电气设备及运行课程设计

1、电气设备及运行 课程设计题目：燃气-蒸汽联合循环发电厂电气部分设计任务卩学生姓名:学号:院（系）:专业:2011年3月1日课题背景:1. 1电力工业的发展概况:火力发电是现在电力发展的主力军，在现在捉岀和谐社会，循环经济的环境屮，我 们在提高火电技术的方向上要着重考虑电力对环境的影响，对不可再生能源的影响，虽 然现在在我国已有部分核电机组，但火电仍占领电力的大部分市场，近年电力发展滞后 经济发展，全国上了许多火电厂，但火电技术必须不断提高发展，才能适应和谐社会的 要求。2000年以业我国经济和电力工业进入了一个新的平稳快速发展期，“十五”期间我 国火电建设项目发展迅猛。2001年至2005年8

2、月，经国家环保总局审批的火电项目达 472个，装机容量达344382mw,其中2004年审批项目135个,装机容量107590mw,比 上年增 207%； 2005年1至8月份，审批项目213个，装机容量168546mw，同比增长 420%。我国2010年发电量3400 tw/h,相应需要发电装机容量754gw, 2020年发电量 5280 tw/h,相应需要发电装机容量1. 16tw0随着中国电力供应的逐步宽松以及国家对 节能降耗的重视，中国开始加大力度调整火力发电行业的结构。（1）水电 今后20年是我国水电建设的黄金时期，大部分水电资源将被开发利用。（2）燃煤火电2006-2020年新增燃

3、煤火电机组395. 7gw。2010年燃煤火电装机达 535gw （占71%）,发电量2661. 1 tw/h （占78. 3%） , 2020年燃煤火电装机将达770gw（占66.4%）,发电量3871.7 tw/h（占73. 3%）。发电供热用煤:2005年约10. 75亿t； 2010年约14. 1亿t,比2005年3. 35亿t； 2020年约19. 05亿t。据煤炭专家研究，我 国煤炭产量2010年可达24.2亿-25.0亿t。2020年达到29亿-30亿t,可以基本满足 发电用煤需求。（3）核电 加快核电发展是解决我国能源不足的一项重要战略措施。今后将加大 核电发展力度，形成国产g

4、w级核电机组成套批量生产能力，在采用第2代改进型核电 机组同时，并积极引进和研发第3代核电机组制造技术。利用国内外2种资源，以加快 核燃料工业发展和降低成本。（4）天然气发电 随着西部天然气及沿海气出的开发，国内天然气产量有较大的 增加。为改善能源结构，广东、福建、华东、山东计划从国外进口液化天然气，并规划 从俄罗斯及屮亚地区进口管道天然气。专家预测，天然气供应能力2020年将达2000亿 m3。在优先满足民用、化工原料及工业用气后，将有30%左右用于发电。规划预测，2020 年60. 63gw,用气约500亿m3。（5）新能源可再生能源近期主要发展风电，我国风能资源丰富，可开发蕴藏量 约1t

5、w,其中陆上250gw,海上750gw。发展国产风电可节约一次能源，乂可促进制造业 发展，今后将冇较快发展。预测2020年达到20gwo电能是一种清洁的二次能源。由于电能不仅便于输送和分配，易于转换为其它的能 源，而且便于控制、管理和调度，易于实现口动化。因此，电能已广泛应用于国民经济、 社会生产和人民生活的各个方面。绝大多数电能都由电力系统中发电厂提供，电力工业 已成为我国实现现代化的基础，得到迅猛发展。本设计的主要内容包扌乩 通过原始资料 分析和方案比较，确定发电厂的电气主接线和选择；主变压器的设计和选择；厂用电的 设计；启动、备用电源以及交流事故保安电源和直流电源的设计；断路器和隔离开关

6、的 设计与选择；电压、电流互感器的设计；避雷器的设计；发电机继电保护设计；封闭母 线设计等，并根据计算结果来选择和效验主要电气设备。1.2本次课设的原始资料本公司#1#4机组为f级燃气-蒸汽联合循环发电机组，属于ge stag 109fa ss(s109fa)系列。机岛设备釆用ge公司的pg9351fa型燃气轮机、d10型蒸汽轮机和 390h型发电机，单轴室内布置。余热锅炉采用杭州锅炉厂的ng-901fa-r型自然循环卧 式锅炉，室外布置。燃气轮机、蒸汽轮机及发电机由ge成套提供的mk vi系统控制，余热锅炉及bop设 备由美国西屋公司的分散控制系统(dcs)控制。dcs与mk-v1通过通信接

7、口实现对整套 机组的监控。1.2.1燃气轮机概况燃气轮机由美国ge公司生产，型号为pg9351fa,即为箱装式发电机组ms9001系 列fa型，采用冷端输出，简单循环单轴机组出力为255. 6mwo1. 2. 2压气机概况压气机采用轴流式，共有18级，压比为15.4。设有可调进口导叶(1gv),用于 调节透平排气温度和防止压气机喘振。压气机由气缸和转子组成，气缸由进气缸，中缸 和排气缸组成，采用水平中分面式结构。压气机转子采用18根外围拉杆螺栓连接的盘 鼓式结构，具有较好的刚性。压气机的第9级和第13级动叶后开有抽气口，用于防喘 和冷却透平静叶。压气机进气带有过滤及反吹系统，并设置进口抽气加热

8、(ibh)系统。 每两台燃气轮机公用一套水洗系统，用于去除堆积在压气机叶片上的污垢沉淀物，以恢 复机组性能，清洗方式包括在线和离线两种。1.2.3燃烧室概况燃烧室型号为干式低氮dln 2.0+。燃烧室为分管逆流式结构。共有18个燃烧室， 呈圆周布置，顺气流方向看为逆时针排列，顶部12点(时钟)位置为18号燃烧器。 每个燃烧室主要包描5个燃料喷嘴、联焰管、火焰筒、过渡段等。18个燃烧室屮只有#2、#3燃烧器设有高压电极火花塞，其余燃烧室通过联焰管联 焰。火焰探测器为紫外线探测器，共4个，分别布置在#15、#16、#17、#18燃烧器。1.2.4透平概况透平为3级轴流式透平，由气缸和转子组成。气缸

9、为水平中分面式结构。透平的静 叶、动叶由压气机抽气来冷却。转子采用分段式的外围拉杆式的盘鼓结构。第1级静叶 的冷却空气在压气机出口的腔室处抽出，第2级、第3级静叶的冷却气源分别来自压 气机的笫13级、第9级抽气。第1级、第2级动叶与各级叶轮的冷却空气取至压气机16级后转子屮心孔抽气，第3级动叶不进行冷却。1.2.5余热锅炉概况余热锅炉型号为ng-109fa-r,由杭州锅炉集团冇限公司生产的三压，一次屮间再 热、卧式、无补燃、自然循环余热锅炉。燃气轮机排出的高温烟气通过进口烟道进入锅 炉本休，依次水平流过各受热面模块，最后低温烟气经岀口烟道由烟囱排岀。高、屮、低三个汽包前都有省煤器模块，汽包下都

10、有蒸发器模块，汽包出口都有过 热器模块。高压过热蒸汽至汽机高压缸做功，汽机高压缸排气和中压过热蒸汽混合经再 热器加热后到中压缸做功，低压过热蒸汽至低压缸做功。高压过热蒸汽通过一级减温水 减温来保证主蒸汽温度不超限，再热蒸汽:有一级减温水控制再热蒸汽温度在规定范围 内。高、中压汽包和中、低压汽包之间有联络门（反送蒸汽门），在启动时可以由上一 级汽包给下一级汽包补充蒸汽，加快启动速度。为保证锅炉止常运行时获得良好的蒸汽:品质，锅筒内部装置在锅筒内设置了二级汽 水分离装置。一级分离为圆弧扌肖板惯性分离器（baffle）,二级分离为带钢丝网的波形 板分离器（chevron） o1.2.6蒸汽轮机概况汽

11、轮机型号为158# （d10优化型），三压，一次屮间再热，单轴，双缸双排汽、冲 动式无抽汽纯凝式机组。汽轮机高中压合缸，通流部分反向布置。低压缸为双流程向下 排汽型式。汽机缸体及轴承箱采用水平中分面型，以便于维护。转子为锻造结构。汽机 采用全周进汽，不设调节级。高压缸有12级，屮压缸冇9级，低压缸双流6级，向下 排汽:型，末级叶片高度900mnio燃气轮机启动时，汽轮机也跟随之一起转动，随着转速 的提高，汽轮机鼓风热量增加，汽轮机需要引入辅助蒸汽，用于冷却低压通流部分。机 组设置冇100%容量的高压、屮压、低压三级并联旁路系统。1.2.7发电机概况发电机采用ge公司技术哈电集团制造的390h全

12、氢冷发电机。励磁系统采用ge公 司ex2100全静态整流励磁装置，励磁变为干式变压器，由6kv工作段供电。同时ge提 供型号为ls2100的负荷变频器（lci）作为燃机的启动装置。发电机端电压为19rv,出口母线经由全封闭sf6断路器（gcb）与主变压器相连接, 接入220kv系统。1.2.8轴系概况燃气轮机、蒸汽轮机、发电机在同一轴系运行，轴系总40. 8m,采用八个轴承支 撑，#1#5轴承采用可倾瓦，#6#8轴承采用椭圆瓦。整个机组的静止部分有两个死 点（一个在#3轴承座处、另一个在低压缸进气口下的中心部位）；转子死点在#1轴承 （压气机进气口）处；在#3、#4轴承箱内各有一个差胀测点；#

13、6轴承箱内有转子膨胀 测点。在中压缸排汽口处设置有缸胀测点，在#4瓦轴承盖处安装有偏心探头用于测量 大轴的晃动。盘车装置设在低压缸转子与发电机联接轴处。起动阶段机组将发电机转为 同步电机模式，通过lc1供电驱动发电机带动整个轴系转动。1.2.9热控设备概况dcs控制系统采用上海爱默生公司的ovation系统。每台机组配置一套分散控制系 统（机组dcs）,另有一套公共dcs用于四台机组公共系统的控制（公用dcs）。除机岛 外的所有辅助设备，余热锅炉、汽机旁路、发电机变压器组和厂用电等电气系统的控制 及联锁保护均在dcs实现。机岛设备（燃机一汽机一发电机）的控制采用ge公司配套的mark vi控制

14、系统， 毎台机组配置一套mark vi控制系统。dcs控制系统可与mark vi控制系统进行通讯, 并可向mark vi控制系统发出控制指令，实现机组的整体协调控制。二套静态变频启动装置（lci）的控制系统（ls2100）通过其自身的公共网络分别 与四台机组的mark vi通讯，以便在燃机的操作员站上对其进行控制。不设常规电气控 制屏，发电机的控制由ge公司的mark vi实现。励磁系统的控制系统（ex2100）与mark vi通讯，发电机采用自动准同期方式，发电机出口断路器同期均由mark vi实现。主变压器和厂用电系统的控制包括在机组dcs内，在dcs系统的操作员站实现监 控。实现整个机组

15、从启动、升压、并网及正常停机的顺序控制和电气系统的状态监视。1.2. 10 220kv系统概况220kv系统采用双母双分段，共有17个间隔，进线五冋，出线四冋，并预留了扩 建的空间。系统设备采用西安西开高压电气服务有限公司生产的252rv气体绝缘金属封闭开 关设备（gis） o gis的控制由ncs操作站与“五防”工作站共同完成。2. 11变压器参数全厂共装31台变压器。其中主变4台，高备变1台；高厂变4台，为充油变压 器；励磁变4台，lc1隔离变2台，低厂变8台,厂前变2台，综合水变2台，集控 楼公用变2台，循环水变2台，采用干式变压器。11. 1主变压器设条名称技术规范#14主变压器型号s

16、fp10-480000/220冷却方式强油导向风冷(0daf)额定频率50hz额定容最480 mva额定电压242+l/3x2.5%/19 kv额定电流1174. 5/14585. 7a短路阻抗17. 57%联接组标号yndll绕组绝缘耐热等级a级相数三相空载损耗w 154. okw调压方式无载调压生产厂家衡阳特种变压器厂1.2. 11.2 #01高备变/高厂变#01高备变m号s10-20000/220型式三相式户外、自然油循环、自然冷却、双线圈铜绕组、无载调压额定容最20mva额定电压230±2x2. 5%/6. 3额定电流厨压侧：50. 2a低压侧：1833a额定频率50hz相数

17、三相空载电流0. 1%阻抗电压8%调压方式无载调压冷却方式自然油循环自然冷却(onan)连接组标号ynyno+d空载损耗19. 6 kw生产厂家衡阳特种变压器厂高厂变型号sz10-20000/19型式三相，自然油循环冷却双线圈铜绕组有载调压户外式油浸变压器额定容量20mva额定电压19±8x1.25%/6. 3kv额定电流高压侧607. 7a低压侧1832. 86a额定频率50hz相数三相空载电流0. 15%阻抗电压8. 08%调压方式有载调压高压侧连接方式离相封闭母线空载损耗13. 55kw中性点接地方式高阻接地方式连接组标号dynl低压侧连接方式共箱封闭母线冷却方式油循环自然冷却

18、(onan)生产厂家衡阳特种变压器厂1. 11.2.3低压厂用变设备名称型号额定容量额定电压接线 组别阻抗ud (%)冷却 方式制造厂i -iii=35. 7%ii - iii=21. 5%励磁变zscb9 3900/6. 33900kva6. 3/1. 2kvydl5. 59自冷海南金盘隔离变压器hrcd-016-038750-4375/43756kv-2080v/2080vddoyl5. 275.8自冷海南 金盘低厂变scb(r)10-630/102500kva6. 3±2x2. 5%/0. 4 kvdvnllr10.3自冷/ 风冷天津 特变综合水变scb(r)10-1250/1

19、01250kva6.3±2x2.5%/0. 4kvdvnll6. 05自冷/ 风冷天津 特变循环水变scb(r)10-1000/10630kva6.3±2x2.5% /0. 4kvdvnll4自冷天津 特变厂前区变scb(r)10-1000/101000kva6.3±2x2.5%/0. 4kvdvnllr5. 97自冷/ 风冷天津 特变集控楼公用 变scb(r)10-1600/102000kva6. 3±2x2. 5%/0. 4dvnll9. 53自冷/ 风冷天津 特变二、方案论证:2.1屯气主接线系统1. 1本厂220kv为gis双母线双分段接线方式，

20、共有17个间隔，即：四条出线，四 台主变，四台母线pt,二台母分开关，二台母联开关，一台高备变。2. 1.2 220kv母线、线路及其开关以及#1、#2、#3、#4发变组均由省调调度，启动/备 用变由省调调度批准，#1、#2、#3、#4高厂变及低厂变均由我厂调度。2.2电气主接线的标准运行方式2. 2. 1 i/iii母线母分开关21h, ii/iv母线母分开关21k均在合位；i/ii母线母联开 关21m, iii/iv母线母联开关21w在合位。2.2.3石湖ii线212开关、#2主变21b开关接ii母线运行。2.2.4石峰i线213开关、#3主变21c开关接iii母线运行。2.2.5石峰ii

21、线214开关、#4主变21d开关接iv母线运行。#1、#2、#3、#4主变压器中性点采用经隔离刀闸与避雷器、放电间隙并联的接2. 2.6地方式；#01高备变高压侧中性点为直接接地方式，低压侧为干式变接电阻的高电阻接 地方式。2.2.7发电机屮性点接地方式，采用屮性点经干式变压器二次侧接电阻的高电阻接地方 式，以限制发电机发生单相接地故障时瞬时过电压不超过2. 8倍的额定电压。2.2.8发电机出口断路器，可限制故障影响范围，捉高发电机、变压器运行的安全性， 还可避免在机组起动或停机的厂用电切换操作时，由系统电压相位差过大引起的快速切 换困难。同时可减少正常起动和停机时的厂用电源的切换，简化操作，

22、增加了机组运行和机组起停的可靠性和灵活性。2.3电气主接线运行方式的一般规定2. 3.1标准运行方式为正常运行方式下系统应经常采用的运行方式。只有在事故处理、 设备故障、检修需要或接到调度命令时方允许改变运行方式。2. 3.2无论采取何种运行方式，各设备的继电保护和自动装置均应符合当前运行方式。2. 3.3止常运行方式下，要考虑到四组母线负荷的平衡，即通过母联、母分开关的负荷 电流尽量小。2. 3.4事故情况或紧急情况下，为防止事故扩大和减少事故损失，允许值长按当时的实 际情况更改运行方式，事后要及时汇报中调。2. 4系统非止常运行方式2.4.1任一条出线停役,不影响4台机组负荷的送出，四台机

23、组可满出力正常方式运行。 但应根据调度令作相应的操作。2.4.2任一母线停役，负载可同时倒排至双母线的另一条母线，不影响安全运行。母线 保护中相应的母联、母分开关所属的分列运行压板投入，且投单母1lp2压板投入。恢 复时一般用该双母线所属母联开关來充电，投入过流压板（2a、0s）,止常后退出。2.4.3任一母线pt单独停役，应合上220kv pt并列柜上的电压切换开关（只能选择 一条母线），投入pt并列柜上相应的强制并列压板。断开停运母线pt汇控植上相应 二次空开（要退出的母线pt电压zkk开关不退），且母差保护屏电压切换开关应改投 运行母线。选择pt并列的母线原则为：优先选择双母线间相互切换

24、。由于pt计量电 压回路未装设屯压切换装置，故母线pt单独停役吋，需将该母线的其它负荷倒换至另 一母线，不影响电度计量功能。2.4.4机组运行台数不影响220kv运行方式，但应合理分配运行，尽量4条母线运行机组负荷平均分配。并应加强监视母联、母分开关的潮流。2. 4. 5 #01高备变检修时，运行机组无备用电源，安全性降低，但不影响220kv运行方 式，只需按调令确定是否倒换主变中性点接地运行方式。2. 4.6母分开关退出时，该分段开关启动母线保护的压板退出。2. 4. 7 220rv变压器进行倒闸到非标准运行方式时，其保护出口动作去母分开关的压板 也需相应进行调整，与所在母线相符。2.5 2

25、20kv系统变压器中性点接地运行方式2. 5. 1 220kv母线并列运行吋，需且只需安排一台升压变屮性点直接接地运行，其余升 压变间隙接地运行。220kv母线分裂运行时，分裂后的每个母线节点需且只需安排一台 升压变屮性点直接接地运行。接入220kv系统的高备变直接接地运行。2. 5.2我厂220rv全接线标准运行方式时，i、iii母线安排#01高备变直接接地运行,ii、iv母线安排#4主变直接接地运行，其余主变间隙接地运行。2. 5. 3主变中性点直接接地时，应退出主变中性点间隙电流、间隙电压保护。主变间隙 接地运行时，应投入主变中性点间隙电流、间隙电压保护。2.6调度管辖设备2. 6.1屮

26、调管辖设备2.6. 1. 1 #1、2、3、4 发电机组，#1、2、3、4 主变。2. 6. 1.2 220kv母线及pt, 220kv母联、母分开关，220kv线路及开关。2.6. 1.3与电网运行有关的继电保护及安全自动装置：220kv母线保护及母联母分充电 保护、线路保护、220rv变压器保护、发电机保护与励磁装置、220rv故障信息处理 系统、gps吋间同步系统。2. 6.1.4与调度业务有关的调度自动化和通信设施：pmu相量测量装置、电量计费系统、 0ms及调度数据网络设备、ncs网络监控设备（含avc/agc装置、远动装置）、光传输 系统设备、pcm基群复用设备、调度交换机设备、通

27、信监控终端设备、视频会议终端设 备、综合数据接入设备。2.6.2中调许可设备2. 6. 2. 1 #01高备变及各机组高压厂用变。2. 6. 2. 2机组影响出力的主耍辅机。2.7 220kv线路参数：2. 7. 1 220kv线路采用同杆并架方式，其中石峰i路、石峰ii路、石西线路采用同杆三 回路架设，石湖i路、石湖ii路同杆双回路架设。2. 7. 2 220kv输电线路导线型号为2*lgj-630/55型稀土钢芯铝绞线，地线一根为 lgjx-95/55型稀土钢芯铝绞线，一根为0pgw复合光缆地线。电厂-山峰变线路全长6km, 电厂-湖池变线路全厂37km,电厂-西湖变线路全厂16km。（环

28、温40°c）,线温80°c时，单回线路长期允许输送容量为756mva （环温40°c）,短 时过载至90°c时，单冋线路的输送容量为954mva （环温40°c）。线路参数（欧姆）线路正序电阻负序电阻零序电阻正序电抗负序电抗零序电抗石峰i路0. 2330. 2330. 6661.6831.6833. 146石峰ii路0.2150.2150. 6241. 7031.7033. 120石湖i路石湖ii路石西线路三过程论述3.1 厂用电设计：全厂高压厂用电的备用电源由220kv i母或ii母上引接。以此分别作为#1、#2、#3、 #4机组6kv工作段

29、的备用电源，止常时启备变不带负荷运行。四台机组的6kv工作段 母线彼此之间不设联络开关。220kv高压备用变压器高压侧屮性点直接接地，低压侧经接地变压器接地。高厂变 采用双绕组变压器，高压侧通过分相封闭母线与发电机组主凹路封闭母线t型连接，连 接点位于主变与发电机出口断路器z间，高厂变低压侧采用共箱封闭母线接至6kv厂用 母线上；高厂变采用冇载调压变压器。厂用电分6. 3kv及380v两级电压供电，容量大于或等于200rw的电动机釆用高压 6. 3kv供电，容量小于200kw的电动机采用低压380v供电。3. 1. 1 6kv系统运行方式1每台机设有6kv （a/b）两段母线，止常由木机高厂变

30、带，#01高备变作为全厂八 段6kv母线的备用电源。机组的启动电源可引自高压厂用变压器或高压启动备用变压器 提供，如果任意一台高压厂用变压器停运，电厂可保持满出力运行。2正常运行方式为，厂用电由木机经厂高变送至6kv母线。当发电机解列吋，厂用 电由系统经主变倒送至6kv母线，不进行厂用电切换。主变停运或发变组零起升压试验 时，厂用电由#01高备变供电，主变恢复正常运行时，厂用电切换至厂高变供电。3机组启动前，必须确认6kv快切装置运行正常，备用电源正常。机组6kv系统 无备用电源时，需经过总工程师同意方可启动机组运行。4全厂设置两套发电机变频启动系统，#1lci隔离变电源取至厂用6kv ia段

31、， #2lc1隔离变电源取至厂用6kv iiia段，两套lc1装置互为备用，每套lci装置均可 以启动任一台机组。每台机组配置1台6kv励磁变。3. 1. 2 380v系统运行方式1主厂房及厂区辅助车间低压厂用电系统均采用动力与照明共用的三相四线制，屮 性点直接接地的方式。2每台机设有a、b两台低厂变，设380v pc工作a/b两段母线，每台低厂变带一 段pc工作段。a/b低厂变互为备用。3全厂另设两台化水/水工变，两台厂前区变，两台集控楼公用变，两台循环水变, 每台变压器各带一段pc段，a/b两台变压器互为备用。4为了保证机组的可靠和安全，设工作保安段。正常运行380v工作pca段带保安 段

32、，380v工作pcb段作为保安段的正常备用电源，柴油发电机作为工作保安段事故备 用电源。5每台机的保安段相应380v工作pca/b段均失电的情况下，或相应保安段电压低 于设定值时，对应机组的柴油发屯机自启动供给保安段屯源。380v系统的部分mcc段在dcs逻辑中设计有失压联锁切换功能。联锁功能在投 入吋，当供电进线电源开关无保护动作跳闸，母线无电压，备用供电进线电源开关自动 合闸。380v系统部分配电盘均配置有双电源自动切换装置(ats),当常用电源失压时, 备用电源自动切换接入供电。380v齐段母线电源切换时正常采用失压切换的方式进行，若母线负荷不允许短 时停电切换时，则采用短时并联切换，并

33、联切换需满足下列条件：9当柴油发电机组与厂用pc段接带的保安段并列运行时，需将柴油发电机组的中 性点接地刀闸断开，已保证柴油发电机组的差动保护能可靠工作。10全厂各机组设二个照明系统：正常交流照明系统、事故交流照明系统。机组正常照明(1) 正常情况每台机组正常照明由工作mcc-c段带，经过400v开关送至各正常 照明柜，再分别通过照明柜开关送至各个用户。工作保安段mcc电源作为机组止常照明 的备用电源。(2) 机组正常照明用户有汽机0米层、6. 45米层、11米层，电缆遂道和余热锅 炉照明。机组事故照明：(1) 事故照明由每台机保安段带，经过400v开关送至各事故照明柜，再分别通过 照明柜开关

34、送至各个用户。(2) 保安段所带事故照明用户有汽机0米层、6. 45米层、11米层，余热锅炉和 烟囱障碍事故照明。3. 2配电装置选择：2. 1配电装置通则1配屯装置的装设应保证正常或短路过屯压运行时满足稳定要求，不致危及人身及 设备安全。2同一电气连接部分，各冋路相序排列一致，并有明显标志，黄色a ffl,绿色b ffl,红色c相。3 6kv以上的配屯装置停屯检修必须按安全规定要求，进行隔离屯源，验明无电后, 装设接地线或合上接地刀闸。4配电装置在检修后由作业班组工作负责人做检修交待，应检查试验数据，如数拯 不合格须请示生产副总经理或总工程师批准后方可投入运行。5所冇配电装置外壳均应接地，其

35、工作接地，重复接地及接地电阻值应符合冇关规 程规定。3.2.2配屯装置设备1开关(1)220kv气体绝缘金屈封闭开关技术规范型号lwg9-252开断时间(ms)14wtw25额定电压(kv)252合闸时间(ms)50wtw83额定电流(a)3150额定操作循环0-0.3s-co-180 s-co机构型号cya3-ii /cya4-ii操作机构形式分相液压弹簧操作 机构额定短路开断电流 3scc (ka)50额定动稳定电流(ka)125额定短时耐受电 流 tk (ka)50开断额定电流/额 定短路电流(次)2000/20首和开断系数1.5重合闸时间(ms)50wtw83合闸三相不同期h1sw4分

36、闸三相不同期msw2(2)控制及辅助回路参数电机电源/控制电压(v)ac 220/dci 10合闸线圈个数1电机功率(w)240分闸线圈电阻(q )36±10%分闸线圈个数2合闸线圈电阻(q )35+10%分合闸线圈电压dc110加热器ac220v80w2断路器的选择:断路器是在电力系统正常运行和故障情况下用作断开或接通电路中的正常工作电 流及开断故障电流的设备。开关电器在合闸状态下，靠触头接通电路。当断开电路时， 在开关的触头之间可以看到强烈而刺眼的亮光。这是由于在触头之间产生了放电，这种放电称为电弧。此时触头虽以分开，但是电流通过触头间的电弧仍继续流通，也就是说, 电路并未真正断

37、开，要使电路真正断开，必须将电弧熄灭，高压断路器具有能熄灭电弧 的装置，它能用来断开或闭合电路中的正常工作电流，也用来断开电路中的过负荷或短 路电流。所以它是电力系统屮最重要的开关电器。对它的基本耍求是：具有足够的开断 能力，尽可能短的动作时间和高的工作可靠性；结构简单，便于操作和检修，具有防火 和防暴性能，尺寸小，重量轻，价格低等。(1) 发电机出口断路器型号hecs 100xl额定电流18000a最高电压25. 3kv额定短路关合电流 (峰值)280ka额定电压24kv额定热稳定电流100ka首开相系数1.5额定合闸时间37+5ms额定分闸时间34+5ms sf6气体额定床力0. 62mp

38、asf6气体0. 56mpasf6气体闭锁/跳闸 压力0. 54mpa断路器的操动机构三相联动液压弹簧机 构液压机构油泵电机功率660w 电压dc110v控制电源dc 110v加热器80w(2)厂用电系统断路器名称型号额定电流(a)6kv备用电源开关kyn36a-12(z)25006kv真空开关kyn36a-12(z)1250400v开关bokset-d50003电压、电流互感器互感器是变换电压、电流的电气设备，它的主要功能是向二次系统提供电压、电流 信号也反映一次系统地工作状况，前者称为电压互感器，后者称为电流互感器。在高压配电装置屮，广泛采用互感器给测量仪表、继电保护和其他二次设备供电。

39、互感器包括电流互感器和电压互感器两类。前者将大电流变成规定的小电流(5a或1a)； 后者将高电压变成规定的低电压(100v)。测量仪表和继电器的线圈与互感器的二次线圈相连，互感器的二次线圈应有可靠的接地。采用互感器的目的，除了将二次回路与一 次回路隔离，以保证运行人员和设备的安全外，述使由它供电的二次设备标准化、小型 化，从而个给运行维护提供方便。(1) 220kv电压互感器线路pt型号tyd220/ v3-0. 005h母线pt型号jdqx8-220zha接线方式y/y/y/a变比220/ v 3/0. 1/v 3/0. 1/ v3/0. 1准确级0. 2/0. 5/0. 5/3p额定容量7

40、5/120/120va(2)发电机19kv电压互感器(电压互感器及避雷器柜)型号jdzx8-20 (pt&la-20)型式单相、干式、环氧树脂浇注额定电压19kv最高工作电压24kv额定变比学多丹/o%丁3 y/3 yj 33灵敏度0. 5 级/0. 2 级/3p 级容量80va(3) 6kv电压互感器型号kyn36a-12 (z)额定变比6/73:0. 1/73:0. 1/3二次额定容量(va)50准确度等级0. 5/6p(4) 400v电压互感器型号2jdg准确度等级0. 5/6p变比380/100(5)主变压器套管式电流互感器的配置及规范装设位置电流比(a)准确级额定输出(va)

41、组数咼压侧1500/55p25501/相1500/55p25501/相1500/55p25501/相低压侧18000/55p201001/ffl高压中性点5p202/相(6) #01高备变套管电流互感器装设位置型号电流变比每相台数准确级保安系数高压侧220kvlrb300600/5a25p20： 50valr150300/5a10.2： 50va10高压侧屮性点lrb- 11050100/5a25p20： 50va(7)高厂变套管电流互感器装设位置型号电流变比准确级高压侧lrb - 208000/5a5p30, 50va低压侧lr1000/5a0.5, 50va高压侧lrb18000/5a5p

42、20, 50va低压侧lrb - 202000/5a0.5/5p20(8)发电机电流互感器型式母线式二次容量60va/60va/60va最高电压25. 3 kv额定短时耐受屯流100ka/3s额定电流比18000/5a准确等级5p20/5p20/0. 2s(9) gis电流互感器型式单相电磁式精度等级5p30/0. 2s/0. 5额定电流比2000/5容量计量冋路n30va其 他 m50va4避雷器雷电所引起的大气过电压将会对电气设备和变电所的建筑物产生严重的危害，因此, 在变电所和高压输电线屮必须采取有效的防雷措施，以保证电气设备的安全。运行经验 表明，当前变电所屮采用的防雷保护措施是可靠的

43、，但雷电参数和电气设备的冲击放电 特性具有统计型，故防雷措施也是相对的而不是绝对的。但是，随着人们对雷电现象的 进一步认识和掌握，以及防雷保护设备特性的不断改善，变电所的防雷保护必须将更为 经济合理。建筑物的防雷设计，应认真调查地质，地貌，气象，环境等条件和雷电活动规律， 以及被保护物的特性等来决定防雷措施，做到安全可靠，技术先进，经济合理。避雷器是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变电所或其它建筑物内，以免危 及被保护设备的绝缘。避雷器主要有阀式避雷器排气式避雷器角型避雷器等儿种。直击雷防护直击雷徳防御主要设法把直击雷迅速散到大地中去。一般采用避雷针、避雷线、避 雷网等避雷装置。防御直击雷

44、的方法有：（1）装设独立的避雷针。（2）在建筑物上装设避雷针或避雷线。（3）在建筑物屋面铺设避雷带或避雷网。所冇防雷装置都须冇可靠的引下线与合格的接地装置相焊接。除独立的避雷针外， 建筑物上的防雷引下线应不少于两根。这既是为了可靠，乂是对雷电流进行分流，防止 引下线上产生过高的电位。避雷针与被保护物（如建筑物和配电装置）之间在空气中的 间距s。一般不小于5m,地下的接地装置之间的距离s”一般不小于2m。感应雷的防御防御感应雷的方法有：（1）在建筑物屋而沿周边装设避雷带，每隔20m左右引出接地线一根，须正确合理 的选择接地电阻。（2）建筑物内所有金属物如设备外壳、管道、构架等均应接地，混凝土内的

45、钢筋应 绑扎或焊成闭合回路。（3）将突出屋面的金属物接地。（4）对净距离小于100mm的平行敷设的长金属管道，每隔2030山用金属线跨接，避 免因感应过电压而产生火花（1）发电机避雷器型号polim系统额定电压19kv避雷器标称放电电流5ka避雷器额定电压25kv(2) 220kv避雷器252kv瓷套型氧化锌避雷器型号y10wf5-200/500252kv主变中性点瓷套型氧化锌避雷器型号yh1. 5wn-146/2853.3 继电保护设计3. 3. 1 220kv线路保护1保护配置 220kv线路每条线路配置有两套220rv线路光纤电流差动微机保护装置，即南 瑞继保rcs-931am线路保护和

46、国电南自psl-603gc线路保护装置，此外线路 931保护屏述配置冇czx-12r1操作继电器装置等。（1）每套保护均带有完整的主保护及后备保护功能，由分相电流差动和零序电流差 动构成主体快速主保护；由工频变化量距离元件构成的快速i段保护；三段式相间和接 地距离及零序方向过流构成全套后备保护。每回线路配一套重合闸装置，可以实现单相、 三相及综合重合闸方式，正常仅投用rcs-931am线路保护装置内的重合闸装置。在距 离主保护柜上装设失灵起动及电流检测装置，由保护动作起动相应段母线保护中的时间 元件，短延时启动跟跳，再经一定时限先跳开母联断路器，再跳开失灵断路器母线上的 所有断路器。（2）cz

47、x-12r1分相操作箱装置含有两组分相跳闸冋路，一组分相合闸冋路，保护装 置和其它冇关设备均可通过操作继电器装置进行分合操作。莫两组分相跳闸回路具冇独 立的直流电源。当开关油压和气体压力异常禁止操作时，通过本装置闭锁重合闸及跳合 闸冋路。2 220kv线路光纤差动微机保护装置原理电流差动保护通道为光纤通道，是比较线路两侧电流相量（大小和相位）构成的全线 速动保护。动作原理：收到对侧发来的差动动作允许信号（对侧差动信号），本侧保护起动、本 侧差动元件动作时，本侧保护才动作。保护起动+正方向元件动作+收到允许信号。3 psl603gc数字式线路保护装置保护构成:psl603gc线路保护装置是以分相

48、电流差动和零序电流差动为主体的全线 速动主保护，由波形识别原理构成的快速距离i段保护，由三段式相间和接地距离保 护及零序方向电流保护作为后备保护。保护功能由三块cpu模件完成：cpu1完成分相电 流差动、零序电流差动保护功能；cpu2完成快速距离保护、三段相间和零序距离、四段 零序电流保护功能；cpu3实现纵联差动和自动重合闸功能，可实现单相、三相重合或者 综合重合闸功能。4 220kv线路自动重合闸装置功能（1）保护屏的重合闸切换开关1qk有单重、三重、综重、停用四个位置，可实现对 应的重合闸功能，并可根据故障的严重程度引入闭锁重合闸。重合闸的起动方式可以由 保护动作起动或由开关位置不对应起

49、动；当与南瑞继保其它产品一起使用有二套重合闸 时，二套装置的重合闸可以同时投入，不会出现二次重合，与其它装置的重合闸配合时, 应考虑用压板仅投入一套重合闸，防止开关二次重合。（2）三相重合时，可采用检线路无压重合闸或检同期重合闸，也可釆用快速直接重 合闸方式，检无压时，检查线路电压或母线电压小于30v；检同期时，检查线路电压或母 线电压大于40v,且线路和母线电压间相位差在整定范围内。（3）单相和三相重合闸由220rv线路两套速断主保护跳闸接点来起动，重合闸装置 应能把起动脉冲自保持。3. 3. 2 220kv母线保护1保护配置采用由南京南瑞继保提供的rcs-915as型微机母线保护装置。本厂

50、配置4面 220kvprc15as-415微机母线保护柜（含失灵保护），每面保护柜包括:rcs-915as 微机母差保护装置1套，mnp模拟盘一个、打印机一台。 rcs-915as型微机母线保护装置设有母线差动保护、母联充电保护、母联死区 保护、母联失灵保护、母联过流保护、母联非全相保护、分段失灵保护、起动 分段失灵以及断路器失灵保护等功能。其中母线差动保护由分相式比率差动元 件构成，差动回路包括大差回路和小差回路。母线大差是指除母联开关和分段 开关外所有支路电流所构成的差动冋路。某段母线的小差是指该段母线上所连 接的所冇支路（包括母联开关和分段开关）电流所构成的差动回路。母线大差 比率差动用

51、于判别母线区内和区外故障，小差比率差动用于故障母线的选择。母差动作基本原理：（1）大差电流采用母线上所有连接元件（除母联、母分开关）的电流采样值。小差 电流采用具体母线段所冇连接元件的电流釆样值。各元件连接在那段母线上，根据元件 的刀闸位置来决定。（2）大差电流作为保护装置起动条件之一：大差电流大于差电流门槛时，起动元件 动作。（3）大差元件作为区内故障判别元件，区分母线区内和区外故障；小差元件作为故 障母线选择元件，决定故障发生在哪一条母线。2装置性能 rcs-915as型220kv微机母线保护性能：（1）允许ta变比不同，ta调整系数可以整定。（2）高灵敏比率差动保护。（3）新型的自适应阻

52、抗加权抗ta饱和判据。（4）完善的事件报文处理。（5）友好的全中文人机界面。（6）灵活的后台通讯方式，配冇rs-485和光纤通讯接口。（7）支持电力行业标准dl/t667-1999（1ec60870-5-103标准）的通讯规约3. 3. 3发电机、主变高厂变、高备变保护1 dgt801系列发电机、变压器保护的特性发电机差动保护和变压器差动保护的特性（1）可以选择比率制动原理，或标积制动原理，达到快速安全可靠的目的。（2）采用差流变化率判别方式，躲过区外故障时暂态不平衡电流和区外故障切除时 的暂态不平衡电流，对区内故障的灵敏度不影响。（3）区外故障ta饱和时不误动，区内故障ta饱和时保护仍能快速

53、动作。（4）设置差动保护试验态，方便对保护动作特性测试。（5）可实现差动方式：发电机差动（单相差动方式）、发电机不完全纵差动、发电机 裂相横差、丿励磁机差动及电缆差动等。专用定子匝间保护特性（1）灵敏段采用三次谐波增量制动，区别于外部故障，动作灵敏，反映轻微的定子 匝间故障。（2）选择负序功率方向判据，发电机外部故障时闭锁本保护。定子接地保护特性三次谐波定子接地保护，采用自动整定，自适应机组的分布参数，提高保护动作可靠 性。失磁保护特性（1）阻抗原理失磁保护，采用阻抗圆作为主判据，辅之以转子低电压判据、系统低 电压判据、机端低电压判据、机组过功率判据，满足机组的需要。（2）新型逆无功原理失磁保

54、护，直接反映机组的无功和定子电流，辅之以机端低电 压判据，系统低电压判据，机组过功率判拯监视失磁对机组本身和系统的影响，取消了 转子电压的辅助判据，适合无刷励磁的发电机。失步保护特性采用双遮扌半器元件，反应机组的失步情况，能可靠躲过系统短路和稳定振荡，能在失 步开始的摇摆过程屮区分加速失步和减速失步，并实时记录失步滑极次数。后备保护类型可灵活配置后备保护，女h过流保护、低压过流保护、复合电压过流保护、阻抗保护等，若附加电流记忆功能，方向性功能，装置的图形化组态软件配置灵活方便。2发电机保护装置简介：发电机保护采用国电南自公司dgt801c保护装置。采用高可靠的双电源双cpu并 行处理。cpu1/2完成采样、保护、出口、自检、故障信息处理和故障录波等全部 软件功能。管理cpu实现与两个保护cpu的信息交互和人机界面控制，并与我厂 的dcs控制系统通讯。两个保护cpu之间通过隔离，相互自检，确保相互独立性 和运行安全性。cpu1系统和cpu2系统是完全相