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电力工程基础课程设计报告题目2×200MW发电机-变压器组继电保护设计系别电子与电气工程系专业电气工程及其自动化（电力系统）班级0920325学号092032502姓名颜丽芬指导教师黄新完成时间2012年11月29日评定成绩绪论 (3)0引言 (3)继电保护概述 (3)第一部分设计任务书 (4)0.1设计项目 (4)0.2设计要求 (4)0.3设计材料 (5)0.4设计任务 (5)第二部分设计计划书 (5)1主变压器的选择 (5)1.1主要设备型号及参数 (5)1.2系统运行主变压器和发电机中性点接地方式 (7)1.3发电机变压器组参数及系统运行方式 (8)2保护配置 (8)2.1发电机的保护部分 (9)2.2变压器部分继电保护整定 (11)2.3相间短路的后备保护 (12)3继电保护整定计算 (13)3.1发电机继电保护整定 (16)3.2继电保护整定计算结果一览表 (17)4收获和体会 (17)5参考文献 (18)绪论0引言继电保护概述电力系统在运行中，由于电气设备的绝缘老化、损坏、雷击、鸟害、设备缺陷或误操作等原因，可能发生各种故障和不正常运行状态。
最常见的而且也是最危险的故障是各种类型的短路，最常见的不正常运行状态是过负荷，最常见的短路故障是单相接地。
这些故障和不正常运行状态严重危及电力系统的安全和可靠运行，这就需要继电保护装置来反应设备的这些不正常运行状态。
所谓继电保护装置，就是指能反应电力系统中电气设备所发生的故障或不正常状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
它的基本作用是：⑴当电力系统发生故障时，能自动地、迅速地、有选择性地将故障设备从电力系统中切除，以保证系统其余部分迅速恢复正常运行，并使故障设备不再继续遭受损坏。
⑵当系统发生不正常状态时，能自动地、及时地、有选择性地发出信号通知运行人员进行处理，或者切除那些继续运行会引起故障的电气设备。
可见，继电保护装置是电力系统必不可少的重要组成部分，对保障系统安全运行、保证电能质量、防止故障的扩大和事故的发生，都有极其重要的作用。
发电机－变压器组的微机继电保护装置采用双重化配置（非电气量除外），其特点如下：1.两套发电机－变压器组的微机继电保护装置（包括出口跳闸回路）完整、独立安装在各自的屏内，之间没有任何电气联系。
当运行中的一套保护因异常需退出或检修时，不影响另一套保护的正常运行。
2.每套保护装置均配置完整的差动等主保护、后备保护及异常保护，能反应被保护设备的各种故障运行状态。
3.每套装置的交流电压和交流电流分别取自电压互感器和电流互感器互相独立的绕组，其保护范围应交叉重迭，避免死区。
4.非电量保护设置独立的电源回路（包括直流小空气开关及直流电源监视回路），出口跳闸回路应完全独立，在保护柜上的安装位置也相应相对独立。
发变组保护柜配置情况我公司发变组保护采用了国电南京自动化股份有限公司生产的DGT801系列保护装置。
每台机组各配5面发变组保护柜，A/B柜为发电机、励磁变的保护，每个柜子各配有两套DGT801B装置，分别为主保护、后备保护装置；C/D柜为两台高压厂变的电气量保护，每个柜子各配有两套DGT801C保护装置；E柜为发变组非电量保护，配有两套DGT801F保护装置。
保护装置电源保护装置的直流电源：每面保护盘有两路直流电源，分别取自单元机组的110V直流A、B段，通过转换开关进行切换，注意：两套保护的直流电源不能同时取自同一直流母线上。
保护装置的交流电源：保护装置的交流电源取自机组UPS电源，由于打印机使用。
发电机保护配置1.发电机差动保护(－K87)2.发电机定子接地保护（－K64G1，－K64G2）3.发电机失磁保护（－K40）4.发电机失步保护（－K78）5.发电机定子匝间保护(-K58)6.阻抗保护(-K21)7.发电机负序电流保护（－K46）8.发电机过电压保护（－K59）9.突加电压保护（－K50/27）10.过激磁保护(-K24)11.电压制动过电流保护（－K51/27）12.发电机过负荷保护（－K49）13.发电机逆功率保护（－K32）14.频率异常保护（－K81）15.起停机保护（－K50/81）发电机励磁系统保护配置1.励磁变压器差动保护(－K87)：2.励磁变速断保护（－K50）3.励磁变过流保护（－K51）4.励磁系统过负荷保护（－K49）5.发电机转子一点接地保护主变压器电气量保护配置1.主变压器差动保护(－K87)：2.主变复合电压闭锁过流保护（－K51/27）3.主变高压侧零序方向过流保护（－K51N）4.主变过激磁保护:5.500kV断路器闪络保护（-K47）6.500kV断路器非全相保护（-K28）7.发电机变压器组断路器失灵保护(50BF)高厂变电气量保护配置1.高厂变差动保护－K872.差动速断保护－K87/K503.复合电压闭锁过流保护（－K51/46）4.高厂变低压侧零序过流保护(-K51N)5.高厂变低压侧限时速断/过流保护(-K151/150)变压器非电气量保护配置1.重瓦斯保护2.轻瓦斯保护3.油位高4.油位低5.压力释放6.油温过高7.冷却系统故障8.冷却器全停保护（主变）PT、CT的作用1.发电机中性点PT：40kVA、20kV/0.22KV二次电阻：0.47欧姆。
2.1. 发变组保护的配置2.1.1. 发变组保护概述2.1.1.1. 发电机与变压器为单元组接线，发电机与主变、高厂变、脱硫变、励磁变组成发变组，发变组保护由数字发电机保护装置（REG216C）、变压器保护（RET521）和发变组非电量保护组成，数字发电机保护装置（REG216C）为瑞士ABB公司的产品，变压器保护（RET521）为瑞典ABB公司的产品，发变组保护由上海ABB工程有限公司组屏。
2.1.1.2. 发变组保护为双重化配置，其中电气量保护为双重配置，非电气量保护非双重配置，发变组保护包括两个独立的系统：系统A和系统B。
系统A和系统B中都配置有完整的发变组保护，因此，当一个系统因故退出运行时，另一个系统也能保护整个发变组。
2.1.1.3. 系统A和系统B之间无任何电气联系，系统A和系统B的模拟量独立输入，分别取自CT、PT的互相独立的绕组，保护范围交叉重叠，无死区；系统A和系统B的直流电源和跳闸出口互相独立。
2.1.2. 发变组保护的配置及功能2.1.2.1. 发电机差动保护（－K87）：2套，电气量保护，置于REG216C中，保护发电机绕组的相间故障，是发电机的主保护，保护范围为差动电流互感器之间的区域。
2.1.2.2. 发电机定子接地保护（－K64）：2套，电气量保护，置于REG216C中，2套保护采用不同的原理构成，一套为注入式，注入12.5Hz的交流电源，另一套由发电机机端零序电压和中性点侧三次谐波电压共同构成100％区域的定子接地保护，这2套保护互不影响，在发电机定子绕组接地时，保护发电机定子绕组、铁芯不受损伤。
2.1.2.3. 发电机过电压保护（－K59）：2套，电气量保护，置于REG216C中，保护发电机在启动或并网过程中由于电压过高而损坏发电机的绝缘。
2.1.2.4. 发电机频率异常保护（－K81）：2套，电气量保护，置于REG216C中，在发电机退出运行时该保护自动退出运行，在发电机频率异常运行时，保护汽轮机的叶片不受损伤。
1.1.1. 600(300)MW-500kV 汽轮发电机—变压器组单元保护配置图1-3-1是600(300)MW-500kV 汽轮发电机—变压器组单元保护配置，高压侧为3/2断路器。
123456456123456123=QB12=QB10=QB11图1-3-1 600(300)MW-500kV 汽轮发电机变压器组保护配置图说明：★ 600(300)MW-500kV 汽轮发电机—变压器组单元主保护配置为：发电机纵差保护、发电机匝间保护（单元件横差保护或负序增量方向闭锁纵向零序电压保护）、主变差动保护、发变组差动保护、高厂变差动保护、励磁机（变）差动保护。
★ 600(300)MW-500kV 汽轮发电机—变压器组单元发电机后备保护和异常运行保护配置为：相间阻抗保护、基波零序电压保护、三次谐波电压保护、转子一点接地保护、转子两点接地保护、定反时限定子绕组过负荷保护、定反时限转子表层过负荷保护、失磁保护、失步保护、过电压保护、定反时限过励磁保护、逆功率保护、程序跳闸逆功率保护、低压记忆过流保护、频率异常保护、起停机保护、突加电压保护、电超速保护、ＴＡ断线保护、ＴＶ断线保护。
★ 600(300)MW-500kV 汽轮发电机—变压器组单元变压器后备保护配置为：相间阻抗保护（复合电压过流保护）、零序电流保护、间隙零序电流电压保护、过负荷、ＴＡ断线、ＴＶ断线。
★ 600(300)MW-500kV 汽轮发电机—变压器组单元高厂变后备保护配置为：复压过流保护、分支低压过流保护、分支零序过流保护、分支零序过电压保护、过负荷、通风启动、ＴＡ断线、ＴＶ断线。
★ 600(300)MW-500kV 汽轮发电机—变压器组单元励磁机（变）后备保护配置为：励磁机（变）过电流保护、定反时限励磁绕组过负荷保护、ＴＡ断线。
★ 600(300)MW-500kV 汽轮发电机—变压器组单元其它保护：失灵启动、断路器断口闪络保护、非全相运行保护、发电机断水保护、发电机热工保护、励磁系统故障、系统保护动作联跳；主变及厂变全部非电量保护。
发变组保护配置1、发电机差动保护：保护发电机定子绕组及其引出线的相间短路故障。
2、主变压器差动保护：保护主变压器绕组及其引出线的相间短路故障。
3、厂用变压器差动保护：保护厂用变压器绕组及其引出线的相间短路故障。
4、励磁变压器差动保护：保护励磁变压器绕组及其引出线的相间短路故障。
5、定子绕组过负荷保护装置：由定时限和反时限两部分特性构成；6、负序过负荷保护装置：由定时限和反时限两部分特性构成；7、发电机低阻抗保护装置：装设在发电机机端(装设了定子绕组反时限过负荷及反时限负序过负荷保护,且保护综合特性对发电机变压器组所连接高压母线的相间短路故障具有必要的灵敏系数,并满足时间配合的要求,可不再装设此后备保护)；8、复合电压闭锁过电流保护装置：装设在主变压器的高压侧；9、厂用变压器和励磁变压器，装设过电流、低电压或复合电压闭锁过电流的保护10、发电机定子接地保护。
保护发电机定子绕组的单相接地故障。
11、主变压器高压侧单相接地保护。
保护主变压器高压绕组单相接地故障，同时也作为线路保护的后备保护。
12、发电机励磁回路过负荷保护。
保护发电机转子回路一点接地故障和励磁回路的过负荷。
13、发电机过激磁保护。
保护发电机过激磁，即当频率降低和电压升高时，引起铁芯的工作磁通密度过高而过热使绝缘老化的保护装置。
14、发电机过电压保护。
保护发电机在起动或并网过程中发生电压升高而损坏发电机绝缘的事故。
15、发电机失磁保护。
保护发电机在发生失磁或部分失磁时，防止危及发电机安全及电力系统稳定运行的保护装置。
16、发电机失步保护。
保护发电机在发生失步时，造成机组受力和热的损伤及厂用电压急剧下降，使厂用机械受到严重威胁，导致停机、停炉严重事故的保护装置。
17、发电机逆功率保护。
保护发电机在并列运行时，从电力系统吸收有功功率变为电动机运行而损坏机组的保护装置。
18、发电机频率异常保护。
保护汽轮机，为防止发电机在频率偏低或偏高时，使汽轮机的叶片及其拉筋发生断裂故障的保护装置。
