XX水电站厂用电系统设计

电气自动化技术专业综合实践报告PAGEPAGE25第页共25页山西机电职业技术学院电气自动化技术专业毕业综合实践报告班级：电气1034学号：10140232姓名：赵换琴指导教师：韩亮电子电气工程系二零一三年三月二十日TOC\o"1-3"\h\u目录28446目录 226301摘要 48474绪论 428237第一章电气主接线设计 5128051.1电气主接线的基本要求 5174971.2电气主接线的设计原则 51.3主接线方案的拟定及确定.............................55781第二章主要设备的选择 6243562.1一般原则和条件 635442.2断路器的选择 6222902.3隔离开关的选择 658972.4互感器的选择 710352.5母线和导线的选择 718446第三章XX水电站厂用电系统设计 8200643.1水电站厂用电接线分析 8105383.2厂用电设备选型 956883.3XX水电站高压柜的设计 10170883.4XX水电站升压站的设计 1024132第四章XX水电站计算机监控系统 11296514.1水电站自动化 11226584.2计算机监控系统主要功能 114.3水电站监控系统总体结构设计 12第五章XX水电站监控系统硬件配置 12280465.1总体结构 12131365.2现地控制单元（LCU） 13182315.3机组闲地控制单元功能配置 14117585.4公用及开关站现地控制单元 14237315.5电能计量系统 152329第六章XX水电站机组操作流程 16300776.1停机转发电的步骤 16185576.2正常及事故停机步骤 1739第七章xx水电站发电机和变压器保护装置选择 1823297.1发电机保护配置的原则 18284467.2变压器保护 19263017.3XX水电站发变组保护装置 1928446结论 2128446致谢 222329参考文献 23摘要发电厂是电力系统的重要组成部分，是电力系统存在的基础，起着生产和分配电能,稳定系统的重要作用，对电力系统的运行产生直接的影响。根据已知条件，完成水电站一二次的接线设计和配电装置的设置以及计算机监控系统的设计，其中绘制了电气主接线图,厂用电接线图,LCU柜,计算机监控系统总体结构图。经过半年忙碌的毕业设计，我认真的学习了水电站一二次的相关知识，并且进一步掌握了水电站一二次的主要原则和理论知识。通过此次设计，不但复习了大学所学的专业课程，还对它们进行了总结和提炼，最重要的是将所学知识和实践融会贯通了起来，使自己把大学的知识做了个总结，收获颇丰。关键词：水电站；电气主接线；电气设备；厂用电；计算机监控系统。绪论根据我国电力工业装备政策及技术政策要求，电力变压器的发展趋势应为提高产品运行的可靠性，少维护或免维护，降低损耗，减少重量，实现有载调压，品种多样，满足电力系统不同场所的需要。大型变压器要向超高压,特高压,大容量,轻结构,不掉芯方向发展，为解决运输困难，要降低运输质量，采用新材料,新工艺,新技术,开发组合式,壳式和现场配式变压器。中小型变压器都要进一步优化设计，使空载损耗大幅度降低。进入二十一世纪后，知识创新,技术创新和高新科技产业已是当今世界各国综合国力竞争的核心，科技竞争力将成为国民经济和政治稳定的重要因素，在科学技术已经成为世界经济增长第一要素的形势下，世界电力工业的科技进步与创新是十分重要和迫切的，设备的更新更有重要的地位。高温超导变压器采取的是用超导线圈取代铜线圈并用小型冷系统取代常规的油浸热交换系统的技术该技术是使变压器发生变革的重大关键。电气主接线设计电气主接线的基本要求电气主接线必须满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。1.可靠性要求供电可靠性是指能够长期、连续、正常的向用户供电的能力。电气主接线不仅要保证在正常时，还要考虑到检修和事故时，都不能导致一类负荷停电，一般负荷也要尽量减少停电时间。因此，应考虑设备的备用并有适当的裕度，但会导致费用的增加，与经济性的要求发生矛盾。因此，应根据具体情况2.灵活性要求电气主接线的设计，应当适应在运行、热备用、冷备用和检修等各种方式下运行要求。3.经济性要求经济性体现在以下几个方面：1）投资省；2）占地面积小；3）电能消耗消耗小；4）发展性。1.2电气主接线的设计原则以下达的任务书为主依据，根据国家现行“安全可靠、经济适用、符合国情”的电力建设与发展的方针，严格按照技术规定和标准，综合工程实际的具体特点，准确地掌握原始资料，保证设计方案的可靠性、灵活性和经济性。1.3主接线方案的拟定及确定方案一：本方案采用了一个扩大单元接线和一个单元接线和35kV侧直接相连，35kV侧为单母分段带专用旁路断路器的专用母线接线方式。其特点是：扩大单元接线接线方式简单清晰，运行维护方便，且减少了主变压器高压侧出线，简化了高压侧接线和布置，使整个电气接线设备较省。单元接线的接线简单、清晰、运行灵活、维护工作量少且继电保护简单，但由于主变压器与高压电气设备增多，高压设备布置场地增加，整个电气接线投资也增大。其35kV侧的单母分段带专用旁路断路器母线接线方式中，由于增加了分段其全厂停电的可能性为零，且任一台断路器检修时都不会引起停电，其供电可靠性较高。方案二：本方案采用了一个扩大单元接线和一个单元接线，低压侧两台相同容量的发电机组采用扩大单元接线，扩大单元接线简单，运行维护方便经济性较高，但故障影响范围较大，主变故障时，两台发电机容量都不能送出，可靠性较差，一般用于发电机在三台以上并且容量较大的发电厂中。第二章主要设备的选择与校验2.1一般原则和条件1）应满足正常运行，检修，短路和过电压情况下的要求；2）应按当地环境条件校核；3）应力求技术先进和经济合理；4）与整个工程的建设标准应协调一致；5）同类设备应尽量减少品种；6）选用新产品均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格；7）选择的高压电气设备应满足各项电气要求；8）结构简单，体积小，重量轻，便于安装和维修；9）在制造厂给出的技术条件下，能长期可靠的运行，有一定的机械寿命与电气寿命。2.2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。开关电气在合闸状态下，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，这种放电成为电弧。此时电弧虽已分开，但是电流通过触头间的电弧继续流通，也就是说，电路并未真正断开，要使电路断开，电弧必须熄灭，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。所以它是电力系统中最重要的开关电气。对它的基本要求是：具有足够的开断能力，尽可能短的工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。2.3隔离开关的选择隔离开关是电力系统中应用最多的一种高压电器，它的主要功能是：1）建立明显的绝缘间隙，保证线路或电气设备修理时人身安全；2）转换线路、增加线路连接的灵活性。在电网运行情况下，为了保证检修工作电安全进行，出了使工作点和带电部分隔离外，还必须采取检修接地措施防止意外带电。为此，要求在高压配电装置的母线侧和线路侧装设带专门接地刀闸的隔离开关，以便在检修母线或线路断路器时，使之可靠接地。这种带接地刀闸的隔离开关的工作方式为:正常运行时，主刀闸闭合，接地刀闸断开；检修时，主刀闸断开，接地刀闸闭合。这种工作方式由操作机构之间具有机械闭锁的装置来实现。2.4互感器的选择电流互感器起到变流和电气隔离作用。便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流，避免直接测量电路的危险。电流互感器是升压（降流）变压器，它是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路电流信息的传感器，电流互感器是将高电流按比例转换成低电流电流互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等。电流互感器的选用要点：1）额定电流应为线路正常运行时负载电流的1.0-1.3倍；2）额定电压应为0.5kV或0.66kV；3）精度等级。若用于测量，应选用精度等级为0.5或0.2级；若负载电流变化较大，或正常运行时负载电流低于电流互感器一次侧额定电流30%，应选用0.5级；4）根据需要确定变比与匝数；5）型号规格选择。根据供电线路一次负荷电流确定变比以后，再根据实际安装情况确定型号；6）额定容量的选择。电流互感器二次额定容量要大于实际二次负载，实际二次负载应为25-100%额定容量。容量决定二次侧负载阻抗，负载阻抗又影响测量或控制精度。2.5导线和母线的选择选择原则1、材料：一般情况下采用铝母线；在持续工作电流较大、且位置特别狭小的发电机、变压器出口处，以及污秽对铝有严重腐蚀而对铜腐蚀较轻的场所，采用铜母线。2、截面状况：在35kV及以下、持续工作电流在4000A及以下的屋内配电装置中，一般采用矩形母线，当电路的工作电流超过最大截面的单台母线的允许载流量时，每相可用2~4条并列使用；在35kV及以下、持续工作电流为4000~8000A的屋内配电装置中，一般采用槽形母线；矩形、槽形母线也常用于10kV及以下的屋外母线桥；35kV及以上的屋外配电装置，可采用钢芯铝绞线；10kV及以上、持续工作电流在8000A以上的屋内屋外配电装置，可采用管形母线。3、布置方式：钢芯铝绞线、管形母线一般采用三相水平布置。矩形、双槽形母线常见的布置方式有三相水平布置和三相垂直布置。第三章XX水电站厂用电系统设计200643.1水电站厂用电接线分析1、厂用电接线的一般要求为了便于维护及运行，厂用电接线应力求简单、清晰。为了保障厂用电的可靠性，一般情况下应具有两个或两个以上的厂用电电源，以保证连续供电。为了保证对厂用电重要负荷的供电可靠性，当采用两台及以上厂用变压器供电时，机组自用电负荷应分别由两分段厂用母线供电，而且一般应将负荷平均地接至两个不同分段母线。厂用电接线应力求缩短电力电缆的距离，以节省投资，减少损耗，主配电屏应布置尽量靠近负荷中心在厂用电负荷集中处设置分配电屏，分散的负荷应尽量接至距离最近的分配电屏上。厂用电接线应便于设备操作、维护，是经济上合理的最优供电方式。安装检修间应设三相电源。主配电屏及分配电屏应有备用回路，以满足临时用电需要。2、厂用电接线的选择及分析中小型水电站厂用电母线一般选择采用单母线分段，一般只分两段。两台厂用变压器以暗备用方式向两段母线供电。有时根据具体情况，也可将厂用电母线分为三段，三台厂变供电的方式，这是一般有一台外接电源变压器，以满足供电可靠性的需要。将重要负荷按工作、备用分别借分别接于各段母线上。由于主、副厂房分层布置且距离较远，部分负荷距主配电屏较远又较集中，厂用电负荷供电接线方式一般采用单层辐射式接线和双层辐射式相结合的接线方式单层辐射式接线是由厂用母线成辐射状直接供电给厂用电负荷，此接线可靠性较高，任一回路故障不影响其它回路。往往用于供距主配电屏较近的厂用电负荷或者容量较大而又较重要的的负荷。双层辐射式接线是由厂用母线成辐射状供给分配电屏，再呈辐射状供给厂用电负荷，此接线供电可靠性略差。当主屏与分屏联络线故障时将影响整个分屏的供电负荷。水电站根据各自的情况选择不同的接线。105383.2厂用电设备选型厂用变压器的选择厂用变压器容量选择与分析厂用变压器容量选择的原则满足全厂厂用电最大负荷需要。互为备用的厂用电变压器，当一台厂用电变压器推出运行时，应能满足全厂重要负荷或短时全厂最大负荷的需要。保证需要自动起的电动机能自动起。当水电站厂用电变压器采用一台供电时，厂用电变压器容量必须满足厂用电最大计算负荷的需要，不考虑过负荷运行。厂用电最大负荷分析计算原则如下：经常连续及经常短时运行的负荷均应计算。经常断续运行负荷应适时计入。不经常连续及不经常断续运行负荷除在事故情况下运行的负荷外，应按设备组合运行情况计算。不经常断续运行负荷，一般仅计入在机组检修时经常使用的负荷。互为备用电动机、有可能由同一厂用电源供电时，只计算参加运行的部分，由不同电源供电时，则应分别计入。56883.3XX水电站高压柜的设计高压开关柜是根据不同的接线方式，将一二次设备组装在柜中的一种高压成套配电装置。它具有结构紧凑、占地面积小、排列整齐美观、运行维护方便、可靠性高以及可大大缩短安装工期等优点，所以在电力系统中获得广泛应用。高压开关柜按柜内装置元件的安装方式，分为故定式和手车（移开）式两种。按柜体结构形式，分为开启式和封闭式两类。封闭式包括防护封闭、防尘封闭、防滴封闭和防尘防滴式封闭等。根据一次线路安装的主要电器元件和用途又可分为很多种柜，如断路器柜、负荷开关柜、熔断器柜、电压互感器柜、隔离开关柜、避雷器柜等。断路器在柜中放置形式有落地式和中置式，目前中置式开关柜越来越多。10kV高压开关柜主要有以下用途：1)关合及开断10kV及以下正常电力线路，以输送和倒换电力负荷；2）从电力系统中退出故障设备及故障线段，以保证电力系统安全、正常运行；3）将两段电力线路以至电力系统的两部分隔开；4）将已退出运行的设备或线路进行可靠接地，以保证电力线路、设备和运行维修人员的安全；5）用于测量系统电压电流参数及故障报警。因此，高压开关柜是非常重要的受电和配电设备。3.4XX水电站升压站的设计升压站不仅设备繁杂，日常检修维护多，操作量大，工作环境复杂，而且还是全厂电能外送的枢纽，一旦发生事故，轻则导致机组停机、线路跳闸，重则导致全厂停电，危及设备、人身和电网的安全。特别是一些大型、老发电厂的升压站，由于设备技术水平低、老化严重、设计理念落后，往往会存在许多安全隐患，因此对升压站的布置就提出了要求：升压站（或主变压器）要尽可能靠近发电机或电机电压配电设备，以缩短昂贵的发电机电压母线；主变压器要便于运输、安装及检修。要考虑可将任一台变压器运出来检修而不影响其它各台变压器的正常运行。要求高压进出线及低压控制电缆安排方便而短，便于维护、巡视及排除故障。土建结构经济合理，符合防火保安的要求。当高压出线有不止一个电压等级时，可分设两个或更多的高压开关站。第四章XX水电站计算机监控系统4.1水电站自动化水电站电气自动化采用机械、电子设备、按预定要求代替人工进行水电站生产作业的技术。它自动地对水电站进行控制、监视、调节和管理，达到提高水电站运行的安全性、经济效益、劳动生产率和供电质量为目的。水电站自动化主要包括单水轮机自动化、公用设备自动化、全厂综合自动化和梯级电站自动化。4.2计算机监控系统的主要功能水电站计算监控系统根据不同电站在在安全性能（包括可靠性、可维护性等）、应用功能、控制规模、系统结构等方面的实际需求，系统具有的功能包括：数据的采集与处理实时运行监视控制和调节系统记录和制表打印自动发电控制（AGC）自动电台控制（AVC）系统授权系统自诊断和远方诊断事故顺序记录趋势分析数据通信时钟同步人机接口自动寻呼ON-CALL免维护设计4.3XX水电站监控系统的总体结构设计XX水电站计算机监控系统特点技术先进，结构合理采用分层分布式结构，先进的冗余光纤环形以太网络通讯技术，主控层采用原装工业以太网络交换机，所有的现地LCU单元直接连在网上，层次简化，可靠性高，扩展性强，通讯速度快。安全性和高可靠性针对XX水电站的自然条件特点，CSCS计算机监控系统主要硬件采用国外进口原装设备，包括可编程控制器（PLC）、网络交换机、工业控制机等，在同条件下投运电站的使用经验来看，该系统具有较高的可靠性和安全性。在网络结构上主控工作站采用双机热备，网络交换机采用原装进口品牌，现地LCU单元PLC采用双以太网卡直接上网传输介质为光纤，组成100M光纤以太环网结构，另外除了微机操作外，保留手动把手及一些表记，在计算机网络系统瘫痪情况下，机组仍然可以开停机，不影响发电生产，以上这些措施有效的保证了监控系统的安全可靠的运行。维护方便综合设计思想合理，集中组屏，集监测、控制系统、计量保护的通讯与一体，减少建设投资和维护费用。第五章XX水电站监控系统硬件配置5.1总体结构系统配置及结构xx水电站计算机监控系统为分层式结构，由主控级和现地控制级二部分组成.主控级配置包括2台主计算机、2套操作员工作站、1套工程师/培训工作站、1套通讯服务器、1套ON一CALL语音报警工作站、1套厂长/总工程师终端、1套GPS同步时钟装置、1套冗余UPS电源装置、1套网络设备、两台网络打印机、1台调度MODEM箱、1套中控室操作台.。现地控制级配置3套机组以和1套公用开关站LCU共4套现地LCU控制单元。为了提高系的实时性及可靠性，系统采用全分布式体系结构，即功能分布和分布式数据库系统。整个系统分成主控级和现地控制级两层，两层之间采用透明开放的100.M冗余光纤环形以太网络，各单元数据库分布在各个LCU中，每个节点严格执行指定的任务和通过系统网络与其它节点进行通讯。电站计算机监控系统功能由主控级及现地控制级共同完成。控制和调节方式分为现地控制方式、电站控制方式和上级调度部门控制方式和现地调节方式、电站调节方式和上级调度部调节方式。在现地控制单元中设有“现地/远方”切换开关；主控级设有“电站控制/上级控制”软切换开关和“电站调节/上级调节”软切换开关。控制调节方式的优先级依次为现地控制级、电站控制级和上级调度级。5.2现地控制单元（LCU）现地单元LCU包括3套机组LCU(LCU-LCU3)和1套开关站和公用LCU（LCU4）。现地控制单元LCU设置人机界面，界面介质采用10.4寸液晶触摸屏。既可用来作为现地参数监视的显示窗口，又可用来作为在现地对现地设备进行控制的控制台。每台LCU留有专用的接口，以便能使便携式计算机接入，对LCU进行更深一步的调试和监控。CPU负载率不大于50%(负荷率统计周期为15)。在具体配置每个LCU时，或在考虑LCU与其它智能设备连接时，尽可能的使用现场总线技术。使转换设备尽可能的少，以提高LCU的可靠性。LCU具有掉电保护功能和电源恢复后的自动重新启动功能。LCU能实现时钟同步校正，其精度与时间分辨率配合。5.2.1可编程控制器PLC构成的现地控制单元压LCU有许多的优点：(1)克服了常规继电器逻辑电路接线复杂、工作可靠性低、反应速度慢、检修维护量大的缺点；(2)设计简单、动作可靠、维护工作量小；(3)具有计算处理和存储的功能，并具有现地监控功能，可脱离上位机系统独立运行；(4)控制功能的修改和扩充，可以用改变程序的方法来实现，而不必重新讲行电路设计；(5)可以实现系统故障自诊断，及时发现控制系统中的故障，以便采取措施并加以排除；（6)PLC可以直接控制电磁阀和接触器等执行机构，省掉了中间环节。5.2.根据水电站监控系统的功能要求，各LCU有自动准同期及手动同期两种同期方式，能连续完成选择合闸断路器、自动切换电压、捕获同步、合闸一系列操作。同期作为水轮发电机组自动操作的一部分，不需要为并列在二次回路中进行切换操作，给进一步提高水电站的自动化水平或实现远动控制创造条件，当执行自动准同期操作时，手动同期操作将被闭锁。在进行机组准同期过程中，能有效地进行频率电压的检测，尽快促成准同期条件的到来。在进线路同期过程中，如断路器两侧系统已解列，控制器将在解列后的第一次出现的零相角差时，将断路器立即重合上。如断路器两侧系统并未解列，此时在断路器两端将出现一个功角和电压差，控制器将在整定的功角及电压差值的范围内将断路器立即重合上；条件不符时将发出遥信信号。5.3.机组功能如下(1)机组LCU配置可编程序控制器，完成机组的状态采集与处理、顺序控制、控制操作和功率调节等任务。(2)网络通讯。(3)机组LCU设有机组事故停机按钮、事故紧急停机按钮。(4)交流采样。(5)机组LCU与调速器、励磁调节器、发电机继电保护设备、机组辅机控制系统进行通讯；机组LCU与主控级进行通讯。(6)机组同期：每个LCU内配微机自动准同期和手动同期装置各一套，可实现自动同期以及手动同期，两种模式之间互相闭锁。5.4公用及开关站现地控制单元xx水电站共配置一套开关站及公用LCU，布置于控制室内。对开关站及公用辅机设备的进行监渊、控制。LCU完成本单元的数据采集及预处理功能，同时也具有控制、操作及监测功能。LCU完成如下功能：(1)采集主变、330kV开关站各电气量和工作状态及保护动作信号，并上传至主控级。(2)完成与电站控制层的数据交换，实时上送电站控制层所需的过程信息，接收电站数据交换。(3)开关站设备现地控制单元LCU4配有一套微机自动准同期装置及一套手动同期装置，用于220kV线路断路器、主变压器高压侧断路器的同期操作。屏内并配有手动/自动同期选择开关，可闭锁准同期出口实现手动同期功能。（4)公用LCU可实现全厂公用的油、水、气系统监控，可完成功能如下：1)各公用装置的运行状态友运行中的事故、故障信号监视；2)公用装置故障、事故或运行参数越限时报警；3)根据运行参数控制相关设备的启、停，启动备用设备及切除故障设备。4）完成对全厂公用系统设备的监测，以串口模式与公用现地设各进行通讯。5.5.电能计量系统xx水电站监控系统配置4面电度表屏，电度表选用深圳龙电的多功能电度表，屏内共装设23块电子式多功能电度表，按单元配置如下：(1)发电机一变压器组高压侧各采用单向三相四线多功能电度表2块，共计6块。此表为关口表，主副各1个，精度为0.2S。(2)厂用变压器(51B.、52B)高压侧各采用单向三相三线电度表1块，共2块。(3)照明变压器(51zB.、52zB)高压侧各采用单向三相三线多功能1块，共2块。(4)10KV母线进线各采用单向三相三线多功能电度表1块，共计4块。(5)10KV线路各采用单向三相三线多功能电度表1块.共计5块。(6)至1号分站电站10KV线路和3#备用10KV线路各采用双向三相三线多功能电度表1块，共计2块。精度为0.25。(7)220KV线路采用双向三相四线多功能关口电度表2块，共计2块。精度为0.25。此外，根据接入系统二次设计耍求，电度表屏内还装设：电能量计费终端设备(含工控机、软件、通讯设备)1套、路由器1台、电压失压计时器8套。以上电力系统要求的电能计量装置及关口表的型号与系统对侧进行协调。第六章xx水电站机组操作流程6.1.停机转发电的步骤1、第一步，开机准备操作人员发出发电命令后，微机首先判断是否满足开机准备条件。若开机准备条件具备，自动进入停机转发电操作程序。机组开机准备状态的条件如下:(1)进水口闸门全开。(2)机组无事故。(3)导叶锁定拔除。(4)断路器在开断位置。(5)制动闸落下。2、第二步，开辅机(1)开启高压减载油泵，当高压减载工作油泵故障出现时，经延时后，启动备用油泵，若两台油泵均故障，则自动转入停机程序。(2)打开冷却水电磁阀，若出现冷却水中断信号，经过延时，仍无冷却水信号，发出冷却水中断故障信号。(3)打开密封水电磁阀，若开启密封水电磁阀并经过延时后无密封水信号，发出密封水故障信号。当高压减载油泵运行，冷却水及密封水正常，程序自动解除对第三步操作的闭锁。3、第三步，启动调速器启动调速器，将开度限制开至空载开度。当导叶位置在空载位置时，程序自动解除对第四步操作的闭锁。4、第四步，投励磁装置导叶打开后，机组转速上升，如机组选用准同步方式，当转速升至80%额定转速时，投入励磁装置，给发电机机端升压。5、第五步，停高压减载油泵6.2.第一步，减负荷调速器自动减机组有功功率和励磁装置自动减无功功率为最小。当机组有功和无功功率为最小时，程序自动解除对第二步的闭锁。第二步，开断发电机断路器开断发电机断路器，使机组与系统解列。当发电机断路器在开断位置时，程序自动解除对第三步的闭锁。第三步，关开度限制调速器关闭开度限制至全关位置。当导叶为全关位置、机组转速下降到小于90%额定转速时，程序自动解除对第四步的闭锁。第四步，启动高压减载油泵开启高压减载油泵。当高压减再工作油泵故障时，经延时后，启动备用油泵，若两台油泵均故障，则自动打开开度限制，使机组恢复正常转速。当高压减载油泵运行，程序自动解除对第五步的闭锁。第五步，投入电气制动当机组转速下降至60%额定转速，且发电机内部无电气故障时，投入电气制动。第六步，投入机械制动当机组转速下降至15%额定转速，开启制动电磁阀，压力空气进入制动闸进行制动。若程序判断未采用电气制动，机组转速下降至35%额定转速，则立即开启制动电磁阀。机组转速下降生5%以下并经过延时后，程序自动解除对第七步的闭锁。第七步，停辅机（1)关闭制动电磁阀。(2)关闭冷却水电磁阀。(3)关闭密封水电磁阀。(4)开启围带充气电磁阀。(5)投入导叶锁定。(6)切除高压减载油泵。当制动闸块落下、无冷却水、无密封水、围带充气、导叶锁定投入时，机组处于停机状态，解除对其他控制的闭锁。6.2.2事故停机包括水机事故停机和紧急停机两种。水机事故停机时调速器发急停令，导叶关至空载位置，延时20秒后直接跳开出口断路器和灭磁开关，延时4秒后断路器跳开，停机完成。而紧急停机时除了调速器发急停令外，还要同时关蝶阀，如果延时2分钟蝶阀没有全关，关闭快速阀门并报警。水机事故停机和紧急停机操作程序都是在水轮发电机组出现故障时操作的，与正常停机控制流程不同，要求最快时间停机。第七章xx水电站发电机和变压器保护装置选择7.1发电机保护配置的原则在发电机故障时，应能将扣失减到最小；在非正常状况时，应能在充分利用发电机自身能力的前提下，确保机组本身的安全。发电机主要保护：(1)发电机纵差动保护。切除定子相间短路，传统的差动保护不反应匝间短路故障，瞬时跳开机组。(2)发电机匝间保护。切除发电机定子匝间短路，瞬时跳开机组。(3)发电机定子接地保护。切除发电机100%定子绕组的单相接地故障。(4)发电机负序过流保护。区外发生不对性短路或非全相运行时，保护机组转子不过热报坏。一般采用反时限特性。(5)发电机对称过流保护。当区外发生对称过流短路时，保护发电机定子不过热，一般采用反时限特性。（6)发电机过压保护。反应定子过电压。(7)发电机过励磁保护。反应发电机过励磁。(8）发电机失磁保护。反应发电机全失磁或部分失磁。(9)发电机失步保护。反应发电机和系统之间的失步。(10)发电机过流、低压过流、复合电压过流、阻抗保护等这些保护作为线路和发电机的后备保护，可灵活配置。(11)发电机过负荷保护。反应发电机过负荷。(12)发电机低频保护。反应发电机低频运行。(13)转子一点接地保护。反应转子一点接地。(14)转子两点接地保护。反应发电机转子发生两点接地或匝间短路。(15)励磁绕组过负荷保护。反应发电机励磁机的过负荷，采用反时限特性或定时限特性。（16）误上电保护.检侧发电机在启停机期间可能的误合闸.。(17)启停机保护。在启停机过程中检测绕组的绝缘变化。7.2变压器保护变压器主保护：(1)差动保护：能反应变压器内部各种相间、接地以及匝间短路故障，同时还能反应引出线的短路故障。它反应迅速，瞬时切除，是变压器最重要的保护。(2)气体〔重(轻)瓦斯」保护：能反应铁芯内部烧损、绕组回路短路及接触不良、局部过热、局部放电、绝缘老化、油面下降等故障，不能反应变压器本体以外的故障。它的优点是几乎能反应变压器本体内部的所有故障.。其缺点是灵敏度不高，动作时间较长。(3)零序电流保护：能反应变压器内部或外部发生的接地性短路故障。一般是由零序电流、间隙零序电流、零序电压共同构成完善的零序电流仪保护。(4)后备保护：阻抗保护、复合电压过流保护、低压过流保护、过流保护都能反应变压器的过流状态。但它们的灵敏度不一样，阻抗保护的灵敏度最高，过流保护的灵敏度最低。(5)开关量保护：温度保护、油位保护、通风故障保护、冷却器故障保护等。反应相应的温度、油位、通风等故障。(6)中性点过电压保护：保护大型变压器半绝缘绕组中性点过电压。(7)油箱压力保护：油箱上装有压力释放阀，内部重大短路故障时，保护油箱不变形，出口接信号。也可接跳闸，作为重大故障的多重保护。与重瓦斯保护极为相似。7.3XX水电站发变组保护装置保护功能介绍：1.发电机保护功能：发电机完全差动保护；2套发电机不完全差动保护；发电机不完全差动保护；发电机工频变化最差动保护；发电机裂相横差保护；2套高灵敏横差保护；发电机相间阻抗保护；发电机复合电压过流保护；发电机负序过流保护；定子接地基波零序电压保护；定子接地三次谐波电压保护；外加低频电源定子接地保护(需外加电源等附件)；转子一点接地保护(切换采样原理(乒乓式)或外加电源(注入式)原理)；转子两点接地保护；定、反时限定子过负荷保护；定、反时限转子表层负序过负荷保护；失磁保护；失步保护；定子过电压保护、定、反时限发电机过励磁保护；定、反时限励磁绕组过负荷保护；逆功率保护；频率保护；启停机保护；误上电保护；轴电流保护；发电机开关失灵保护；电制动闭锁功能；TV断线:；TA断线。2.励磁保护功能：励磁变差动保护；励磁机差动保护；励磁过流保护；励磁过负荷信号:；TA断线。3.主变保护功能：发变组差动保护；主变差动保护:；主变工频变化量差动保护；主变零序差动保护；主变分侧差动保护；高压侧阻抗保护；高压侧复合电压过流保护；高压侧复合电压方向过流保护；高压侧负序过流保护；高压侧零序过流保护；高压侧零序方向过流保护；高压侧不接地零序电压保护；高压侧不接地零序过流保护；低压侧接地零序报警；主变过励磁保护；断路器闪络保护；非全相保护；过负荷保护；启动风冷；TV断线；TA断线。厂变保护功能：厂变差动保护；厂变过流保护；低压侧零序过流保护；过负荷信号；过流输出；TA断线。结论通过前面几章的阐述，分析及校验，我们可以得出以下结论：1)本论文中的设计方案满足设计任务书的要求，并且能够满足该电厂的发电、保护和计算机控制的耍求；2)设计了xx水电站电气主接线方案，并对设计方案进行论证选择，对其设备进行选型；3)根据电站特点，完成了电站的厂用电系统，设计升压站，对其设备进行选型；4)结合实际机组的情况，设计出电站的计算机监控网络结构图，设计机组LCU、发电机保护、变压器保护。电厂工作是电气工程系学生进入社会后所要进行的主要工作之一，为了能对将要从事的工作有一个全面、系统的认识，进行本课题的设计是很有意义的。本次设计能帮助我们巩固所学基础理论、专业知识，并提高我们利用所学理论知识解决实际工程问题的能力。电气一、二次设计是电气工程专业的学生在毕业之前进行的一次较为全面、系统的综合性训练，有助于巩固和增强对本专业主干课程的理解和应用，树立工程观念，培养电力网设计规划的能力；掌握电力网初步设计的基本方法和主要内容；学习工程设计说明书的撰写。通过本次设计，使学生对电力系统形成一个较为专业的认识。致谢在本论文完稿之际，谨向教导和帮助我的师长、朋友、同学们致以最诚挚的谢意和最衷心的祝福!本文是在韩老师的精心指导下完成的，正是韩老师的答疑解惑和悉心指导帮助我顺利的完成了毕业论文。值此论文成稿之际，谨向辛勤培养我的老师表示崇高的敬意和衷心的感谢！在课题研究过程中，韩老师渊博的科学知识、严谨的治学态度、认真负贵的工作作风对我产生了很深的影响，这将使我受益终生。此外，还要感谢我的家人多年来对我的理解和支持，正是有了他们的的理解与支持，我才能全身心的投入到学习中去。最后，谨向我的朋友们以及其他给予我关心、支持和帮助的老师、同学表示衷心的感谢！祝您们身体健康！工作顺利！

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华北电力大学张文勤主编，电力系统基础（第二版）【M】，北京：中国电力出版社，1998.<!--[if!supportLists]-->（2）

王冰，杨德晔主编，中国水力发电工程（几点卷）【M】,北京：中国电力出版社，2000<!--[if!supportLists]-->（3）

牛虎明著，论文《国内外高压隔离开关的反战现状及趋势》【D】，2008.2.<!--[if!supportLists]-->（4）

刘忠源，徐睦书，水电站自动化【