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1、水泥纯低温余热发电水泥纯低温余热发电电气知识介绍电气知识介绍水泥纯低温余热发电电气部分水泥纯低温余热发电电气部分一、一、电气主接线的结构与特点电气主接线的结构与特点二、二、发电机并列对总降的影响及采取的措施发电机并列对总降的影响及采取的措施三、余热三、余热发电高压电气设备的配置发电高压电气设备的配置四、四、发电机的励磁系统发电机的励磁系统五、五、发电机的同期并列运行发电机的同期并列运行六、六、发电机继电保护的应用及运行发电机继电保护的应用及运行一、一、电气主接线的结构与特点电气主接线的结构与特点水泥余热发电水泥余热发电电气主接线的特点电气主接线的特点余热发电站发出的电力是并网不上网，自发自用余
2、热发电站发出的电力是并网不上网，自发自用的，即发电机发出的电能，通过电缆与本企业总降压的，即发电机发出的电能，通过电缆与本企业总降压变电所的变电所的6kV6kV母线相并列，这实际上是发电机与电网并母线相并列，这实际上是发电机与电网并列后，减少从电网吸收有功功率。列后，减少从电网吸收有功功率。并网前并网前：通过总降的：通过总降的52F52F开关柜将总降的电能输送开关柜将总降的电能输送至至52P52P、52H52H开关柜，向站用变压器供电，供电站启动开关柜，向站用变压器供电，供电站启动辅机设备。辅机设备。并网后并网后：通过：通过52G52G、52P52P及及52F52F开关柜将发电机的电能开关柜将
3、发电机的电能输送到总降的某段母线上；同时通过输送到总降的某段母线上；同时通过52G52G、52H52H开关开关柜，向站用变压器供电，供电站辅机设备运行。柜，向站用变压器供电，供电站辅机设备运行。主接线的特点主接线的特点：电站的受电与馈电共用一条线路：电站的受电与馈电共用一条线路水泥余热发电水泥余热发电电气主接线图电气主接线图2#主变联络开关总降余热发电TG厂房电力室52B1M52B2M52B3M52H干式变MCC2YH3YH4YHG隔离柜出线小室FSR252P52G110kV进线1#主变6kV段6kV馈线110kV进线52F6kV段FSR16kV馈线水泥余热发电水泥余热发电电气主接线的特点电气
4、主接线的特点uu9100kW9100kW机组的总降一般属于单段母线，不需要机组的总降一般属于单段母线，不需要变压器并列运行；变压器并列运行；uu18000kW18000kW的机组一般需要总降两台变压器并列运的机组一般需要总降两台变压器并列运行后，再与总降行后，再与总降6kV6kV母线并列运行。同时母线并列运行。同时18000kW18000kW的机组冷却水泵设置为三台高压水泵，的机组冷却水泵设置为三台高压水泵，在在TGTG厂房电力室增加了三台开关柜。厂房电力室增加了三台开关柜。二、发电机并列对总降的影响二、发电机并列对总降的影响及采取的措施及采取的措施变压器的并列运行变压器的并列运行当发电机功率
5、较大时，在一段母线上运行就难以当发电机功率较大时，在一段母线上运行就难以满足这一要求。因此，唯一的办法是将两段母线并列满足这一要求。因此，唯一的办法是将两段母线并列运行，即两台变压器并列运行，是解决大功率发电机运行，即两台变压器并列运行，是解决大功率发电机不向电网输送功率的唯一途径。不向电网输送功率的唯一途径。变压器并列运行的条件变压器并列运行的条件电压比相同电压比相同联结组别相同联结组别相同短路阻抗相等短路阻抗相等断路器开断容量问题采取的措施断路器开断容量问题采取的措施一、一、在发电机出口安装大容量高速开关装置在发电机出口安装大容量高速开关装置FSR2FSR2当发电机出口端或其附近发生短路故
6、障时，短路电流当发电机出口端或其附近发生短路故障时，短路电流的幅值大，从短路开始到电流第一次过零经历的时间长的幅值大，从短路开始到电流第一次过零经历的时间长（大约需要（大约需要20-150ms20-150ms），这会给发电机造成很大的危害，），这会给发电机造成很大的危害，同时对其保护设备有更高的要求。用同时对其保护设备有更高的要求。用FSRFSR保护发电机出口保护发电机出口端短路故障，具有很好的保护作用，因为在短路电流最大端短路故障，具有很好的保护作用，因为在短路电流最大值未通过发电机时，熔断器已切除了故障，保证无故障部值未通过发电机时，熔断器已切除了故障，保证无故障部分正常运行，大大地提高了
7、系统的供电质量。分正常运行，大大地提高了系统的供电质量。断路器开断容量问题采取的措施断路器开断容量问题采取的措施二、二、在两段母线间安装大容量高速开关装置在两段母线间安装大容量高速开关装置FSR1FSR1FSRFSR应用于供电线路中，若线路中带有敏感用户，可应用于供电线路中，若线路中带有敏感用户，可防止线路短路电压降而引起敏感用户失控，一条防止线路短路电压降而引起敏感用户失控，一条6kV6kV母线母线馈出线线路短路后，大容量高速开关装置断开，其他线路馈出线线路短路后，大容量高速开关装置断开，其他线路继续供电。继续供电。FSR2FSR2和和6kV6kV母联串联使用，将两台变压器并母联串联使用，将
8、两台变压器并联，既提高了供电可靠性，降低变压器短路阻抗引起的电联，既提高了供电可靠性，降低变压器短路阻抗引起的电压降，又有利于实现变压器的经济运行。压降，又有利于实现变压器的经济运行。大容量高速开关装置的构成大容量高速开关装置的构成大容量高速开关装置由大容量高速开关装置由桥体桥体FSFS、高压限流熔高压限流熔断器断器FUFU、非线性电阻非线性电阻FRFR及及测控单元测控单元组成，如图所组成，如图所示，简称示，简称FSRFSR。测控单元DLCTFSFUFRCT大容量高速开关装置的构成大容量高速开关装置的构成桥体：桥体与高压限流熔断器、非线性电阻并联运行。桥体桥体：桥体与高压限流熔断器、非线性电阻
9、并联运行。桥体内包含爆炸装置和载流导体，正常时从桥体中流过的电流为内包含爆炸装置和载流导体，正常时从桥体中流过的电流为从高压限流熔断器中流过的电流的几十倍，短路时，测控单从高压限流熔断器中流过的电流的几十倍，短路时，测控单元发出的脉冲信号点燃爆炸装置，在元发出的脉冲信号点燃爆炸装置，在0.15ms-0.2ms0.15ms-0.2ms后载流导后载流导体从中部断开，在爆炸冲击力的作用下，分开的载流导体向体从中部断开，在爆炸冲击力的作用下，分开的载流导体向六个方向卷曲，形成隔离断口，将电流转移至高压限流熔断六个方向卷曲，形成隔离断口，将电流转移至高压限流熔断器。器。高压限流熔断器：高压限流熔断器具有
10、限流性和快速性。当高压限流熔断器：高压限流熔断器具有限流性和快速性。当桥体断开后全部短路电流转移到高压限流熔断器，熔断器在桥体断开后全部短路电流转移到高压限流熔断器，熔断器在第一个大半波内短路电流还未来得及升起就完成汽化、击穿第一个大半波内短路电流还未来得及升起就完成汽化、击穿、间隙产生电弧和熄灭电弧，限制并强制性地切断短路电流、间隙产生电弧和熄灭电弧，限制并强制性地切断短路电流（tt2ms2ms），使电流达不到预期的短路电流峰值。高压限流），使电流达不到预期的短路电流峰值。高压限流熔断器产生的弧压可以通过非线性电阻加以限制，通过与桥熔断器产生的弧压可以通过非线性电阻加以限制，通过与桥体在阻值
11、上的配合，解决高压限流熔断器容量不足的问题，体在阻值上的配合，解决高压限流熔断器容量不足的问题，提高整个装置的应用范围。提高整个装置的应用范围。大容量高速开关装置的构成大容量高速开关装置的构成非线性电阻：高能氧化锌非线性电阻具有非线性伏安特性，非线性电阻：高能氧化锌非线性电阻具有非线性伏安特性，同时能够抑制瞬时过电压，在高压限流熔断器熔断时产生的同时能够抑制瞬时过电压，在高压限流熔断器熔断时产生的弧压，使氧化锌非线性电阻导通吸收电感中储存的磁能及电弧压，使氧化锌非线性电阻导通吸收电感中储存的磁能及电源注入的能量，氧化锌非线性电阻导通，使高压限流熔断器源注入的能量，氧化锌非线性电阻导通，使高压限
12、流熔断器顺利熄弧。同时氧化锌电阻良好的非线性特性，可以把开断顺利熄弧。同时氧化锌电阻良好的非线性特性，可以把开断时的过电压限制在时的过电压限制在2.52.5倍额定相电压之内，使电器设备不再倍额定相电压之内，使电器设备不再受到大电流的冲击。受到大电流的冲击。测控单元：测控单元是一个电子逻辑控制器，随时检测系统测控单元：测控单元是一个电子逻辑控制器，随时检测系统电流瞬时值电流瞬时值ii和电流变化率和电流变化率didtdidt，一旦有短路故障发生，当，一旦有短路故障发生，当ii和和didtdidt大于整定值时，电子逻辑控制器会向桥体中的爆炸大于整定值时，电子逻辑控制器会向桥体中的爆炸装置发出脉冲点火
13、信号。检测电流变化率的功能由一空心电装置发出脉冲点火信号。检测电流变化率的功能由一空心电流互感器实现，避免了带铁芯电流互感器因为磁饱和而引起流互感器实现，避免了带铁芯电流互感器因为磁饱和而引起波形失真，同时又可将测量控制线路与主电路隔离。波形失真，同时又可将测量控制线路与主电路隔离。三、余热发电高压电气设备的三、余热发电高压电气设备的配置配置高压开关柜的配置高压开关柜的配置52F52F：在总降：在总降6kV6kV母线下设置的一台与电站联络的开关柜；母线下设置的一台与电站联络的开关柜；52P52P：在电站侧设置的一台与总降联络的开关柜；：在电站侧设置的一台与总降联络的开关柜；52G52G：发电机
14、的同期并列开关柜，与：发电机的同期并列开关柜，与52P52P柜串联；柜串联；52H52H：并联在：并联在52P52P与与52G52G开关柜之间，作为站用变压器的上位开关柜之间，作为站用变压器的上位开关；开关；2YH2YH：系统侧电压互感器柜，作为测量及保护用；：系统侧电压互感器柜，作为测量及保护用；3YH3YH、4YH4YH：发电机机断侧电压互感器柜，作为测量及保护：发电机机断侧电压互感器柜，作为测量及保护用；用；52S52S：隔离柜，发电机同期开关前的设备发生故障时，以此：隔离柜，发电机同期开关前的设备发生故障时，以此柜做明显断开点；柜做明显断开点；FSR1FSR1：在：在6kV6kV两段母
15、线之间设置的快速开关柜，防止母线馈两段母线之间设置的快速开关柜，防止母线馈线线路短路；线线路短路；FSR2FSR2：在发电机出口设置的快速开关柜，防止发电机出口：在发电机出口设置的快速开关柜，防止发电机出口端或其附近发生短路。端或其附近发生短路。电流互感器的配置电流互感器的配置同期并列开关同期并列开关52G52G柜到发电机中性点共设置四组柜到发电机中性点共设置四组（1212只）电流互感器和一组零序电流互感器，在只）电流互感器和一组零序电流互感器，在52G52G柜、隔离柜、发电机出口及发电机中性点各柜、隔离柜、发电机出口及发电机中性点各安装一组电流互感器，零序电流互感器安装在隔安装一组电流互感器
16、，零序电流互感器安装在隔离柜内。根据保护、测量及计量的要求，每只电离柜内。根据保护、测量及计量的要求，每只电流互感器都有两组二次线圈，其准确级各不相同流互感器都有两组二次线圈，其准确级各不相同。具体配置如图所示：。具体配置如图所示：电流互感器的配置电流互感器的配置2LH1LHG4LH3LH3YH4YH6LH5LH隔离柜LH8LH7LH52G2YH6kV发电机差动保护发电机后备保护电流信号变送励磁调节发电机差动保护计量发电机零序保护可选做计量备用高压电气设备的联锁高压电气设备的联锁52F52F投入：投入：6kV6kV进线柜断路器闭合进线柜断路器闭合52F52F可投入可投入52P52P投入：投入：52F52F闭合闭合52P52P可投入可投入52G52G投入：投入：6kV6kV进线柜断路器闭合进线柜断路器闭合52F52F闭合闭合52P52P闭闭合合同期合闸同期合闸52G52G可投入可投入52F52F解列：柜面分闸，或解列：柜面分闸，或FSRF
