大型火电厂4600MW 电气及其发变组保护设计.docx

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目 录

引 言 1

第一章 电气主接线设计 2

主接线设计的基本要求 2

本厂接线方案的确定 2

设计方案的介绍 2

本厂主接线方案的评定 4

发电机主变压器的选择 4

发电机的选择 4

主变压器的选择 4

联络变压器的选择 5

第二章 厂用电设计 6

厂用电设计的基本要求 6

厂用主接线设计 6

厂用电设计的一般原则 6

本厂厂用电主接线简单介绍 7

厂用变压器的选择 8

第三章 短路电流计算 9

短路电流计算的目的 9

本厂等值电路图中短路点的选取 9

短路电流计算 9

发电机的电抗标么值计算 9

变压器电抗标么值计算 9

短路电流计算 11

第四章 电气设备的选择及校验 27

电气设备选择的一般原则 27

有关的几项规定 27

断路器的选择与校验 27

断路器型式的选择 27

断路器选择的具体技术条件 28

断路器的选择与校验 29

隔离开关的选择与校验 35

隔离开关的校验条件 35

隔离开关的选择与校验 36

接地开关的选择与校验 40

选择原则 40

接地开关的选择与校验 40

电压互感器的选择与校验 43

电压互感器的选择与校验原则 43

电压互感器的选择与校验 44

电流互感器的选择与校验 45

电流互感器的选择与校验原则 45

电流互感器的选择与校验 46

高压熔断器的选择与校验 49

选择的技术条件 49

高压熔断器的选择 50

避雷器的选择与校验 50

避雷器的种类 50

避雷器的选择 50

导体的选择与校验 52

母线的选择及校验原则 52

架空线的选择 55

第五章600MW发变组保护设计 59

大机组的配置要求和微机保护 59

配置的一般要求 59

微机保护的组成 59

600MW发电机——变压器组的保护配置 60

600MW发电机保护配置： 60

变压器保护配置 61

600MW发电机—变压器组的保护配置 62

发变机纵差动保护整定计算 62

结 论 67

参考文献 68

引 言

随着科学技术的发展，新型电气设备广泛用于发电厂中，大机组有自动化程度高、所需工作人员少等诸多优点，因此现在的火电厂建设普遍推广大机组，尤其是单机容量为600MW的发电机。电力技术的发展，特别是自动化技术的发展，使发电厂、变电站的二次部分越来越“现代化”，传统的手动控制正逐渐被自动控制所代替。大量的继电保护及自动装置采用微机型装置。电力系统微机保护装置之所以能被推广和应用，是因为它具有传统继电保护无法比拟的优越性：性能优，可靠性高，灵活性强，调试维护工作量小，经济性好，多功能化和综合应用。因此本次设计的课题是“4×600MW发电厂电气及其发变组保护设计”。

发电厂的设计主要涉及到电气主接线的设计和短路电流计算并进行电气设备的选择。在设计主接线时要保证在额定电压和出线回数下的安全可靠,选择电气设备的依据是满足所处的实际环境，依据通过的短路电流最大值来选择电气设备。

继电保护的设计主要涉及到发变组的配置及各保护的原理介绍，并根据发电机保护的整定原则对发电机进行详细的整定计算和校验。

第一章 电气主接线设计

主接线设计的基本要求

发电厂电气主接线是电力系统网络的重要组成部分，它反映了发电厂中电能生产、转换、输送和分配的关系以及各种运行方式。它的设计直接影响着发电厂乃至整个系统的运行可靠性和灵活性，对一次设备的选定和二次系统的构成起着决定性作用。因此，主接线的设计是一个综合性的问题。对电气主接线的基本要求，概括地说包括可靠性、灵敏性和经济性三个方面。

可靠性

单机容量为300MW及以上发电厂主接线可靠性的特殊要求

①任何断路器检修时，不影响对系统的连续供电。

②任何断路器故障或拒动，以及母线故障，不应切除一台以上的机组和相应的线路。

③任一台断路器检修和另一台断路器故障或拒动相重合、以及母线分段或母联断路器故障或拒动时，一般不应切除两台以上的机组和相应的线路。

灵活性

①调度灵活，操作简便②检修安全③扩建方便

经济性

①投资省②年运行费用小③占地面积小

本厂接线方案的确定

设计方案的介绍

由原始资料可知，本次设计主要是大、中型火电厂，本厂为500KV与220KV两个电压等级，其机组容量为4×600MW,年利用小时数为6000h,在电力系统中承担主要负荷,从而该厂主接线设计务必着重考虑其可靠性。发电机出口电压为24KV，宜采用单元接线，可节省价格昂贵的发电机出口断路器。220KV侧，8回出线，为使其出线断路器检修时不停电,应采用双母线接线，以保证其供电的可靠性和灵活性。500KV侧,4回出线，由于负荷容量大,电压高,输电距离远,为保