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1、国电蚌埠发电有限公司2600MW机组发电机保护及自动装置设计摘 要电能的使用已经渗透到社会、经济、生活的各个领域，而在我国电源结构中火电设备容量占总装机容量的75%。本文是对配有2台600MW汽轮发电机的大型火电厂的初步设计，主要完成了电气主接线的设计、发电机变压器组保护及自动装置进行设计。电气主接线的设计包括电气主接线的形式、短路计算。发电机变压器组的保护设计介绍了保护配置原则和发变组纵差动保护、发电机纵差动保护、发电机定子接地保护等几种主要保护。最后对全厂的自动装置进行简单的配置。电力系统继电保护的设计与配置是否合理，直接影响电力系统的安全运行，故选择保护方式时，满足继电保护的基本要求。选
2、择保护方式和正确的计算，以保证电力系统的安全运行。关键词：电气主接线；发电机变压器组保护;自动装置AbstractThe use of power energy has applies in every field of social、economics and life, and in the structure of power energy of our country, the capacity of power equipment count for 75% of the total installation capacity. This paper is the prelimina
3、ry design of a middle thermal power plant, equipped with two turbo-generators of 600 MW. This paper carries on mainly the design of main electrical connection and generator transformer protection. The design of main electrical connection includes the comparison and selection of electric main connect
4、ion mode; the selection of main transformer、and startup/ standby transformers; the calculation of short circuit current and the selection and test of high voltage equipment. The part of generator transformer protection design introduce configuration rules of generator-ransformer protection andsevera
5、l mainly protection such as generator-ransformer differential protection、generator differential protection、stator earthing protection. The last it simply design the planning of defending the thunder and ground protection.Key words: turbo-generator；main electrical connection；generator transformer uni
6、t protectionI目录摘 要IAbstractII目录III第一篇 说明书1引 言11 继电保护的作用及原理21.1 电力系统继电保护的作用21.3 大型发电机组对继电保护的要求42 电气主接线52.1电气主接线设计原则52.2电气主接线设计的基本要求52.2.1 可靠性62.2.2灵活性62.2.3经济性62.3主接线的基本接线形式72.3.1有母线的基本接线形式72.3.2无母线的基本接线形式122.3.3基本接线的适应范围及本厂的设计152.3.4设计方案的介绍162.4电气主接线具体接线设计162.4.1 发电机变压器接线162.4.2 厂用电源的引出接线172.4.3 220
7、KV配电装置的连接182.4.4 启动/备用变压器和厂用电母线的连接192.4.5 发电机和变压器的中性点接地方式202.4.6 发电机组主接线中的设备配置212.5 运行方式分析223 保护配置说明243.1 大型发电机变压器组单元接线继电保护配置243.1.1一般配置要求243.1.2双重快速保护设置243.2 600MW机组发变组保护配置分析253.2.1保护装置的配置方案253.2.保护配置方案比较263.3 保护出口方式294 保护原理说明304.1发电机变压器组保护304.1.1发电机变压器组主保护304.1.2发变组后备保护复合电流速断保护314.2发电机保护324.2.1发电机
8、纵联差动保护324.2.2发电机的匝间短路保护324.2.3发电机定子接地保护334.2.4发电机过负荷保护344.2.5发电机转子一点、两点接地保护344.2.6逆功率保护354.2.7发电机的失磁保护355 发电厂的自动装置375.1发电厂备用电源自动投入装置375.1.1备用电源和设备自动投入的基本概念375.1.2系统中采用AAT装置的必要性385.1.3对AAT装置的技术要求385.1.3微机型AAT装置395.2自动并列装置405.2.1概述405.2.2对同步并列的要求405.2.3同期装置实现并网的三个条件：405.2.4自动准同步装置基本工作原理405.3同步发电机的励磁调节
9、系统435.3.1励磁系统的作用和要求445.4自动按频率减负荷445.4.1低频运行的危害445.4.2限制低频下降的措施455.5故障录波装置455.5.1故障录波器的启动判据455.5.2对故障录波器的基本要求45第二篇 计算书461 短路计算461.1参数归算461.2 短路计算471.3发电机保护整定计算501.3.1发电机纵联比率制动差动保护（LCD-12比率制动）501.3.2 发电机定子绕组过负荷511.3.3发电机逆功率保护整定计算51总结52致谢53参考文献54附录55附录A1.155附录A1.256附录A1.357附录A1.458III第一篇 说明书引 言继电保护技术是一
10、个完整的体系，它主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术构成。继电保护装置是完成继电保护功能的核心。继电保护装置就是能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。继电保护和安全自动装置应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。继电保护在发电、供电和用电中处于极为重要的地位，是保证电网安全可靠运行和人们生产生活用电的关键技术。继电保护的设置、整定、维护和试验水平将直接影响供电的可靠性、质量及用电设备的安全。我根据题目的要求，仔细分析其运行分析和系统所给的参数。在设计前期中，我对继电保护的作用及意义针对
11、600MW发电机组进行了较全面的分析。面对电力改革的日新月异，对继电保护的要求业越来越完善，国内的继电保护也在向国际化水平发展着。我对自己在设计中思路有了清晰的认识。并对自己在设计中可能遇到的问题进行了归纳。在短路电流计算中，我对每一点发生短路都进行了细致的计算，对继电保护配置方案进行了具体的说明。在对设备进行选择保护时，更是严格遵照计算结果和规程规定，并对其进行整定计算和灵敏度校验。在此次设计中，我严格遵守设计规定，认定对待此次设计，最终完成了设计任务。由于新技术的不断发展，加之自己的专业水平还有待提高。所以设计中还存在不足，恳请老师批评指正。第一篇 说明书1 继电保护的作用及原理1.1 电
12、力系统继电保护的作用电力系统在运行过程中，可能会遇到各种类型的故障和不正常运行方式，这些都可能在电力系统中引起事故，从而破坏电力系统的正常运行，降低电力设备的使用寿命，严重的将直接破坏系统的稳定性，造成大面积的停电事故。为此，在电力系统运行中，一方面要采取一切积极有效的措施来消除或减小故障发生的可能性:另一方面，当故障一旦发生时，应该迅速而有选择地切除故障元件，使故障的影响范围尽可能缩小，这一任务是由继电保护与安全自动装置来完成的。电力系统继电保护的基本任务在于:（1） 有选择地将故障元件从电力系统中快速、自动切除，使其损坏程度减至最轻，并保证最大限度地迅速恢复无故障部分的正常运行。（2） 反
13、应电气元件的异常运行工况，根据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出报警信号、减负荷或延时跳闸。（3） 根据实际情况，尽快自动恢复停电部分的供电。由此可见，继电保护实际上是一种电力系统反映事故的自动装置。它是电力系统的一个重要组成部分，尤其对于超高压、超大容量的电力系统，继电保护对保持电力系统的安全稳定运行起着极其重要的作用。1.2 继电保护的原理和构成电力系统发生故障时，通常伴有电流增大、电压降低、电流与电压之间的相位角改变以及出现负序和零序分量等现象。因此，利用故障是这些电气量的改变特征，可以构成各种不同原理的继电保护装置。以上原理的保护，可以由一个或若干个继电器连接在 一起组成继电保护
14、装置来实现。继电保护装置一般由测量部分、逻辑部分和执行部分组成，如图 所示。测量部分是测量从被保护对象输入的有关电气量，并与已给定的整定值进行比较，从而判断保护装置是否应该起动；逻辑部分是根据测量部分各输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合，进行逻辑判断，以确定保护装置是否应该动作；执行部分是根据逻辑部分做出的判断，执行保护装置所负担的任务跳闸或发信号。输入信号 输出信号 整定值继电保护在技术上一般应该满足四个基本要求：1.选择性选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，最大限度地保证系统中的非故障部分继续运行。2.速动性速动性是指继电保护装置应以尽可能快的速度将故障元件从电网中切除。这样既能降低故障设备的损坏程度，减少用户在低电压情况下工作的时间，更重要的是能提高电力系统运行的稳定性。故障切除时间等于保护装置和断路器动作时间之和。目前保护动作速度最快的约0.02s，加上快断路器的动作时间，故障可在0.1s内切除。3.灵敏性灵敏性是指保护装置对其保护范围内的故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置是在规定的保护范围内发生故障时，不论短路点的位置及短路的类型如何，都能感觉灵敏，正确反应。保护装置的灵敏性，通常用灵敏系数Ks来衡量，越大，说明保护的灵敏度越高。各类保护的灵敏系数应满
