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摘 要

本次设计一个总装机容量为700MW的电厂二次回路的继电保护系统。其中发电机组包括：2台200MW发电机组，1台300MW发电机组。该电厂有35kV和220kV两个升高压等级，最大输送功率为700MW。通过一级35kV升压与二级220kV升压后，再经过高压线传输到邻近的220kV变电站；220kV母线采用双母线接线方式、35kV母线采用单母线接法方式。本次设计为电厂项目的电气部分中的二次回路的继电保护设计，另外还对对该电厂的电气主接线、与整个电网之间关系，短路电流、厂用电系统布置进行设计。二次回路的继电保护系统研究，包括发电机回路的继电保护设计、变压器回路的继电保护设计、输电线路的继电保护设计。

关键字：发电厂，二次回路系统，继电保护设计

Abstract: The time designs relay protection system of secondary circuit in a total installed capacity of 700MW power plant. Generating sets include 2 units of 200MW, 1 unit of 300MW. The plant has 35kV and 220kV two levels of pressure voltage, maximum transmission power is 700MW. The voltage through primary 35kV booster and secondary 220kV booster, then through the high tension line transfers to nearby 220kV substation. 220kV bus bar uses double busbar connection mode, 35kV busbar uses single busbar connection mode. The time designs the electrical part of the power plant project, mainly including relay protection of secondary circuit design. Besides, it also designs the power plant"s main electrical wiring, the relationship between the power grid, short-circuit current and auxiliary power system layout. The relay protection system of secondary circuit research main includes relay protection design of Generator circuit, relay protection design of transformer circuit, the relay protection of transmission line design.

Key words: The power plant, the two type microcomputer protection system, the design of relay protection

目 录

1 绪论 3

1.1 电厂设计背景 3

1.2 电厂的规模 3

1.3 该电厂设计的范围 4

2 发电厂设计的基本理论 5

2.1 电气主接线 5

2.2 短路电流计算 6

2.3 一次设备的选择 8

2.4 防雷设计 8

2.5 导线的选择 10

2.6 接地设计 10

2.7 厂用电的设计 10

3 发电厂二次回路的继电保护设计 11

3.1 发电厂二次回路继电保护系统 11

3.2 电厂继电保护作用的对象 12

3.3 发电机的继电保护 13

3.4 变压器的继电保护 15

3.5 高低压母线的继电保护 21

3.6 线路快速切断保护 22

3.7 继电保护装置选择 24

总 结 26

参考文献 27

1 绪论

1.1 电厂设计背景

火力发电厂利用石油，天然气，煤等燃料产生的热能，在高温高压的锅炉中将水变成高温高压的蒸汽，这些蒸汽推动汽轮机转动，然后汽轮机带动发电机发电。火力发电机的汽轮机组可以划分为：兼供热的抽汽式与背压式的汽轮机组，专供发电的凝汽式的汽轮机组。火力发电厂按照总装机的容量又可分为^[1]：

(1) 小容量电厂，总的装机容量少于100MW 的电厂；

(2) 中容量电厂，总的装机容量在100~250MW 范围内的电厂；

(3) 大容量电厂，总的装机容量在250~1000MW 范围内电厂；

(4) 超大容量电厂，总的装机容量超过1000MW 的电厂；

火力发电厂具有布局比较灵活，一次性建造的投资比较少，装机容量可根据需要决定等优势，不足是能源消耗大，发电成本高，对空气和环境污染大。

我国电力工业的发展：中国电力行业自1882年诞生至今，经历了3个发展时期。1949年新中国成立前电力发展速度很慢，在1949年发电总量仅43亿kWh和发电的总装机容量仅185万kW，位居世界第25位和第21位。新中国成立后，电力工业在党中央高度重视下，得到快速发展。1978年发电总量和发电总装机容量达到2566亿kWh和5712万kW，分别跃居世界第7位和第8位^[2]。改革开放以来，电力工业不断进行改革，从原来的单一的国家投资体制，改变为实行多家办电并且积极合理地利用外资及其他多渠道的资金，鼓励公平竞争与运用多种电价等有效政策来激励其发展，电力工业不断跨上新的阶段。“十五”计划以来，我国电力工业加快发展，城乡电网改造工程、“西电东送”等工作成效较为显著。随着人民生活水平的不断提高与国民经济的快速发展，全社会对电能的需求量大幅增加。同时，由于高耗能的产业发展过快、主要江河有偏枯趋势和燃料价格不断上涨、及部分地区的新投产的发电厂容量等因不大素影响，我国的部分地区的电力供应形式还是较为严峻^[3]。针对电力供求关系出现的新问题，党中央和国务院未雨绸缪，及时调整“十五”电力发展规划，采取有力的措施，加强宏观调控的力度，加快电力行业建设的步伐，来缓解电能供应较为紧张的局面，取得了显著成效。所以在供电紧张的地区，建立火力发电厂是比较有效缓解这种紧张状况的方法。

1.2 电厂的规模

1.该发电厂的设计规模：

（1）总装机容量：700MW（2台200MW的发电机组，1台300MW发电机组）

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