论文总字数：36426字

摘 要

随着电力主设备的容量不断增加，电压等级越来越高。继电保护装置作为保证电力系统安全稳定运行的重要设备。容量和类型不同的电力主设备，其保护的配置、构成原理、选型以及整定值都各不相同。大容量机组对保护性能提出了更高的要求。目前，600MW机组已经在电力系统得到了广泛的应用，为了满足其电力主设备对继电保护的要求，本文对600MW机组主设备全套保护装置进行了合理的配置与选型；系统地论述了各种保护的构成原理及动作逻辑。同时，利用实用的计算方法，对发电厂进行了短路故障分析，并在此基础上，完成了保护的整定计算。对电力主设备个别保护可能出现的不正确动作问题，提出了相应的改进措施。对于发电厂备用电源的投入，给出了不同情况下的切换方案。

关键词：发电机；变压器；电压；电流

The protection of the main equipment of the 600MW generator set and the design of the fast switching scheme of the auxiliary power

Abstract

With the increasing capacity of power main equipment, the voltage level is higher and higher. Relay protection device is an important equipment to ensure the safe and stable operation of power system. The configuration, constitution principle, selection and setting value of the protection of the main power equipment with different capacity and type are different. High capacity units require higher protection performance. At present, 600MW unit has been widely used in the power system. In order to meet the requirements of its main power equipment for relay protection, this paper makes a reasonable configuration and selection of the complete set of protection devices for the main equipment of 600MW unit, and systematically discusses the composition principle and action logic of various protections. At the same time, using the practical calculation method, the short-circuit fault analysis of the power plant is carried out, and on this basis, the setting calculation of the protection is completed. The paper puts forward the corresponding improvement measures for the possible incorrect operation of the individual protection of the main power equipment. For the input of standby power supply in power plant, the switching scheme under different conditions is given.

Keywords: generator， transformer，voltage，current

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题研究背景及意义 1

1.2 课题研究内容及方法 1

第二章 短路故障分析 3

2.1 原始参数概述 3

2.1.1电气主接线图 3

2.1.2已知参数 3

2.1.3电厂的功能 4

2.2 短路计算分析 4

2.2.1 主要元件参数标幺值计算 4

2.2.2 三相短路计算 5

2.2.3两相短路计算 6

2.2.4 短路计算结果汇总 8

2.2.5相关说明 8

第三章 保护配置与选型 9

3.1 保护配置原则与方案 9

3.1.1保护的配置 9

3.1.2保护选型 10

3.1.3互感器选择 13

3.2 保护的基本原理 14

3.2.1发电机保护 14

3.2.2 变压器保护 29

3.3某些保护目前依然存在的问题及解决措施 39

3.3.1变压器差动保护动作不正确 39

3.3.2阻抗型失磁保护 39

第四章 保护整定计算 40

4.1发电机各保护整定计算 40

4.1.1发电机纵差保护 40

4.1.2发电机定子匝间保护 40

4.1.3发电机定子接地保护 41

4.1.4对称过流及过负荷保护 41

4.1.5不对称过电流保护及过负荷保护 42

4.1.6发电机失磁保护 43

4.1.7发电机过激磁及过电压保护 44

4.1.8逆功率保护 44

4.1.9发电机失步保护 45

4.1.10误上电保护 46

4.2 变压器保护整定计算 46

4.2.1 差动保护 46

4.2.2 相间短路后备保护 48

4.2.3 接地后备保护 50

4.2.4 其它保护 51

4.3变压器保护定值单 51

第五章 厂用电快切与快切方案设计 54

5.1厂用电快速切换的必要性 54

5. 2厂用电快切装置 55

5.3快切方案 56

5.3.1 快切技术的发展分析 56

5.3.2快切方案 56

第六章 结束语 58

致谢 59

参考文献 60

第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

为使电力系统稳定运行，电气设备不仅需要有合理的保护配置方案，而且需要正确的选型和动作定值。一旦保护不正确动作，会给发电相关设备以及所接电力系统，带来不可估量的损失。而随着电力系统的发展，电力主设备的容量和电压等级越来越高，给继电保护提出了更高的要求。保持电力系统稳定运行，对社会的稳定具有重要意义。快速切换装置在电厂中合理、有效的装设和应用非常重要。由于不同电厂母线带的负荷不同，所以相应的快速切换装置使用的具体情况也是有所区别。

经长期的运行实践和当前研究人员的研究表明，变压器、发电机等主设备中一些保护的原理等方面依然存在一些问题。差动保护在变压器保护中非常重要，是根据基尔霍夫电流定律提出的，但是这个定律本质上不是严格地适合于变压器。所以励磁涌流这一问题目前还没有得到解决，使得变压器的差动保护有了很大的局限性。此外，受变压器接线方式等因素影响，主变两侧的二次电流难以平衡，在差流计算前必须调整幅值和相位。同时，目前的保护方法中依旧存在很多难题。针对差动保护存在的问题可以在以下几个方面取得进步：（1）提高保护水平；（2）研究新型保护原理；（3）对变压器内部故障的计算研究加强。目前广泛应用在发变组上的零序电压式定子接地保护，经常会出现石英砂棒式熔断器的一次熔断器误动导致保护拒动。经实践表明，此问题可通过以下方法解决：给过流元件设置高低两个定值并与电流值进行比较，不同的结果对应不同的出口方式；提高零序电压元件以缩小动作电压保护范围；对保护的交流接入回路进行改变。

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