600mw发电机组自动装置整定计算及仿真

1、600MW发电机组自动装置整定计算及仿真研究摘 要针对 600 MW发电机组自动装置，最初分析初始材料，从而确定了电气主接线，然后进行了短路点的电流计算，再对发电机组自动装置进行配置，采用了先进的DGT801、pss660、WBKQ-01B等设备，并对各个装置进行整定计算，鲜明的突出了各个保护的特点，以求在配置和整定值上满足大机组对保护选择性、灵敏度和可靠性要求。基于厂用电快切仿真，提出了用simlink软件进行仿真的看法，建立了厂用电快速切换模型，该模型由系统摸块、断路器模块，同步发电机模块、示波器模块等组成，仿真了厂用电快速切换过程中母线断电前后电压的特征，结果表明快速切换是安全、可靠的切换方式, 它是主切换。关键词 发电机组，自动装置，整定计算，快切，仿真AbstractIn view of 600 MW generators automatic device, first analyzes the initial material. Thus has determined the electrical main wiring. Then carried on short-cir

2、cuited the electric current computation, according to calculate the result of to choose the electricity equipments. Has used the advanced equipments of the name DGT801、pss660、WBKQ-01B. and carry on to the each protection whole protective settle the calculation, fresh and clear and outstanding the characteristics that each one protect，It is used to meet the requirements of big unit set for selectivity , sensitivity and reliability in configuration and setting. Base on power high- speed switch sim

3、ulation, Proposed the idea of use the software of simulation. Establishment the model of power high- speed switch. This model is composed by the Three-Phase break、Simplified Synchronous Machine block、Scope block. Analyze the voltage characteristics of the bus bar after outage are .as well as possible matters during house supply transfer. Four possible transfer modes are presented: the fast transfer, the first phase coincidence transfer, The fast transfer is the safest and most reliable mode, whi

4、ch is regarded as the main transfer.Key Words generator-transformer unit ，Automatic device，setting calculation ， high- speed switch， simulation目 录摘 要IAbstractII目 录III1 绪论12 发电机组一次设备设计22.1600MW发电机组一次接线及系统运行方式说明22.2主要设备参数22.3系统运行方式32.4有关短路点及短路形式的选择33继电保护及自动装置配置43.1 继电保护保护配置43.2发电机组安全自动装置的配置64 继电保护及自动装置整定原则84.1比率制动式纵差保护84.2发电机横差保护94.3变压器纵差动保护94.4发电机反时限对称过负荷保护114.5发电机反时限不对称过负荷保护124.6复合电压过流保护134.7发电机过电压保护144.8发电机失磁保护（阻抗原理）144.9发电机基波零序电压式定子接地保护164.10发电机三次谐波电压式定子接地保护164.11发电机注入式转子一点接地保护174.12发电机转子两点接地保

5、护174.13发电机频率异常保护184.14阻抗保护194.15变压器零序电流保护194.16低电压起动的过电流保护205 继电保护及自动装置整定计算225.1相关参数计算225.2发电机纵差动保护225.3发电机横差动保护245.4变压器纵差动保护245.5发电机反时限对称过负荷保护245.6发电机反时限不对称过负荷保护255.7复合电压过流保护265.8发电机过电压保护265.9发电机失磁保护（阻抗原理）265.10发电机基波零序电压式定子接地保护275.11发电机三次谐波电压式定子接地保护275.12发电机注入式转子一点接地保护285.13发电机转子两点接地保护285.14发电机频率异常保护285.15阻抗保护295.16变压器零序电流保护305.17低电压起动的过电流保护315.18备用电源自动投入装置有关元件的整定计算315.19pss660数字式自动准同期装置整定计算325.20BKQ-01B微机型备用电源快速切换装置整定计算345.21本章结论366 厂用电快速切换仿真406.1 厂用电快速切换的基本原理406.2 厂用电快速切换仿真模型简介416.3 模型中各个元件的主

6、要参数设置426.4 仿真波形图446.5 仿真结论467结论47谢 辞48参考文献49附录1：短路电流计算书501 绪论近年来国内各大电网发展较快，600MW机组已经在电厂中得到了广泛的应用。继电保护及安全自动装置是电力系统中的一个重要组成部分。它对电力系统安全稳定地运行起着极为重要的作用，特别是在现代的超高压、大容量的电力系统中，对继电保护及安全自动装置提出了更高的要求1,2。另外继电保护及安全自动装置比较复杂，对其进行整定计算是一项内容多、难度大的任务，但又具有非常高的实际应用价值。不同于传统的保护，随着计算机技术日新月异的发展，当今的保护无一例外的使用了先进的数字式微机保护。由于微机保护有性能稳定，技术指标先进，功能全，体积小、可靠性高、自检功能强、灵活可靠、硬件规范化、模块化、互换性好、软件编制可标准化、模块化、便于扩充等诸多优点，因此对于微机保护的研究成为国内外研究的热点5,7。本文的主要任务是对发电机组继电保护及自动装置的数字式微机保护进行整定计算。首先构建系统一次接线图，确定短路点和发电机、主变压器等设备的参数，算出故障点的短路电流。根据继电保护及自动装置技术规程为发电

7、机组配备了DGT801发电机成套保护装置、pss660 数字式自动准同期装置WBKQ-01B微机型备用电源快速切换装置等。根据相应保护的产品说明书，再结合选择的故障点的短路电流以及发电机主变压器的基本参数，分别进行了发电机组的主保护、后备保护、异常运行保护以及备用电源和备用设备自动投入装置、准同期装置、厂用电快速切换装置的整定计算。厂用电系统的安全可靠性对整个机组乃至整个电厂运行的安全、可靠性有着非常重要的影响,而厂用电切换则是整个厂用系统的一个重要环节9。发电厂的厂用电快速切换涉及到的开关量值较多，逻辑相对复杂，对其在实际工程中进行研究比较困难，而与此同时MATLAB依靠其强大功能，已经在电力仿真方面得到了广泛的应用，利用它对厂用电快切进行仿真，可以使厂用电快切变得直观而容易理解10。本文就是针对利用MATLAB对厂用电快切进行仿真这一任务来展开工作的。首先根据厂用工作电源和备用( 启动) 电源典型接线建立仿真模型，再设定各个元件的相关参数，最后根据仿真过程中母线电压的波形得出快速切换是最安全可靠的切换，是主切换。2 发电机组一次设备设计2.1 600MW发电机组一次接线及系统运行方

8、式说明某发电厂的接线如图2.1所示，该发电厂有两台型号为QFSN-600-ZYH的600MW发电机通过两台功率为800MW的SSPL-800000/500主变压器升压至500KV，由三条输电线与三个系统相连。图2.1 某600MW发电机组一次接线示意图2.2 主要设备参数1发电机（600MW）型号：QFSN-600-ZYH额定电流：19245A额定电压：20KV功率因数：同步电抗：209%次暂态阻抗：Xd=20% 2主变压器（800MVA双卷变） 型号：SSPL-800000/500 变比：52522.5%/20短路电压百分值：10%连接组别：YN ,d113 输电导线1） 线路1型号：LGJ-400/50线路长度：279.8KM2） 线路2型号：LGJ-500/45线路长度：266.4 KM3） 线路3 型号：LGJ-630/55线路长度：600 KM2.3 系统运行方式系统1最大运行方式下短路功率为5000MVA，最小运行方式下短路功率为4000MVA。 系统2最大运行方式下短路功率为4000MVA，最小运行方式下短路功率为3000MVA。系统3最大运行方式下短路功率为2500MVA，最小运行方式下短路功率为2000MVA2.4 有关短路点及短路形式的选择选择变压器两侧为短路点，分别计算三相短路、两相短路及接地短路故障时短路点的电气量及保护安装处的与继电保护整定有关电气量。3继电保护及自动装置配置电力系统继电保护及自动装置是指在电网中发生故障或异常运行时起控制作用的自动装置。电力系统中装设自动装置, 用于防止系统稳定破坏或事故扩大而造成大面积停电, 或对重要用户的供电长时间中断8。3.1 继电保护保护配置图3.1是600MW（300MW）500kV发变组单元的保护配置图，高压侧为3/2断路器。主保护为 ：发电机纵差、发电机匝间（横差保护）、主变纵差保护。发电机后备和异常运行保护为：对称过负荷（反时限）保护、不对称过负荷（反时限）保护、复合电压过流保护、过电压保护、失磁保护、失步保护、100%定子接地保护、转子一点二点接地保护、低频保护保护。主变压器后备和异常运行保护为：主变阻抗保护、零序电流保护。图3.1 600MW500kV发电机组保护配置图3.2 发电机组安全自动装置的配置3.2.1 备用电源和备用设备自

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