷路器開斷瞬間的短路電流周期分量。即斷路器額定開斷電流I

25、NbrId3.832kA（4）按動穩(wěn)定電流校驗：電器允許通過動穩(wěn)定電流ies 不小于短路沖擊電流ish 即iesish =3.8329.756kA（5）按熱穩(wěn)定校驗：Qk= 其中=3.832kA 帶入上式得Qk=58.739 kA2.s 則QtQk=58.739 kA2.sB. 對G12G23隔離開關(guān)的選擇：1、 按額定電壓選擇：UN110 kV； 2、按額定電流選擇：INImax0.326 kA 3、按動穩(wěn)定電流校驗iesish =9.756kA4、按熱穩(wěn)定校驗：QtQk=58.739 kA2.s選擇D8D11為SW4-110型斷路器選擇G12G23為GW4110型隔離開關(guān)4.2 對方案的各

26、主設(shè)備選擇其接線圖如下：圖4-2 方案主接線圖分析：因為方案和方案除主接線外其余部分接線形式相同，故方案的與方案的相對應(yīng)，故其型號也相同。方案的的校驗與方案的校驗相同，故其相對應(yīng)的型號也相同，方案的與方案的校驗相同，故其對應(yīng)的型號也相同。對斷路器和隔離開關(guān)的選擇。左側(cè)短路時的短路電流為3.8322.1495.981kA，右側(cè)短路時的短路電流為3.8321.4455.277kA，其左側(cè)短路時的短路電流大于右側(cè)短路時的短路電流，故應(yīng)按左側(cè)短路時來選擇設(shè)備。但的短路電流小于短路時的短路電流，兩者電壓等級又相同，所以也適用于也適用于.第5章 發(fā)電機繼電保護原理設(shè)計及保護原理5.1 初步分析發(fā)電機的安全

27、運行對電力系統(tǒng)和本水電廠供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行起著決定性的作用。因此，在發(fā)電機上必須裝社比較完善的繼電保護裝置。根據(jù)有關(guān)規(guī)程，應(yīng)對下列故障及異常運行方式設(shè)置繼電保護裝置9。1 定子繞組相間短路；2 定子繞組匝間短路；3 定子繞組接地短路；4 外部短路引起的過電流；5 對稱過負荷；6 勵磁回路一點或兩點接地故障； 本水電廠發(fā)電機保護裝置的設(shè)置可依據(jù)以上原則并結(jié)合具體情況進行，一般可以設(shè)置下列保護。 因為5臺發(fā)電機型號一樣，且F1,F2,F3,F4,對稱，故只需對F1進行保護整定，F(xiàn)2,F3,F4的保護整定與F1相同，再對F5進行保護整定，就可完成該水電站5臺發(fā)電機的保護整定。5.2 對F1的保護整定

28、計算1 短路電的分析計算及電壓電流互感器的變比選定:由短路電流的計算結(jié)果可知，F(xiàn)1 的最大短路電流為13.249kA,而 F1 出口額定電流為2.605 kA,所以電流互感器的變比級次應(yīng)該為3000/5，即電流互感器變比為600，電流互感器變比為10.5/0.1105。2 各種保護的整定計算10：1) 縱差保護的整定:a. 動作電流Idz 應(yīng)按躲過外部短路時流過保護裝置的最大不平衡電流Ibp 即Idz Kk Ibp.js = Kk kfzq ktx fi Id.zd =1.310.50.113.249103=1.3662.45861.17A。Kk 可靠系數(shù)，采用1.3;Ibp.js 計算不平衡

29、電流；kfzq 非周期分量影響的系數(shù)，取1；ktx 電流互感器的同型系數(shù)，取ktx0.5；Id.zd 發(fā)電機外部三相短路時,流過保護最大周期性短路電流，Id.zd13.249kAb. 為避免保護在電流互感器二次回路斷線時誤動作，保護動作電流應(yīng)該大于發(fā)電機最大負荷電流； Idz Kk INf 1.32.6053385.9AKk 可靠系數(shù)，取 Kk 1.3;INf 發(fā)電機的額定電流；取以上計算中較大者，作保護的動作電流，故Idz 3385.9A ,則差動繼電器動作電流為Idz.j 5.64A。 nl 電流互感器的變比； kjx 接線系數(shù)，取kjx1 c. 靈敏度： klm=3.392滿足靈敏度要求

30、。Id.min 最小短路電流，即在單機運行情況下，發(fā)電機出口兩相短路電流；d. 差動回路斷線監(jiān)視器的動作電流應(yīng)大于正常運行時的最大不平衡電流Ibp， 可按照一下經(jīng)驗公式整定：a) Idz.j 0.2Inf/nl=0.868A.2) 橫差保護的整定：保護動作電流按照躲過外部短路故障最大不平衡電流整定，由于不平衡電流很難確定，因此在工程設(shè)計中根據(jù)運行積累的數(shù)據(jù)計算。即 Idz 0.2 Inf =0.22605521A 則繼電器動作電流為：Idz.j521/6000.868A3）定子單相接地保護整定保護動作電流根據(jù)外部發(fā)生單相接地并伴隨外部兩相短路的選擇性來選擇，需要躲過發(fā)電機固有電容電流和不平衡電

31、流，且一次動作電流不超過5A. Idz=Ijdf被保護發(fā)電機的接地穩(wěn)態(tài)電容電流，對45MW額定容量電壓為 10.5kV，發(fā)電機取Ijdf1.21AIbp.bs.1 閉鎖繼電器一次不平衡電流取Ibp.bs.1=0.9AKk 可靠系數(shù)，取1.5；Kh返回系數(shù)，取0.85；故 Idz=4.43,小于5A。4） 勵磁回路兩點接地保護當發(fā)電機勵磁回路發(fā)生兩點接地故障時，部分勵磁線圈將被短路，由此由于氣隙磁勢的對稱性遭到破壞，可能使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生劇烈振動，因此在發(fā)電機上需要裝設(shè)勵磁回路兩點接地保護，該裝置只設(shè)一套,并僅在勵磁回路中出現(xiàn)穩(wěn)定性的一點接地時才投入工作。5） 復(fù)合電壓閉鎖過電流保護的整定校驗：復(fù)合電壓

32、閉鎖過電流保護是發(fā)電機后備保護，它選擇性是用階梯時限特性來滿足的，因此，在整定電流電壓元件時只需要考慮躲過正常運行時相應(yīng)值就夠了，其整定計算如下：a 電流計電器動作電流為：Idz.j= 1.22.6103/(0.85600)=6.12AKk可靠系數(shù),取kk=1.2；kh 返回系數(shù)，取kh0.85；nl 電流互感器變比； INf 發(fā)電機額定電流b. 按照躲過正常運行時不平衡電壓降為條件整定，負序電壓繼電器動作電壓，Udz.j=0.06UNf/nY=0.061.05103/1.05=6V,UNf 發(fā)電機額定電壓；nY 電壓互感器變比；c.動作時限：作為遠后備保護，發(fā)電機過電流保護時限應(yīng)該比連接在發(fā)

33、電機電壓母線上的其他設(shè)備的保護裝置最大時限還要大12個時間級差t(一個t一般為0.5s),即ttmax+(12) t。6過負荷保護整定校驗：過負荷保護是動作于信號的保護，考慮到過負荷對稱性，該保護只有一相中裝設(shè)，并與過電流保護共用一組互感器，保護由電流繼電器及時間繼電器組成。電流繼電器動作值按照下式計算：Idz.j=5.35AKk 可靠系數(shù)，取=1.05； Kh 返回系數(shù)，取=0.85INf 發(fā)電機額定電流 nl 電流互干器變比；過負荷保護動作時限比過電流保護長，一般為910s.5.3 對F5的保護整定計算1 短路電的分析計算及電壓電流互感器的變比選定:由短路電流的計算結(jié)果可知，F(xiàn)1 的最大短

34、路電流為12.535kA,而 F5 出口額定電流為2.605 kA,所以電流互感器的變比級次應(yīng)該為3000/5，級電流互感器變比為600，電流互感器變比為10.5/0.1105。2 各種保護的整定計算11：1) 縱差保護的整定:動作電流Idz 應(yīng)躲過外部短路時流過保護裝置的最大不平衡電流即Idz Kk Ibp.js = Kk kfzq ktx fi Id.zd =1.310.50.112.535103=1.3626814.78A。Kk 可靠系數(shù)，采用1.3;Ibp.js 計算不平衡電流；kfzq 非周期分量影響的系數(shù)，取1；ktx 電流互感器的同型系數(shù)，取ktx0.5；Id.zd 發(fā)電機外部三

35、相短路時,流過保護最大周期性短路電流，Id.zd12.535kAc. 為避免保護在電流互感器二次回路斷線時誤動作，保護動作電流應(yīng)該大于發(fā)電機最大負荷電流； Idz Kk INf 1.32.6053385.9AKk 可靠系數(shù)，取 Kk 1.3;INf 發(fā)電機的額定電流；取以上計算中較大者，作保護的動作電流，故Idz 3385.9A ,則差動繼電器動作電流為Idz.j 5.64A。 nl 電流互感器的變比； kjx 接線系數(shù)，取kjx1 c. 靈敏度： klm=.=3.22，滿足靈敏度要求。 Id.min 最小短路電流，即在單機運行情況下，發(fā)電機出口兩相短路電流；e. 差動回路斷線監(jiān)視器的動作電流

36、應(yīng)大于正常運行時的最大不平衡電流Ibp， 可按照以下經(jīng)驗公式整定：a) Idz.j 0.2Inf/nl=0.868A.2) 橫差保護的整定：保護動作電流按照躲過外部短路故障最大不平衡電流整定，由于不平衡電流很難確定，因此在工程設(shè)計中根據(jù)運行積累的數(shù)據(jù)計算。即 Idz 0.2 Inf =0.22605521A 則繼電器動作電流為：Idz.j521/6000.868A3）定子單相接地保護整定保護動作電流根據(jù)外部發(fā)生單相接地并伴隨外部兩相短路的選擇性來選擇，需要躲過發(fā)電機固有電容電流和不平衡電流，且一次動作電流不超過5A. Idz=Ijdf被保護發(fā)電機的接地穩(wěn)態(tài)電容電流，對45MW額定容量電壓為 1

37、0.5kV，發(fā)電機取1.21AIbp.bs.1 閉鎖繼電器一次不平衡電流取Ibp.bs.1=0.9AKk 可靠系數(shù)，取1.5；Kk 可靠系數(shù)，取Kk =1.2Kh 返回系數(shù)，取0.85；故 Idz=4.43,小于5A。4） 勵磁回路兩點接地保護當發(fā)電機勵磁回路發(fā)生兩點接地故障時，部分勵磁線圈將被短路，由此由于氣隙磁勢的對稱性遭到破壞，可能使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生劇烈振動，因此在發(fā)電機上需要裝設(shè)勵磁回路兩點接地保護，該裝置只設(shè)一套,并僅在勵磁回路中出現(xiàn)穩(wěn)定性的一點接地時才投入工作。5） 復(fù)合電壓閉鎖過電流保護的整定校驗：復(fù)合電壓閉鎖過電流保護是發(fā)電機后備保護，它選擇性是用階梯時限特性來滿足的，因此，在整定電流電壓元件時只需要考慮躲過正常運行時相應(yīng)值就夠了，其整定計算如下：a 電流計電器動作電流為：Idz.j=1.22.6103/(0.85600)=6.12AKk可靠系數(shù),取kk=1.2；kh 返回系數(shù)，取kh0.85；nl 電流互感器變比； INf