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1、 毕业设计（论文）题 目： 甘肃大峡水电站继电保护及 二次回路设计 学 院： 电子信息学院 专业班级： 电气工程及其自动化06级1班 指导教师： 职称： 讲师 学生姓名： 学 号： 40604040108 摘 要由于大型水电站的母线、发电机和变压器的结构比较复杂，在运行过程中都可能会发生各种各样的故障和异常运行状态，为了确保在保护范围内发生故障，都能有选择性的快速切除故障，需要配置多种继电保护装置，必要时进行多重化配置，从而将水电站中重要设备的危害和损失降到最小，对电力系统的影响最小。发电厂和变电所母线是电力系统中的中的一个重要组成部件，发电机的安全运行对保证电力系统的正常工作和电能质量起着决
2、定性的作用；而变压器是电力系统十分重要的供电元件再者，发电机、变压器本身就是十分贵重的电气元件，所以，继电保护装置对大型水电站的正常运行起着至关重要的作用。根据大峡水电站的接线图及相关资料。本设计共包括六章，分别对母线、发电机、变压器的继电保护进行详细介绍，并给出相关的整定计算，画出部分二次接线图。本文主要通过分析原始资料中主要设备的参数，首先，需要对电力系统保护原理进行全面系统的复习、查阅相关资料，加深理解；其次，结合相关参数和各种继电保护原理，确定适用于大峡水电站的保护方案，最后，分别对母线处、发电机和变压器进行整定计算和配置，并且根据系统一次设计图给出部分二次设计及其配置图和一般原理图。
3、关键词：水电站、继电保护、发电机、变压器、母线、二次回路 AbstractAs a result of large hydroelectric stations bus bar, the generator and transformers structure is quite complex, possibly will break down various in the movement process and exceptionally the running status, to guarantee that will break down in the extent of prote
4、ction, can have the selective fast excision breakdown, needs to dispose many kinds of relay protection installments, when the necessity will carry on the multi-densified disposition, thus in the river water power plant the important equipments harm and the loss will fall to are smallest, will be sma
5、llest to electrical power systems influence.The power plant and the transformer substation bus bar is in an electrical power systems important building block, generators safe operation to guaranteed that electrical power systems normal work and the electrical energy quality are playing the decisive
6、role; Furthermore but the transformer is the electrical power system very important power supply part, the generator, the transformer itself are the very precious electrical elements, therefore, relay protection installment to large hydroelectric station normal operation very important function.Acco
7、rding to Daxia hydro power station wiring diagram and correlation data. This design altogether includes six chapters, to the bus bar, the generator, transformers relay protection carries on separately introduced in detail, and gives the related installation computation, draws the partial secondary c
8、ircuit chart. This article mainly through analysis firsthand information in major installations parameter, first, needs to carry on the comprehensive systems review, the consult correlation data to the electrical power system protection principle, deepens understanding; Next, the union related param
9、eter and each kind of relay protection principle, determined that is suitable in the big canyon hydroelectric power station protection plan, finally, separately to the bus bar place, the generator and the transformer carries on the installation computation and the disposition, and gives the part two
10、 designs and the disposition chart and the general schematic diagram according to a system design drawing.Key word: Hydroelectric power station, relay protection, generator, transformer, bus bar, secondary circuit 目 录 前 言1第1章 电力系统继电保护简论31.1 继电保护的作用31.2 继电保护的基本要求、原理、构成与分类41.2.1基本要求41.2.2基本原理41.2.3 构成
11、71.2.4分类8第2章 主变压器保护设计92.1.变压器保护重要性92.2.变压器的故障类型和不正常运行状态92.3 变压器保护配置原则102.4 变压器纵联差动保护122.4.1 构成变压器纵差动保护的基本原则122.4.2 变压器差动保护的不平衡电流162.5变压器后备保护212.5.1 低电压启动的过电流保护212.5.2变压器零序电流保护222.5.3过负荷保护232.6 变压器保护的整定计算242.6.1 瓦斯保护的整定242.6.2变压器纵差保护正定计算242.6.3过电流保护整定计算272.6.4低电压启动的过电流保护整定计算27第3章 发电机保护设计293.1发电机故障及不正
12、常运行状态293.1.1发电机故障类型293.1.2 不正常运行状态293.3发电机纵差保护313.3.1工作原理313.3.2发电机纵差保护整定323.4发电机横差保护343.5发电机定子绕组单相接地保护363.5 发电机负序电流保护363.5.1 定时限过电流保护363.5.2 反时限负序过电流保护383.6发电机失磁保护393.7励磁回路一点接地保护393.8复合电压启动的过电流保护403.9 发电机保护的整定计算413.9.1 BCH-2型继电器构成的差动保护413.9.2 横联差动保护整定计算433.9.3 复合电压启动的过电流保护43第4章 母线保护454.1.母线保护配置原则45
13、4.2母线差动保护基本原理484.2.1母联电流比相式母线差动保护484.2.2具有比率制动特性的中阻抗母线差动保护494.2.3双母线的差动保护50第5章 继电保护二次回路设计565.1 二次回路的基本概念565.2 二次保护回路全图575.2.1 主变压器保护全图575.2.2 发电机保护全图60第6章 结论63参 考 文 献64致 谢65前 言本次毕业设计的主要内容是针对电力系统中可能出现的各种不正常状态和故障状态，对甘肃大峡水电站水电站的发电机、主变压器和母线的保护配置及二次回路设计，参照电力系统继电保护及电力工程电气设备手册电气二次部分，并依据继电保护配置原理，对所选择的保护进行整定
14、和灵敏性校验从而来确定方案中的保护是否适用来编写的。设计首先是对保护的原理进行分析,保护的整定计算及灵敏性校验。其次是各种设备的保护配置图和二次回路图。文章内容包括原理分析、保护整定计算和灵敏性校验。其中发电机采取纵联差动保护、横联差动保护和定子绕组接地保护等；变压器主保护采用的是纵联差动保护和瓦斯保护，两者结合做到优势互补，后备保护是复合电压启动过电流保护；母线保护采取的是母联比相式差动保护，简单可靠。大峡水电站位于甘肃省白银市和愉中县交界的黄河干流上，为河床式径流式电站。电站装机五台，总装机容量为324.5WM。其中四台机组单台额定功率为75WM，最大功率为86 WM；一台自筹机组单机功率为24.5 WM。电站保证出力154.1WM，多年平均发电量为15.85亿kWh，年利用小时数为4880，水库调节性能为日调节。电站建成后连入甘肃电力系统，以发电为主，承担甘肃电力系统的基荷和调峰、调频任务，是甘肃电网的骨干电厂之一。电厂以220kV以及电压接入甘肃电网。发电机变压器组合方式采用单元接线。220kV高压侧采用双母线。220kV设备采用户外开敞式，220kV断路器采用SF柱式断路器。设计参数如下：水轮发电机-型号：SF75-68/11350 ；额定电压：13.8kV； 额定功率：75MW； 功率因数cos=0.85； 主变
