科研項(xiàng)目結(jié)題答辯ppt課件

1、大容量發(fā)電廠廠用電保護(hù)可視化整定計(jì)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(jī)組在電力系統(tǒng)中所占比例越來越大，其廠用電系統(tǒng)擔(dān)負(fù)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(yùn)行是發(fā)電廠正常運(yùn)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(dòng)機(jī)，低壓變壓器和高壓變壓器以及饋電線路等，其整定計(jì)算工作量大，但是同類廠用電設(shè)備整定計(jì)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(jì)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(xué)生開發(fā)高壓廠用變壓器、高壓廠用電

2、動(dòng)機(jī)、低壓廠變以及饋線進(jìn)行繼電保護(hù)可視化整定計(jì)算軟件，以提高整定計(jì)算的效率。該課題具有工程實(shí)用價(jià)值，可用來解決實(shí)際問題。;廠用電接線的要求 安全可靠，運(yùn)行靈活 投資少，接線簡單、明晰，運(yùn)行費(fèi)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(dǎo)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(yùn)行狀態(tài) 廠用變壓器的不正常運(yùn)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(diǎn)電壓的升高等。 在廠用變壓器中一般不容易發(fā)生過負(fù)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(huì)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(hù) 瓦斯保護(hù) 高壓廠用變壓器的瓦斯保護(hù)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(hù)。其中輕瓦斯保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)，重瓦斯動(dòng)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(hù)。;高壓廠用變壓器主保護(hù) 縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù) 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(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)。電流速斷保護(hù)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(dòng)保護(hù)用于容量為6300KVA及以上的變壓器。保護(hù)均瞬時(shí)動(dòng)作于變壓器兩側(cè)的斷路器跳閘。當(dāng)變壓器高壓側(cè)未裝設(shè)斷路器時(shí)，則應(yīng)動(dòng)作于低壓側(cè)斷路器及發(fā)電機(jī)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(hù) 高壓廠用變壓器的后備保護(hù)主要用來防止變壓器的外部短路并作為主保護(hù)的后備保護(hù)。 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(hù)。一般用于所有的變壓器，保護(hù)的整定值應(yīng)考慮故障狀態(tài)下可能出現(xiàn)的過負(fù)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(hù)，保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。;高壓廠用電動(dòng)機(jī)的故障 高壓廠用電動(dòng)機(jī)通常為310KV的電動(dòng)機(jī)，有異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)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(huì)引起電動(dòng)機(jī)的嚴(yán)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(dāng)單相接地電流大于10A時(shí)造成電動(dòng)機(jī)的定子鐵芯燒損，單相接地故障有時(shí)會(huì)發(fā)展成匝間短路，而引起電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的不正常運(yùn)行狀態(tài) 高壓電動(dòng)機(jī)的不正常運(yùn)行狀態(tài)是有過負(fù)荷引起的過電流，產(chǎn)生過負(fù)荷的原因很多，如電動(dòng)機(jī)所帶的機(jī)械部分過負(fù)荷，

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

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

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

9、保護(hù)動(dòng)作于跳閘。于跳閘。 （2單相接地保護(hù)單相接地保護(hù) 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(hù)相間短路保護(hù) 1)用于保護(hù)變壓器內(nèi)部故障及線路的相間短用于保護(hù)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(hù)。對于路應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。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(dòng)保護(hù)，保護(hù)裝置瞬時(shí)動(dòng)作于跳宜裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)，保護(hù)裝置瞬時(shí)動(dòng)作于跳閘。閘。 2)作為電流速斷或差動(dòng)保護(hù)后備，宜裝設(shè)過作為電流速斷或差動(dòng)保護(hù)后備，宜裝設(shè)過電流保護(hù)，保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。電流保護(hù)，保護(hù)帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。 瓦斯保

10、護(hù)瓦斯保護(hù) ：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(hù)。瓦斯保護(hù)。 單相接地保護(hù)單相接地保護(hù) 1)變壓器電源側(cè)的單相接地保護(hù)變壓器電源側(cè)的單相接地保護(hù) 2)變壓器線路側(cè)的單相接地保護(hù)可在線路側(cè)變壓器線路側(cè)的單相接地保護(hù)可在線路側(cè)單獨(dú)裝設(shè)，也可利用線路受電側(cè)的單相接單獨(dú)裝設(shè)，也可利用線路受電側(cè)的單相接地保護(hù)裝置作為線路的單相接地保護(hù)。保地保護(hù)裝置作為線路的單相接地保護(hù)。保護(hù)裝置動(dòng)作于信號(hào)。護(hù)裝置動(dòng)作于信號(hào)。 ;廠用線路保護(hù)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(hù)。：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(hù)。低壓廠用線路低壓廠用線路 （1） 相間短路保護(hù)相間短路保護(hù) 1)由熔斷器作為相間短路保護(hù)。由熔斷器作為相間短路保護(hù)。 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(shí)帶短延時(shí))脫脫扣器作為相間短路保護(hù)?？燮髯鳛橄嚅g短路保護(hù)。 （2單相接地短路保護(hù)單相接地短路保護(hù) 低壓廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)為直接接地時(shí)應(yīng)裝設(shè)本保護(hù)。低壓廠用電系統(tǒng)中性點(diǎn)為直接接地時(shí)應(yīng)裝設(shè)本保護(hù)。 1)由熔斷器作為單相接地短路保護(hù)。由熔斷器作為單相接地短路保護(hù)。 2)由斷路器本身的短路由斷路器本身的短路(帶短延時(shí)帶短延時(shí))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(hù)，當(dāng)靈敏性不能滿足要求時(shí)應(yīng)由護(hù)，當(dāng)靈敏性不能滿足要求時(shí)應(yīng)由1個(gè)接于零序電流互感器上個(gè)接于零序電流互感器上的電流繼電器及時(shí)間繼電器構(gòu)成，延時(shí)動(dòng)作于跳閘。的電流繼電器及時(shí)間繼電器構(gòu)成，延時(shí)動(dòng)作于跳閘。;繼電保護(hù)整定計(jì)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(jì)語言。種通用的基于對象的程序設(shè)計(jì)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(qiáng)大，很容易在應(yīng)用程序內(nèi)通過能力強(qiáng)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(jī)虛擬機(jī)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(xué)，通用性強(qiáng)，用途廣泛。簡單易學(xué)，通用性強(qiáng)，用途廣泛。;整定計(jì)算軟件設(shè)計(jì)思路及界面;軟件測試（以高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)整定計(jì)算為例） 例：某廠用電動(dòng)給水泵例：某廠用電動(dòng)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(hù)型號(hào)：電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)保護(hù)型號(hào)：電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)RCS-9626CN 電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)RCS-9627CN 機(jī)端側(cè)機(jī)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(dòng)機(jī)參數(shù)：電動(dòng)機(jī)參數(shù)：5600kW，額定電流為，額定電流為378A 電動(dòng)給水泵起動(dòng)時(shí)間：取電動(dòng)給水泵起動(dòng)時(shí)間：取;人工計(jì)算 電流速斷保護(hù)：電流速斷保護(hù)： 需要整定的有需要整定的有Iop.H Iop.L動(dòng)作時(shí)限，電動(dòng)動(dòng)作時(shí)限，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間。機(jī)啟動(dòng)時(shí)間。 （1動(dòng)作電流高值動(dòng)作電流高值IopH，IopH應(yīng)躲過電應(yīng)躲過電動(dòng)機(jī)的最大啟動(dòng)電流動(dòng)機(jī)的最大啟動(dòng)電流 Iop.H=KrelKs

15、tIn=1.4*7*（378/600）=6.174A （2動(dòng)作電流低值動(dòng)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(shí)電動(dòng)機(jī)的反饋電流，同時(shí)要躲三相短路時(shí)電動(dòng)機(jī)的反饋電流，同時(shí)要躲過外部短路故障切除電壓恢復(fù)過程中電動(dòng)過外部短路故障切除電壓恢復(fù)過程中電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)電流。機(jī)的自啟動(dòng)電流。 當(dāng)采用真空斷路器時(shí)，反饋電流按啟動(dòng)電當(dāng)采用真空斷路器時(shí)，反饋電流按啟動(dòng)電流的流的80%計(jì)，計(jì)， Iop.L=Krel*（80%KstIn）=1.2*80%*7*In=4.2336A （3動(dòng)作時(shí)限動(dòng)作時(shí)限 采用真空斷路器時(shí)，取采用真空斷路器時(shí)，取0s （4電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間電

16、動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間t=1.2tqd=24s;軟件計(jì)算(In=I額/nTA=378/600=0.63A)電流速斷保護(hù):;人工計(jì)算 差動(dòng)保護(hù)：差動(dòng)保護(hù)： （1最小動(dòng)電流最小動(dòng)電流Is。應(yīng)躲過電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)。應(yīng)躲過電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)差動(dòng)回路不平衡電流。行時(shí)差動(dòng)回路不平衡電流。 最小動(dòng)電流最小動(dòng)電流Is=Krel(KspKccKer+m)In=0.19In=0.1197A （2拐點(diǎn)電流：拐點(diǎn)電流：It=（0.50.8In=0.65In=0.4095A （3制動(dòng)特性斜率制動(dòng)特性斜率S。按躲過電動(dòng)機(jī)最大。按躲過電動(dòng)機(jī)最大啟動(dòng)電流下差動(dòng)回路的不平衡電流整定。啟動(dòng)電流下差動(dòng)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(dòng)作時(shí)限?？扇?dòng)作時(shí)限?？扇?.030.05s;軟件計(jì)算(In=I額/nTA=378/600=0.63A)差動(dòng)保護(hù):;人工計(jì)算 過流保護(hù)：過流保護(hù)： 過流保護(hù)在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后投入。過流保護(hù)在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后投入。 （1動(dòng)作電流動(dòng)作電流Iop=（1.31.5In=1.4In=0.882A （2動(dòng)作時(shí)限動(dòng)作時(shí)限t=0.7tqd=14s;軟件計(jì)算(In=I額/nTA=378/600=0.63A)過流保護(hù):;人工計(jì)算 過負(fù)荷保護(hù)：過負(fù)荷保護(hù)： （1動(dòng)作電流動(dòng)作電流Iop。按躲過電動(dòng)機(jī)額定電。按躲過電動(dòng)機(jī)額定電流下可靠返回條件整定，動(dòng)作電流為流下可靠返回條件整定，動(dòng)作電流為Iop=KrelIn/Kr=1.1*0.63/0.9=0.77A （2動(dòng)作時(shí)限。與電動(dòng)機(jī)所允許的過負(fù)荷動(dòng)作時(shí)限。與電動(dòng)機(jī)所允許的過負(fù)荷時(shí)間相配合，一般情況下動(dòng)作時(shí)限時(shí)間相配合，一般