科研項目結(jié)題答辯ppt課件

1、大容量發(fā)電廠廠用電保護可視化整定計算研究;研究背景 隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，大容量發(fā)電機組在電力系統(tǒng)中所占比例越來越大，其廠用電系統(tǒng)擔負本廠電能生產(chǎn)設(shè)備的供電任務(wù)，其供電可靠性和安全運行是發(fā)電廠正常運行的重要保證。大容量電廠具有數(shù)量眾多的廠用電設(shè)備，如不同容量功能的高壓電動機，低壓變壓器和高壓變壓器以及饋電線路等，其整定計算工作量大，但是同類廠用電設(shè)備整定計算的原則相近，這就為開發(fā)整定軟件提供了基礎(chǔ)。 將發(fā)電廠廠用電一次系統(tǒng)接線圖的繪制功能與電力系統(tǒng)專業(yè)計算功能結(jié)合起來，形成基于所繪一次系統(tǒng)接線圖的參數(shù)輸入、狀態(tài)設(shè)置和結(jié)果輸出的軟件，即為可視化軟件，本課題要求學生開發(fā)高壓廠用變壓器、高壓廠用電

2、動機、低壓廠變以及饋線進行繼電保護可視化整定計算軟件，以提高整定計算的效率。該課題具有工程實用價值，可用來解決實際問題。;廠用電接線的要求 安全可靠，運行靈活 投資少，接線簡單、明晰，運行費用低 供電的對應(yīng)性 與電氣主接線的關(guān)系 整體性;高壓廠用變壓器的故障 廠用變壓器的故障可以分為內(nèi)部故障和外部故障兩種。 廠用變壓器的內(nèi)部故障主要有繞組的相間短路、匝間短路和單相接地以及鐵芯燒損等。發(fā)生內(nèi)部繞組相間短路的可能性是很少的。廠用變壓器最常見的內(nèi)部故障是繞組的匝間短路。 廠用變壓器的外部故障主要是套管和引出線上發(fā)生的短路，這種工作可能導致變壓器引出線的相間短路或一相繞組碰接變壓器的外殼。;廠用變壓器

3、不正常運行狀態(tài) 廠用變壓器的不正常運行狀態(tài)有外部短路引起的過電流、油箱內(nèi)油面的過度降低，和變壓器中性點電壓的升高等。 在廠用變壓器中一般不容易發(fā)生過負荷現(xiàn)象。 由于外部短路引起的過電流將使廠用變壓器的繞組過熱，這樣會加速繞組絕緣的老化，甚至引起內(nèi)部故障。;高壓廠用變壓器主保護 瓦斯保護 高壓廠用變壓器的瓦斯保護是針對變壓器油箱內(nèi)的各種故障及油面降低而設(shè)置的保護。其中輕瓦斯保護動作于信號，重瓦斯動作于跳開變壓器各電源側(cè)的斷路器。 對于容量在800KVA以上的油浸式變壓器和400KVA及以上的車間油浸式變壓器，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。;高壓廠用變壓器主保護 縱聯(lián)差動保護或電流速斷保護 為防止高壓廠用變壓器

4、繞組套管及引出線上的故障，根據(jù)變壓器容量的不同，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護或電流速斷保護。電流速斷保護用于容量為6300KVA以下的變壓器，而且靈敏度足夠高;縱聯(lián)差動保護用于容量為6300KVA及以上的變壓器。保護均瞬時動作于變壓器兩側(cè)的斷路器跳閘。當變壓器高壓側(cè)未裝設(shè)斷路器時，則應(yīng)動作于低壓側(cè)斷路器及發(fā)電機變壓器總出口繼電器，使各側(cè)斷路器及滅磁開關(guān)跳閘。 ;高壓廠用變壓器的后備保護 高壓廠用變壓器的后備保護主要用來防止變壓器的外部短路并作為主保護的后備保護。 對于外部相間短路引起的變壓器過電流，應(yīng)裝設(shè)過電流保護。一般用于所有的變壓器，保護的整定值應(yīng)考慮故障狀態(tài)下可能出現(xiàn)的過負荷電流。 對于外部單相接

5、地短路引起的過電流應(yīng)裝設(shè)單相接地保護，保護瞬時動作于信號。;高壓廠用電動機的故障 高壓廠用電動機通常為310KV的電動機，有異步電動機和同步電動機之分，主要故障有定子的繞組相間短路，單相接地及一相繞組的匝間短路。相間短路會引起電動機的嚴重破壞，造成配電網(wǎng)的電壓降低，并破壞其他用戶的正常工作，因此要求盡快的切除這種故障。當單相接地電流大于10A時造成電動機的定子鐵芯燒損，單相接地故障有時會發(fā)展成匝間短路，而引起電動機的高壓電纜發(fā)生單相接地故障，很容易發(fā)展為相間短路。;高壓電動機的不正常運行狀態(tài) 高壓電動機的不正常運行狀態(tài)是有過負荷引起的過電流，產(chǎn)生過負荷的原因很多，如電動機所帶的機械部分過負荷，

6、由于電壓頻率的降低而使轉(zhuǎn)速下降，電動機長時間啟動和自啟動，由于電源回路一相短線所造成的兩相運行及電動機堵轉(zhuǎn)等。 ;廠用電動機的保護配置 高壓異步電動機和同步電動機應(yīng)裝設(shè)定子繞組的相間短路保護、單相接地保護、過負荷保護、低電壓保護以及相電流不平衡保護及斷相保護等。同步電動機還應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的失磁保護和失步保護，以及為防止非同步?jīng)_擊的保護。;相間短路保護 瞬時電流速斷保護，一般用于容量小于2000KW的電動機，保護應(yīng)采用兩相式。 縱聯(lián)差動保護，一般用于容量為2000KW即以上的電動機，或容量小于2000KW裝設(shè)電流速斷保護不能滿足靈敏性要求的電動機。容量為5000KW及以上的電動機，保護應(yīng)采用三相式，

7、容量為5000KW以下的電動機，保護應(yīng)采用兩相式。 上述保護應(yīng)動作于跳閘。對于具有自動滅磁裝置的同步電動機，保護還應(yīng)動作于滅磁。;單相接地保護 對單相接地故障，當接地電流大于5A時，應(yīng)裝設(shè)單相接地保護。單相接地電流為10A及以上時，保護應(yīng)帶時限動作于跳閘;單相接地電流為10A以下時，保護可動作于跳閘或信號。;過負荷保護 生產(chǎn)過程中易發(fā)生過負荷的電動機，保護應(yīng)根據(jù)負荷特性帶時限動作于信號或跳閘，有條件的可以動作于自動減負荷。 啟動或自啟動困難的電動機，需要防止啟動或自啟動時間過長，保護應(yīng)帶時限于跳閘，其時限應(yīng)躲開電動機的正常啟動時間。具有沖擊電流的電動機，還要躲開電動機所允許的生產(chǎn)過程中短時沖擊

8、負荷的持續(xù)時間。;低電壓保護 當電源電壓短時降低或中斷又恢復(fù)時，為了保證重要電動機的啟動而需要斷開次要的電動機，或根據(jù)生產(chǎn)的需要，不允許或不需要自啟動的電動機應(yīng)裝設(shè)低電壓保護。保護應(yīng)帶時限動作于跳閘。 需要自啟動，但為了保證人身安全和設(shè)備安全在電源長時間消失后需要從電網(wǎng)中自動斷開的電動機。 屬類荷并裝有自動投入裝置的備用機械的電動機，需要裝設(shè)低電壓保護;廠用線路保護 3kV10kV廠用線路廠用線路 （1相間短路保護相間短路保護 ：3kV10kV廠用線路廠用線路宜裝設(shè)兩相兩繼電器式的電流速斷保護和宜裝設(shè)兩相兩繼電器式的電流速斷保護和兩相三繼電器式的過電流保護，保護動作兩相三繼電器式的過電流保護，

9、保護動作于跳閘。于跳閘。 （2單相接地保護單相接地保護 6kV35kV廠用升壓或隔離變壓器線路組廠用升壓或隔離變壓器線路組 相間短路保護相間短路保護 1)用于保護變壓器內(nèi)部故障及線路的相間短用于保護變壓器內(nèi)部故障及線路的相間短路應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護。對于路應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護。對于2MVA及以上及以上變壓器，如電流速斷靈敏性不符合要求，變壓器，如電流速斷靈敏性不符合要求，宜裝設(shè)差動保護，保護裝置瞬時動作于跳宜裝設(shè)差動保護，保護裝置瞬時動作于跳閘。閘。 2)作為電流速斷或差動保護后備，宜裝設(shè)過作為電流速斷或差動保護后備，宜裝設(shè)過電流保護，保護帶時限動作于跳閘。電流保護，保護帶時限動作于跳閘。 瓦斯保

10、護瓦斯保護 ：800kVA及以上油浸變壓器裝設(shè)及以上油浸變壓器裝設(shè)瓦斯保護。瓦斯保護。 單相接地保護單相接地保護 1)變壓器電源側(cè)的單相接地保護變壓器電源側(cè)的單相接地保護 2)變壓器線路側(cè)的單相接地保護可在線路側(cè)變壓器線路側(cè)的單相接地保護可在線路側(cè)單獨裝設(shè)，也可利用線路受電側(cè)的單相接單獨裝設(shè)，也可利用線路受電側(cè)的單相接地保護裝置作為線路的單相接地保護。保地保護裝置作為線路的單相接地保護。保護裝置動作于信號。護裝置動作于信號。 ;廠用線路保護6kV35kV廠用線路上降壓變壓器廠用線路上降壓變壓器(包括分支連接的降壓變壓器包括分支連接的降壓變壓器)：宜采用高壓跌落式熔斷器作為降壓變壓器的相間短路保

11、護。：宜采用高壓跌落式熔斷器作為降壓變壓器的相間短路保護。低壓廠用線路低壓廠用線路 （1） 相間短路保護相間短路保護 1)由熔斷器作為相間短路保護。由熔斷器作為相間短路保護。 2)由斷路器組成的回路，可用斷路器本身的短路由斷路器組成的回路，可用斷路器本身的短路(帶短延時帶短延時)脫脫扣器作為相間短路保護?？燮髯鳛橄嚅g短路保護。 （2單相接地短路保護單相接地短路保護 低壓廠用電系統(tǒng)中性點為直接接地時應(yīng)裝設(shè)本保護。低壓廠用電系統(tǒng)中性點為直接接地時應(yīng)裝設(shè)本保護。 1)由熔斷器作為單相接地短路保護。由熔斷器作為單相接地短路保護。 2)由斷路器本身的短路由斷路器本身的短路(帶短延時帶短延時)脫扣器作為單

12、相接地短路保脫扣器作為單相接地短路保護，當靈敏性不能滿足要求時應(yīng)由護，當靈敏性不能滿足要求時應(yīng)由1個接于零序電流互感器上個接于零序電流互感器上的電流繼電器及時間繼電器構(gòu)成，延時動作于跳閘。的電流繼電器及時間繼電器構(gòu)成，延時動作于跳閘。;繼電保護整定計算軟件開發(fā) Visual Basic軟件的應(yīng)用軟件的應(yīng)用 Visual Basic(簡稱簡稱VB)是是Microsoft公司開發(fā)的一公司開發(fā)的一種通用的基于對象的程序設(shè)計語言。種通用的基于對象的程序設(shè)計語言。 VB可以用于可以開發(fā)多媒體、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、圖可以用于可以開發(fā)多媒體、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、圖形等方面的應(yīng)用程序。形等方面的應(yīng)用程序。 Interne

13、t 能力強大，很容易在應(yīng)用程序內(nèi)通過能力強大，很容易在應(yīng)用程序內(nèi)通過 Internet 或或 intranet內(nèi)聯(lián)網(wǎng)訪問文檔和應(yīng)用內(nèi)聯(lián)網(wǎng)訪問文檔和應(yīng)用程序，或者創(chuàng)建程序，或者創(chuàng)建 Internet 服務(wù)器應(yīng)用程序。服務(wù)器應(yīng)用程序。 已完成的應(yīng)用程序是使用已完成的應(yīng)用程序是使用Visual Basic 虛擬機虛擬機真正真正 .exe 文件，可以自由發(fā)布。文件，可以自由發(fā)布。 VB簡單易學，通用性強，用途廣泛。簡單易學，通用性強，用途廣泛。;整定計算軟件設(shè)計思路及界面;軟件測試（以高壓電動機保護整定計算為例） 例：某廠用電動給水泵例：某廠用電動給水泵5600kW真空開真空開關(guān)關(guān) 設(shè)備參數(shù)：設(shè)備參數(shù)

14、： 保護型號：電動機綜合保護保護型號：電動機綜合保護RCS-9626CN 電動機差動保護電動機差動保護RCS-9627CN 機端側(cè)機端側(cè)CT參數(shù)：參數(shù)：5P20，600/1 零序零序CT參數(shù)：參數(shù)：10P5，100/1 電動機參數(shù)：電動機參數(shù)：5600kW，額定電流為，額定電流為378A 電動給水泵起動時間：取電動給水泵起動時間：取;人工計算 電流速斷保護：電流速斷保護： 需要整定的有需要整定的有Iop.H Iop.L動作時限，電動動作時限，電動機啟動時間。機啟動時間。 （1動作電流高值動作電流高值IopH，IopH應(yīng)躲過電應(yīng)躲過電動機的最大啟動電流動機的最大啟動電流 Iop.H=KrelKs

15、tIn=1.4*7*（378/600）=6.174A （2動作電流低值動作電流低值IopL，應(yīng)躲過供電母線，應(yīng)躲過供電母線三相短路時電動機的反饋電流，同時要躲三相短路時電動機的反饋電流，同時要躲過外部短路故障切除電壓恢復(fù)過程中電動過外部短路故障切除電壓恢復(fù)過程中電動機的自啟動電流。機的自啟動電流。 當采用真空斷路器時，反饋電流按啟動電當采用真空斷路器時，反饋電流按啟動電流的流的80%計，計， Iop.L=Krel*（80%KstIn）=1.2*80%*7*In=4.2336A （3動作時限動作時限 采用真空斷路器時，取采用真空斷路器時，取0s （4電動機啟動時間電動機啟動時間 電動機啟動時間電

16、動機啟動時間t=1.2tqd=24s;軟件計算(In=I額/nTA=378/600=0.63A)電流速斷保護:;人工計算 差動保護：差動保護： （1最小動電流最小動電流Is。應(yīng)躲過電動機正常運。應(yīng)躲過電動機正常運行時差動回路不平衡電流。行時差動回路不平衡電流。 最小動電流最小動電流Is=Krel(KspKccKer+m)In=0.19In=0.1197A （2拐點電流：拐點電流：It=（0.50.8In=0.65In=0.4095A （3制動特性斜率制動特性斜率S。按躲過電動機最大。按躲過電動機最大啟動電流下差動回路的不平衡電流整定。啟動電流下差動回路的不平衡電流整定。 不平衡電流不平衡電流I

17、unb.max =1.2*In=0.756A S=（Krel*Iunb.max0.19In）/（Kst*In0.65In）=（2*1.2In0.19In）/（7In0.65In）=0.348 （4動作時限?？扇幼鲿r限?？扇?.030.05s;軟件計算(In=I額/nTA=378/600=0.63A)差動保護:;人工計算 過流保護：過流保護： 過流保護在電動機啟動后投入。過流保護在電動機啟動后投入。 （1動作電流動作電流Iop=（1.31.5In=1.4In=0.882A （2動作時限動作時限t=0.7tqd=14s;軟件計算(In=I額/nTA=378/600=0.63A)過流保護:;人工計算 過負荷保護：過負荷保護： （1動作電流動作電流Iop。按躲過電動機額定電。按躲過電動機額定電流下可靠返回條件整定，動作電流為流下可靠返回條件整定，動作電流為Iop=KrelIn/Kr=1.1*0.63/0.9=0.77A （2動作時限。與電動機所允許的過負荷動作時限。與電動機所允許的過負荷時間相配合，一般情況下動作時限時間相配合，一般