4X300MW火电厂继电保护及防雷设计.docx

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1、2016年度本科生毕业论文（设计）融向袤/HONGHEUNIVERSITY4X300MW火电厂继电爱护及防雷设计院一系：工学院自动化系专业：电气工程及其自动化年级：2012级学生姓名：随当学号：学1201030609导师及职称：雷竞业（副教授）2016年6月2016AnnualGraduationThesis(Project)oftheCollegeUndergraduate/HONGHEUNIVERSITY4X300MWRelayprotectionandlightningprotectiondesignofthermalpowerplantDepartmentzCollegofEngine

2、eringMajor:ElectricalEngineeringandAutomationGrade:2012StudenfsName:Tao1.inStudentNo:201201030609Tutor:1.eiJingYe(associateproessor)June,2016毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的探讨工作及取得的探讨成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人己经发表或撰写过的探讨成果。对本论文（设计）的探讨做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。作者签名：陶林日期：2016/5/4毕

3、业论文（设计）授权运用说明本论文（设计）作者完全了解红河学院有关保留、运用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。作者签名：陶林指导老师签名：雷竞业日期：2016/5/4日期：2016/5/4陶林毕业论文（设计）答辩委员会（答辩小组）成员名单姓名职称单位备注华静讲师工学院组长雷竞业副教授工学院组员刘玉福副教授工学院组员谢鸿龄助教工学院组员摘要此次的毕业论文是对4X300MW火力发电

4、厂的继电爱护及防雷的爱护进行的设计。通过对火电厂供应的原始资料进行阅读、探讨和依据实际状况下，依据电力系统分析、电力系统继电爱护等相关学问，在合理的选择短路点后精确的计算出火电厂内特别重要部分的短路电流和火电厂所送电系统中重要部分的短路电流；接着分析清晰整个系统中每个重要部分的故障、正常工作及其不正常工作的状态；最终再依据之前所求得的短路电流对火力发电厂内的重要电气设备配置相应的爱护。在给电力系统继配置相应的爱护时;必需满意基本的四性即：选择上的严格性、要求上的速动性、灵敏度的较高性、必保上的牢靠性。依据配置爱护必需满意的要求，本次毕业设计给发电机、电力变压器、母线重要的电气设备配置了爱护装置

5、。防雷爱护也是每个发电厂所必需设计的，在雷雨天电厂的许多设备会因为雷击而被损坏；所以防雷爱护也是每个发电厂所必需设计的。为了使此火力发电厂能牢靠、许久的运行和降低因厂内各种设备的损坏而造成的不必要的经济损失。因此必须要分析和完善好整个系统的继电爱护配置和防雷设计。关键词：短路电流计算；重要电气设备；爱护配置；防雷设计ABSTRACTThethesisisthedesignofthepowerplantprotectionandlightningprotection4X300MWconducted.Basedontherawdataprovidedbythermalpowerplantsread

6、ing,research,andaccordingtotheactualsituation,accordingtothepowersystemanalysis,powersystemprotectionandotherrelatedknowledge,afterreasonablealternativeshort-circuitpointaccuratelycalculatetheshort-circuitwithintheveryimportantpartoftheThermalPowerPlantelectricalshort-circuitcurrentsystemisanimporta

7、ntpartofthecurrentandthethermalpowerplantsent;thenanalyzestheentiresystemforeachfaultclearlyanimportantpartofthenormalworkanditsstatusisnotworking;Finally,basedontheobtainedbeforetheshortcircuitcurrentonfireimportantelectricalequipmentwithintheplantconfigurationcorrespondingprotection.Whenthepowersy

8、stemtoconfigurethefollowingprotection;mustmeetfourbasicpropertiesnamely:strictselectivity,speedandmobilityrequirements,highsensitivity,anecessaryreliability.Dependingontheconfigurationprotectionmustmeettherequirementsofthisgraduationprojecttogenerators,powertransformers,busimportantelectricalequipme

9、ntprotectiondeviceisconfigured.1.ightningprotectionisalsonecessaryforeachpowerplantdesignedinmanydeviceswillplantathunderstormbecauselightningisdamaged;solightningprotectionisalsonecessaryforeachpowerplantdesign.Forthispowerplantreliable,long-termoperationandreduceunnecessaryeconomiclossesduetodamag

10、etotheplantcausedbyvariousdevices.Itisnecessarytoanalyzeandimprovethegoodrelayprotectionandlightningprotectiondesignoftheentiresystem.Keywords:Shortcircuitcalculation;importantelectricalequipment;protectionconfiguration;minedesign绪论O1.1原始资料11.2设计任务21 3*22短路电流的计算32.1短路电流计算的意义32. 2短路电流计算的步骤3必需在同一基准容量下

11、计算各元件的电抗标幺值3合理的选取短路点4火力发电厂内dl点发生了短路5火电厂内d2点发生了短时（系统中）6火电厂内d2点发生了短路时（火电厂的内部）72.2.6火力发电厂d3点发生短路时83发电机的继电爱护113.1 发电机爱护的配置113. 2发电机的差动爱护12发电机相关参数12发电机的纵差爱护123. 3横联差动爱护163. 3.1整定计算163.4发电机的失磁爱护17发电机的失磁缘由及其危害17发电机失磁爱护的要求及其爱护原理18发电机失磁爱护转子的判剧19第四章母线的继电爱护214. 1母线的故障和继电爱护类型21母线的故障214.1.2母线的爱护类型214. 2母线的差动爱护23

12、母线差动爱护的原则23母线差动爱护的整定计算235变压器的继电爱护265.1变压器的故障类型、不正常运行状态及爱护方式26油箱的内部故障26箱的外部故障26变压器的异样状态26变压器的爱护方式265. 2变压器相应的爱护原理及其整定计算26变压器的瓦斯爱护27变压器纵差动爱护28变压器复合电压启动的过电流爱护316防雷爱护的设计346.1 雷电过电压的形成过程及其危害346. 2电气设备的防雷爱护346. 2.1发电厂的爱护347. 线路的爱护348. 2.3直配旋转电机的爱护346.3防雷爱护的措施356.3.1220kv架空线路的防雷配置35变压器的防雷配置35机组厂房的防雷配置366.4

13、架空输电线路的避雷线选择376.5非直配电机避雷器的选择376.6母线避雷器的选择386.7变压器避雷器的选择39一口41参考文献42致谢43电力系统运行的要求是必需平安牢靠，然而，电力系统的原件的数量是特别之多，结构不相同，运行又特别困难，覆盖的地域广泛。所以，受自然的条件、设备以及人为的因素的影响，电力系统的在运行中，会发生多种故障和不正常运行的状况，最常见的同时也是最危急的就是各种形式的短路故障。(1)通过短路点的很大的短路电流产生的电弧，使元件遭遇到的破坏。(2)短路的电流流过非故障的元件，会由于发热造成其绝缘降低或者缩短其运用寿命。(3)部分地区电压降低的程度特别大，影响了其产品的质

14、量。(4)毁坏了电力系统并列运行的稳定性，引起了系统振荡。故障和不正常运行状态经常是难以避开的，但事故却是可以防止。继电爱护装置就是装设在每一个电气设备上，用来反映它们发生的故障和不正常运行状况的区分，从而动作于断路器是跳闸或发出信号反映事故的自动装置。继电爱护装置的基本任务如下有：(1)当电力系统发生了故障时，必需能自动、快速、有选择地将有故障的设备切除,保证系统中的其余部分快速的复原正常运行，防止故障进一步的扩大。(2)当发生了不正常的工作状况时，可以自动有选择的将信号上传给运行的人员进行处理，或者切除那些接着运行会引起故障的电气设备。由此可见继电爱护是任何电力系统中不行或缺的部分。所以在设计电气设备的爱护装置时，须要须要综合考虑以下几方面的因素：(1)故障可能出现的几率及其产生的后果；(2)电力系统的结构和运行的特性；(3)经济上的合理性；(4)电力系统近期的发展状况；(5)国内外先进的成熟阅历；1设计任务书1.1 原始资料在某地区建有一个火电厂，该火电厂总共有4台发电机；单台发电机是装机容量为300MW的汽轮发电机，此工程共有两期；前期的投入容量为2X300MW,后期的投入容量为2X300MWo电厂的全部功率（除去厂用电功率）运用用长度为15