电力系统继电保护设计研究报告.doc

课 题： 发电机继电保护设计 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 姓 名： 指导教师： 设计日期： 成 绩： 目 录 1.绪论 1.1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：①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。②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。 1.2继电保护基本要求 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。为完成继电保护的基本任务，对于动作于断路器跳闸的继电保护装置，必须满足以下四项基本要求：（1）选择性 选择性是指电力系统发生故障时，继电保护仅将故障部分切除，保障其他无故障部分继续运行，以尽量缩小停电范围。继电保护装置的选择性，是依靠采用合适类型的继电保护装置和正确选择其整定值，使各级保护相互配合而实现的。（2）快速性 为了保证电力系统运行的稳定性和对用户可靠供电，以及避免和减轻电气设备在事故时所遭受的损害，要求继电保护装置尽快地动作，尽快地切除故障部分。但是，并不是对所有的故障情况，都要求快速切除故障，应根据被保护对象在电力系统中的地位和作用，来确定其保护的动作速度。 灵敏性 灵敏性是继电保护装置对其保护范围内发生的故障或不正常工作状态的反应能力，一般以灵敏系数K表示。灵敏系数K越大，说明保护的灵敏度越高。每种继电保护均有特定的保护区(发电机、变压器、母线、线路等)，各保护区的范围是通过设计计算后人为确定的，保护区的边界值称为该保护的整定值。（4）可靠性 可靠性是指当保护范围内发生故障或不正常工作状态时，保护装置能够可靠动作而不致拒绝动作，而在电气设备无故障或在保护范围以外发生故障时，保护装置不发生误动。保护装置拒绝动作或误动作，都将使保护装置成为扩大事故或直接产生事故的根源。因此，提高保护装置的可靠性是非常重要的。 以上对继电保护装置所提出的四项基本要求是互相紧密联系的，有时是相互矛盾的。例如，为了满足选择性，有时就要求保护动作必须具有一定的延时，为了保证灵敏度，有时就允许保护装置无选择地动作，再采用自动重合闸装置进行纠正，为了保证快速性和灵敏性，有时就采用比较复杂和可靠性稍差的保护。总之，要根据具体情况 (被保护对象、电力系统条件、运行经验等)，分清主要矛盾和次要矛盾，统筹兼顾，力求相对最优。 2.1 原始资料 （1）发电机 表1 发电机参数 型号 QFSN—600—2 额定功率 600MW 额定电压 22kV 额定电流 17495A 额定功率因数 0.9(滞后) 励磁方式 自并激静止可控硅励磁 18.26%(饱和值); 19.85%(非饱和值) 24.21%(饱和值); 27.51%(非饱和值) 189.29%(饱和值); 189.29%(非饱和值) （2）主变压器 表2 主变压器参数 型号 DFP—240000/500（单相） 额定容量 240000kVA 额定电压 550/√3-2×2.5%/22kV 联结组标号 YNd11 短路阻抗 14.0% 空载电流 0.17% 空载损耗 98.7kW 负载损耗 408.0kW （3）厂用变压器1A 表3 厂用变压器1A参数 型号 SF9—34000/22 额定容量 34000 kVA 额定电压 （22±2×2.5%）/6.3kV 联结组标号 Dyn1 短路阻抗 10.64% 空载电流 0.16% 空载损耗 20.85kW 负载损耗 152.16kW （4）厂用变压器1B 表4 厂用变压器1B参数 型号 SF9—31500/22 额定容量 31500kVA 额定电压 （22±2×2.5%）/6.3kV 联结组标号 Dyn1 短路阻抗 10.67% 空载电流 0.16% 空载损