华电热电联产工程#1炉6kV厂用段继电保护配置研究及整定计算开题报告

1. 研究目的与意义

随着电量需求越来越大、发电厂的规模也在不断增加。同时，人们对电力稳定性要求也越来越高、当电力系统不稳定时，就会造成停电的情况，在现代社会经济中。这种情况的发生，可能会给用户带来很大的经济损失甚至是生命危险、因此，加强发电厂电力系统稳定安全运行是很有必要的、而要想提高电力系统的稳定性、就需要提高继电保护在发电厂中的运用力。继电保护对电力系统的维护有重大的意义。一是，继电保护可以保障电力系统的平安、正常运转。二是，继电保护的顺利开展，不仅确保社会生活和经济的正常运转，还从一定程度上保证了社会的稳定，人们生命财产的平安。所以，继电保护的有效性，就给社会各方面带来了重大的影响。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题：根据提供条件，计算全站主要电气设备等值参数，设计华电热电联产工程#1炉6kV厂用段各回路继电保护配置方案，计算各回路继电保护装置各保护项目的动作定值，确定各回路保护项目的动作时限及动作出口或逻辑，编制各回路保护的定值清单。

难点：高、低压厂用变压器保护整定计算由于厂用电系统存在电动机自启动情况．以往的整定计算中高压厂变分支低电压闭锁过电流保护，动作电压按躲过电动机自启动最低残压计算，动作电流按变压器分支额定电流计算．其动作时间与低压厂变定时限过电流保护动作时间配合计算或与低压厂变限时速断保护动作时间配合计算．时间长达 ls 多，有的甚至达到2s以上。如某电厂分支复合电压过电流保护动作时间按与低压变压器的限时速断保护动作时间相配合取1.1s．而高压厂变分支负荷的快速保护动作时间一般为0 s . FC 回路的动作时间一般在0.1s以下，如果保护配合的时间级差取0.3s．则该电厂的分支复合电压过电流保护动作时间就多出0.7 s ．如果发生短路故障必然加重设备的损坏程度或使短路范围扩大。

3. 国内外研究现状（文献综述）

整定计算是针对具体的电力系统，通过网络运算工具进行分析计算，确定配置的各种保护系统的保护方式，得到保护装置的定值以满足系统的运行要求。整定计算主要针对已配置的各种保护装置计算其运行定值，同时相关整定计算部门也应参与电网规划及保护配置和选型，使保护系统更加合理。整定计算是继电保护工作中一项非常重要的内容，正确、合理地进行整定计算才能使系统中的各种保护装置和谐地一起工作，发挥积极的作用。 1整定计算的目的不同的部门整定计算的目的有所不同。(1）电力系统各级调度部门，其目的是对电力系统中已配置安装好的各种继电保护装置，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析出所需的各项整定值。这是整定计算最主要的内容。(2）电力工程的设计部门，其目的是对电力系统进行计算分析，选择和论证继电保护的配置及选型的正确性。

整定计算工作的重要性在于以下几点。(1）在设计保护时，通过整定计算的检验来保证保护方式及选型的合理性。(2）在电力系统运行中，整定计算要确定各种保护的定值和使用方式，并及时协调保护与电力系统运行方式的配合，以达到正确发挥保护作用的目的。(3）无论是设计还是运行，保护方式都与一次系统接线和运行方式有密切关系，在多数情况下是涉及全局性的问题，要综合平衡，做出决断。2整定计算的任务整定计算的主要任务是制订系统保护方案，在系统保护整定计算方案制订中要完成以下工作：绘制系统图、阻抗图：建立设备参数、台账（包括电气一、二次设备）;掌握继电保护设备和图纸资料；掌握负荷特性（如不对称负荷、冲击负荷等）；确定系统最大、最小运行方式，中性点接地方式，系统潮流情况；按保护方式选择运行方式，进行短路故障、分支系数计算：对整定结果进行分析、比较，选出最佳方案，编制保护整定单：编写整定方案说明书，主要包括方案编制时间、系统概述、运行方式选择原则、方案存在的问题及对策，以及继电保护的运行规定，如保护的投退、改变定值、改变使用要求等。

3整定计算的基本要求

继电保护应满足4个基本要求，即选择性、灵敏性、快速性、可靠性，简称'四性'。应从系统的各个方面进行考虑，如整定计算、保护装置设计、制造及调试维护、二次回路设计、保护装置运行维护及管理等，这其中整定计算尤其需要处理好协调关系。

4. 研究方案

1 厂用接线方式1.1 高压厂用接线当前电厂发电中多数机组用电系统均采用主6kV系统，并将其分成A、B两段工作母线之中，运输负荷电源均由工作母线提供，其中高压母线一般利用单母线接线方式，之所以利用这种方式接线，是因为可以显著提升系统运行可靠性，同时达到限制短路电流的作用。所以，在设置电源的过程中，通常母线是不存在联系的，每条母线都有其独立工作电源。1.2 电压厂用接线低压厂用母线一般利用独立一条单母线，每段母线均通过开关与低压变压器低压侧一端连接，为了达到限制短路电流大小，一般要求低压变压器容量不能超出2500kVA。归结起来，厂用接线方式的特点[1]：（1）发电机组中厂用系统均为相互独立，尤其是200MW超临界机组，更需要采用独立设置方式；（2）综合考虑到机组启动、停运等用电情况；（3）根据电厂建设需求，施工期间及分期建设期间均要考虑到用电系统运行方式；（4）200MW或以上机组必须设立交流安保电源，如果机组全面停运，则进行自动切换并确保按照原来的负荷供电。2 保护装置的设备选型随着近年来机组容量的快速增加，对电厂厂用电系统提出的要求和标准越来越高，这种情况下在实际工作中，厂用电系统继电保护装置配置起到了重要作用，同时也引起了人们对其整定运算的关注和重视，确保设备选型正确可以为厂用系统运行安全性与可靠性提供必要保证。下面我们就从厂用电接线形式与厂用电保护原理两方面，针对厂用电几点保护装置的设备选型问题进行详细分析和论述[2]。3 6kV电厂厂用电系统保护配置及整定计算6kV用电保护具体分为电动机保护、低压厂用变压器保护、馈线保护及分段断路器保护几个部分，其中母线与馈线分段断路器保护是非常简单的，仅需要进行电力速断保护、零序过电流保护及过电流保护的设定。厂用电系统则需要计算保护整定，注意严格遵循下面的原则[3]：（1）严格计算出高压厂用变压器电流及电压保护整定，一般来说用电系统均为自启动方式，这一点与一般用户存在一定差异，同时与一般变电站升压变压器也有所不同，所以，其电流整定计算不能完全按照定时限过电流保护的方法来处理；（2）在计算低电压厂变过电流保护动作的过程中，如果该动作电流与低压侧馈线电流速断保护动作电流是配合的，或者说其值为0.1s，这时低压厂用变电过电流保护动作时间应为0.5s；而如果动作电流与短延时电力速断保护动作电流存在相互配合的关系，那么低压厂变过电流保护动作的时间就应该是0.6s/0.7s，总之从整体上来看都不会超出1s；（3）应综合考虑其快速性、选择性与灵敏性。厂用电系统一次设备发生短路的概率比较高，同时短路电流也存在较大的变化，某些条件下还可能会造成比较严重的后果，所以在其整定计算过程中，不仅要充分满足系统选择性要求，同时还要有效缩短保护动作发生的时间；（4）在选择上下级保护时间差时，较大发电机组厂用系统保护通常采用危机保护或者高精度时间元件，所以这种情况下上下级保护时间差会在0.3到0.4s之间。

5. 工作计划

具体工作计划如下：

第一周：研读任务书、查阅文献、收集资料

第二周：撰写开题报告和外文文献翻译