2150MW发电机变压器组继电保护设计毕业设计论文Word文档格式.docx
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第一部分设计任务书
一、设计题目
150MW发电机-变压器组继电保护设计。
二、设计要求
为某电厂2×
150MW发电机-变压器组继电保护装置进行整定计算。
三、原始资料
1、电气主接线见附图。
2、基准值设定
⑴、基准容量:
Sj=1000MVA
⑵、基准电压:
选择平均额定电压
⑶、基准电流:
220kV:
Ij=1000∕*230=2.51KA
35kV:
Ij=1000∕*37=15.6KA
13.8kV:
Ij=1000∕*13.8=41.8KA
6.3kV:
Ij=1000∕*6.3=91.6KA
0.4kV:
Ij=1000∕*0.4=1443KA
3、系统参数表
电压等级
运行方式
X1
X0
220kV
最大运行方式
0.1468
0.30
最小运行方式
0.4650
0.435
35kV
1.138
1.517
注:
SB=1000MVA
4、#1、2发电机参数表:
额定容量
176.5MVA
型式
QF-150-2-13.8
额定功率
150MW
功率因数
0.85
投产日期
#1
#2
制造厂
哈尔滨电机厂
03.3
03.11
定
子
额定电压
13.8kV
转
243V
额定电流
7386A
1476.8A
接线型式
2-Y
电极对数
P=1
冷却方式
绕组
空冷
励磁方式
机端变压器静态可控硅励磁
铁芯
接地方式
中性点经电压互感器接地
强励倍数
≥2
次暂态电抗xd”
21.78%
负序电抗x2
20.67%
暂态电抗xd’
27.43%
零序电抗x0
9.64%
同步电抗xd
203%
并联支路数
2
备注
Sn=176.5MVA,Sb=1000MVA,
计
算
采
用
值
XFn标么值(Sn)
计算公式
XF*标么值(Sb)
Xd”
XF*=0.2178×
1000/176.5
1.234
Xd’
XF*=0.2743×
1.554
Xd
XF*=2.03×
11.501
X2
XF*=0.2067×
1.171
XF*=0.0964×
0.546
5、#1、2主变参数表:
容量
170MVA
容量比
170/170
相数
3相
电压比
242±
2.5%∕13.8kV
接线
YNd11
电流
446/7112A
调压方式
无激磁调压
SFP10-170000/220
山东电力设备厂
ODAF
结构特点
双绕组
短路电压
#1主变12.9%
#2主变12.89%
空载电流
0.248%
0.23%
铁损
102.76kW
104.20kW
零序阻抗
#1主变43.92Ω
#2主变45Ω
铜损
413.73kW
412.84kW
Sn=170MVASb=1000MVA
标幺值
Xb1
12.9%
0.759
Xb0
#2主变:
0.83
#1主变:
计算过程:
Xb1==0.759
6、#1高厂变:
20MVA
20/20
13.8±
2.5%∕6.3kV
Dd0
836.74/1832.86A
无载调压
SF9-20000/15
ONAN(自循环风冷)
0.352%
80.74kW
17.5kW
8.34%
Sn=20MVASb=1000MVA
计算
采用
标幺值(Sn)
标幺值(Sb)
X1*
4.17
Xb1==4.17
7、#2高厂变:
16MVA
16/16
669.39/1466.29A
SF9-16000/15
0.46%
14.25kW
68.39kW
7.91%
Sn=16MVASb=1000MVA
4.94
Xb1==4.94
8、本厂运行方式
最大运行方式:
#1、#2机组与系统并网运行,高厂变带6kV母线运行。
最小运行方式:
单台机组与系统并网运行。
四、设计成品:
1、设计说明书
2、设计计算书
3、发—变组保护配置图
4、发—变组保护原理展开图
第二部分设计说明书
第一章2×
150MW发电机—变压器继电保护装置
a)概述:
150MW机组保护装置可分为短路保护和异常运行保护两类。
短路保护是用以反应被保护区域内发生的各种类型的短路故障,为了防止保护拒动或断路器拒动,设主保护和后备保护。
异常运行是用以反应各种可能给机组造成危害的异常情况,不设后备保护。
b)保护配置依据——《继电保护和安全自动装置技术规程》(DL400-91)
2.2.3.4对发电机—变压器组当发电机与变压器之间没有断路器时,100MW以上发电机,除发电机—变压器组共用纵联差动保护外,发电机还应装设单独的纵联差动保护。
2.2.4.3发电机—变压器组:
对100MW及以上的发电机,应装设保护区为100%的定子接地保护。
2.2.5.1对于定子绕组为星形联接,每相有并联分支且中性点有分支引出端子的发电机,应装设单继电器式横差保护。
2.2.6.350MW及以上发电机应装设负序过电流保护和单元件低电压启动的过电流保护,当灵敏度不满足要求时,看阻抗保护。
2.2.8对过负荷引起的发电机定子绕组过电流,应装设定子绕组过负荷保护。
2.2.9发电机转子承受负序电流的能力,以I2*t≤A为判断依据,其中I为以额定电流为基准的负序电流的标幺值;
t为时间(s)A为常数,对于不对称负荷,非全相运行及外部不对称短路引起的负序电流,应装设转子表层过负荷保护。
2.2.9.2100MW及以上A10的发电机,应装设由定时限和反时限两部分组成的转子表层过负荷保护。
2.2.10对励磁系统故障或强励磁时间长引起的励磁绕组过负荷,在100MW及以上,采用半导体励磁系统的发电机上,应装设励磁回路过负荷保护,对于300MW以下,采用半导体励磁系统的发电机上,应装设定时限励磁绕组过负荷保护,保护装置带时限动作与信号和动作于降低励磁电流。
2.2.11.3转子水冷汽轮发电机和100MW及以上的汽轮发电机,应装设励磁回路一点接地保护,并可装设两点接地保护。
2.2.12失磁对电力系统有重大影响的发电机及100MW及以上的发电机应装设专用的失磁保护。
2.2.14对于发电机变电动机运行的异常运行方式,燃气轮机发电机应装设逆功率保护。
保护由灵敏的功率继电器构成,带时限动作于信号,经长时限动作于解列。
2.3.20.8MVA及以上油浸式变压器和0.4MVA及以上车间内的油浸式变压器,均装设瓦斯保护。
2.3.8110KV及以上中性点直接接地的电网中,如变压器中性点直接接地运行,对外部单相接地引起的过电流,应装设零序电流保护。
2.8.7.3发电机—变压器组的保护,宜启动断路器失灵保护。
c)保护配置方案
表I:
150MW发电机—变压器的保护配置
保护类型
保护名称
配置依据
所选继电器
短路保护
发电机纵差保护
发电机横差保护
变压器纵差保护
发电机—变压器组纵差保护
变压器瓦斯保护
变压器零序保护
阻抗保护
2.2.3.4
2.2.5.1
2.3.2
2.3.8
2.2.6.3
2B-4522(LCD-7)
2B-1521(LCD-1)
2B-4524(LCD-5)
2B-4524
2B-2514
2B-4528(L2-B)
发电机接地保护
发电机定子一点接地保护
励磁回路一点接地保护
励磁回路两点接地保护
2.2.4.3
2.2.11.3
2B-2537(LD-1A)
2B-2536(2B2-2A)
2B-2532(LD-2A)
异常运行保护
对称过负荷保护
不对称过负荷保护
励磁回路过负荷保护
失磁保护
逆功率保护
过电压保护
过激磁保护
2.2.8
2.2.10
2.2.12.1
2.2.14
2.2.7.2
2.3.12
2B-1536
2B-4540(LZ-1)
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