（880MW区域性火力发电厂电气部分及继电保护设计）（最终版）

避雷器的配置配电装置的每组母线上，应装设避雷器，组进出线都装避雷器时除外。

旁路母线上是否需要装设避雷器，应视在旁路母线投入运行时，避雷器到被保护的电气距离是否满足要求。

及以下变压器避雷的电压距离超过允许值时，应在变压器附近增设组避雷器三绕组变压器低压侧的相上宜装社台逼雷器。

自耦变压器必须在两个自耗合的绕组出线上装社逼雷器，并应接在变压器的断路器之间。

直接接地系统中，变压器中性点为分级绝缘，且有放电间隙时，应装设逼雷器。

单元接线的发电机出线装设组逼雷器。

侧般不装设避雷器。

第二节短路计算短路计算的目的在发电机和变电所的电气设计中，短路电流计算是其中个重要环节。

共计算的目的主要如下在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定接线是否采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。

在选择电气设备时，为了保证设备在正上运行和故障情况下都能安全可靠地运行，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。

在设计屋外高压配电装置时需按短路条件校验软导线的相间和相对地的安全距离。

在选择继电保护方式和进行整定计算时需以各种短路时的短路电流为依据。

接地装置的设计，也需用短路电流。

短路电流计算时般规定计算的基本情况电力系统中所有电源均在额定负荷下运行。

所有同步电机都具有自动调整励磁装置。

短路发生在短路电流为最大的瞬间。

所有电源的电动势相位角相同。

应考虑对短路电流值有影响的所有元件，但不考虑短路点的电弧电阻对异频电动机的作用，仅在确定短路电流冲击值和最大全电流有效值时才予以考虑。

接线方式计算短路电流时所用的接线方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式最大运行方式。

计算容量应按本工程设计规划容量计算。

短路种类按三相短路计算短路计算点在正常接线方式时，通过电器设备的短路电流为最大的地点，称为短路计算点，对于带电抗器的出线与厂用分支回路，在选择母线至母线隔离开关之间的引线套管时，短路技术点该取在电抗器前。

选择其余的导体和电器时，短路计算点应取在电抗器后。

设计步骤选择计算短路点画等值网络图画简等值网络求计算电抗由运算曲线查处各电源供给的短路电流周期分量标么值计算无限大容量的电源供给的短路电流周期分量有限功率电源的短路电流计算计算短路电流周期分量有名值和短路容量计算短路电流冲击值计算异步电动机供给的短路电流绘制短路电流计算结果表第三章发电机变压器及发变组保护方式的选择及整定设计原则及范围，随着电力系统的增大，大容量的发电机组不断增多，在电力设备上装设完善的继电保护装置，不仅对电力系统的可靠运行有重大意义，而且对重要而昂贵的设计减少在各种短路和异常运行时造成的损坏，在经济效益上也有显著的效果，原理接线和设备选择等方面，根据主设备的运行工况及结构特点，达到可靠灵敏快速且有选择性的要求。

本设计主要包括发电机变压器发电机变压器组厂用电源设备和母线等保护装置的设计。

不必那么大。

当制动电流流入继电器制动线圈时，就能使继电器动作电流随外部短路电流增减而增减。

继电器的制动电流的引入是通过图中的电抗变压器，实现的，它的次绕组和同极性地分别流过电流和和的二次匝数相同，设变比为时，有式中表示流过机断的二次电流表示流过中性点侧的二次电流。

当外部短路时，由于，所以≠，随增大，虽然增大，但增大。

图中，表示最小动作电流等于负荷电流，通常取等于负荷电流，因为在负荷电流下，误差很小，不平衡电流很小，。

所以，此时没有制动作用的继电器也不会误动，若，调整继电器制动特性使之具有，如图中直线，则继电器就具有这样的性能，不管外部短路电流多大，继电器总不会误动，称之为制动系数。

当发电机发生内部相间短路时，若发电机与系统相联，则系统向故障点送，发电机向故障点送短路电流，此时当时，继电器动作十分灵敏若发电机孤立运行，发电机内部相间短路，则为保证继电器动作，制动系数不得大于，因为表示继电器在动作电流等于制动电流时刚动作，通常取带比率制动特性的整流型和晶体管型差动继电器的动作电流般取倍发电机额定电流。

主变差动保护变压器纵联差动保护在变压器正常运行和外部故障时，理想情况下，流入差动继电器的电流等于零。

但实际上由于变压器励磁电流，接线方式等误差的因素的影响，继电器中不平衡电流通过。

由于这些特殊因素的影响，变压器差动保护的不平衡电流远比发电机差动保护的大。

因此，变压器差动保护需要解决的主要问题之是采取各种措施避越不平衡电流的影响。

在满足选择性的条件下，还要保证在内部故障时有足够的灵般系数和速动性。

经比较避越励磁涌流的几种不同方式，选用二次谐波带比率制动特性的变压器差动保护。

由于变压器励磁涌流中含有很大的二次谐波分量，而在变压器内部故障时，二次谐波比例很小，因此利用二次谐波原理为判据的差动继电器具有防止涌流的功能。

为了避免正常运行和故障时穿越短路电流的影响，该继电器还有比率制动回路。

为了防止变压器内部故障时，由于短路电流过大而在或电抗互感器饱和时差动继电器可能出现拒动，在继电器中装了差动速断元件，其动作电流为额定电流的倍。

二次谐波制动的整流型差动继电器，在继电器设有设置平衡线圈或平衡抽头时，由各侧变比不致造成的二次不平衡电流是通过专用的自耦变流器补偿的。

阻抗保护的构成及接线大容量发电机阻抗值相对增大，短路电流水平相应降低，因而发电机相间后备采用过电流保护灵敏系数不高，宜采用阻抗保护。

阻抗保护配置原则图主变瓦斯保护现代生产的变压器，虽然结构可靠，故障机会较少，但在实际运行中，仍有可能发生各种类型故障和异常动行，为了保证电力系统安全连续地运行，并将故障对电力系统安全连续运行的影响限制到最小范围，必须根据变压器容量，装设继电保护装置。

变压器保护的配置原则反应变压器的油箱内部故障和油面减低的瓦斯保护容量为以上的油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。

相间短路保护反应变压器绕组和引出线的相间短路的纵联差动保护或电流速断保护，对其中性点直接接地侧绕组和引出线的接地保护短路，并且对绕组匝间保护短路也能起保护作用。

对于发变组，当发电机与变压器之间有断路器时，变压器应装设单独的纵联差动保护。

当发电机与变压器之间没有断路器时，及以下的发电机，可只装设发边组共用的纵联差动保护。

对于及以上的汽轮发电机，为提高快速性，在机端还宜装设复合电流速断保护，或在变压器上增设单独的纵联差动保护，即采用双重快速保护方式。

如果变压器的纵联差动保护对单相接地短路灵敏性不符合要求，可增设零序差动保护。

中性点直接接地电网中的变压器外部接地短路的零序电流保护及以上中性点直接接地电网中，如果变压器中性点可能接地运行，对于两侧或三侧电源的升压变压器或降压变压器上应装设零序电流保护，作为变压器主保护的后备保护，并作为相邻元件的后备保护。

变压器瓦斯保护装置及整定瓦斯继电器的类型瓦斯继电器又称气体继电器，它安装在变压器油箱与油枕之间的连接管道中，油箱内有气体通过瓦斯继电器流向油枕。

目前有浮筒挡板和开口挡板两种。

均有两对触点引出，可以并联使用。

瓦斯保护装置接线由信号回路和跳闸回路组成。

变压器内部发生轻微故障时，继电器触点闭合，发出瞬时轻瓦斯动作信号。

当变压器内部发生严重故障时，油箱产生大量气体，强烈的油流冲击挡板，继电器触点闭合，发生重瓦斯跳闸脉冲跳开变压器各侧断路器。

因重瓦斯继电器触点有可能瞬间接通，故跳闸回路般要加装自保持回路。

瓦斯保护的整定般瓦斯继电气体容积整范围为，容量在以上时，定值为油速整定，重瓦斯保护动作的油整定范围为，在整定油速时，均以导油管中的流速为准。

当油速整定为时，保护反应变压器内部故障相当灵敏的。

但变压器外部故障时，由于穿越性故障电流的影响，在导油管中，油流速度约为，为了防止穿越性故障时瓦斯保护误动作，可将油速整定在左右。

发电机差动保护定子绕组相间短路保护构成对及以上大容量发电机推荐采用新型比率制动特性的整流型或晶体管型的差动继电器。

所谓比率制动性就是继电器的动作电流，随外部短路电流的增大而自动增大，而且动作电流的增大比不平衡电流的增大还要快，这样就可以避免由于外部短路电流增大而造成的电流自感器饱和引起不平衡电流的增大，也就是说可以避免继电器误动作。

实现这种动作特性的纵差继电器以差动电流作为动作电流，引入外部短路电流作为制动电流。

在图中，是制动电流，即外部短路时流过制动线图的电流，是差动电流，即差动继电器的动作电流。

图图中画出了随外部短路电流增长的情况，设外部短路电流为，相应的最大不平衡电流为，取，从图中可知，只有在最大外部短路电流以下时，才有必要取如此大的整定值，在其他的外部短路时，不平衡电流没有那么大，动作电厂主接线，除般定性分析其可靠性外，尚需进行可靠性定量计算。

主接线还应具有足够的灵活性，能适应多种运行方式的变化，且在检修事故等情况下操作方便，调度灵活，检修安全，扩建发展方便，具体要求如下应能灵活的投入或切除些机组或线路，调配电源和负荷，能满足系统在事故，检修及特殊方式下的调度要求。

能方便的停运断路器，母线及继电保护设备进行安全检修且不影响电力网的正常运行供电。

应能容易地从初期过渡到最终接线，在扩建时，次和二次设备所需要改造很少。

在满足可靠的前提下，尽量可能做到经济，应按如下要求投资省主接线应简单清晰，以节约断路器，隔离开关电压和电流互感器，避雷器等次设备的投资，要能使控制保护，不过于复杂，以利于运行并节约二次设备和控制电缆投资，要能限制短路电流，以便合理的选择电气设备或轻型电器占地面积小，主接线要为配电装置创造条件，以节约用地和节省构架导线绝缘子几安装费用电能损失小，主接线要为配电装置创造条件，经济合理地选择主变压器的型式容量和数量，避免两次变压而增加电能损失。

此外在系统规划设计中，要避