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第七章 继电保护和自动装置的规划设计
7.1设计原则与要求
7.1.1 总的原则
1、 继电保护和安全运行的自动装置应符合可靠性、选择性、速动性和灵敏性的要求，当确定其配电装置和构成方案时，应考虑以下几个方面的问题：
1） 电力设备和电力网的结构特点和运行特点 2） 故障出现的概率和可能出现的结果 3） 电力系统近期发展的情况 4） 经济的合理性 5） 国内、外的经验
2、 继电保护和安全自动装置是电力系统的重要组成部分，它应满足电力网的结构和厂站主接线要求和厂站运行方式的灵活性。
7.2一般规定
一、电力系统中的电力设备和线路，应装设在短路故障和异常运行的保护装置上，
1、电力设备和线路故障和异常运行装置应有主保护，必要时可增设辅助设备；
继电器应满足可靠性、速动性、灵活性和选择性；
2、制定保护配制方案时，对稀有故障，根据对电网影响程度和后果应采取相应措施，保护能按要求切除；
3、在各保护装置接于LH二次绕组本身时，应考虑到既要消除死区，同时要尽可能减轻本身故障所产生的影响；
4、当采用后备方式时,变压器或电抗器后面发生短路，以及在电路助增作用很大的相邻线路上发生短路的情况下，如果为了满足相邻保护区末端短路时的灵
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敏性的要求，将使保护过分复杂或在技术上难以实现，可以缩小后备作用的范围；
5、电力设备或电力网的保护装置，除预先规定以外，都不允许系统因震荡引起的误动作；
6、正常情况下，当电压互感器的二次回路或其他故障能使保护误动作时，应 装设线路闭锁或其他措施。
7.3发电机保护
发电机是电力系统最重要的设备之一，发电机的安全运行对保证电力系统的稳定运行和电能质量起着决定性作用。机组容量越大，其作用越重要。因此，必须针对发电机可能发生的各种不同故障和不正
常的运行状态配置完善的继电保护装置。 7.3.1 配电原则
1、对发电机变压器组，当发电机与变压器之间无断路器时，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、对发电机变压器组，对100MW以上发电机，应装设保护区为100%的定子接地保护。
3、对200MW及以上的汽轮发电机，宜装过电压保护。
4、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。 5、100MW及以上的汽轮发电机，应装设励磁回路一点接地保护装置，并可装设两点接地保护装置。
6、100MW及以上的发电机，应装设专用的失磁保护。 7、200MW及以上的发电机，宜装设逆功率保护。 7.3.2 保护的确定
定子绕组相间短路保护、定子绕组匝间短路保护、定子绕组一点接地保护、
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定子绕组过负荷保护、发电机外部相间短路保护、励磁回路接地保护、失磁保护、过励磁保护、负序反时限过电流保护、发电机逆功率保护、失步保护、低频保护、断水保护。
7.4变压器保护
7.4.1 配置原则
1、反映变压器内部故障的油面降低的瓦斯保护。
2、相间短路保护：反映变压器绕组和引线的相间短路的纵差动保护和速断保 护，对其中性点直接接地绕组和引出线的接地短路以及绕组间短路能起保护作用。如果变压器的纵差动保护对单相接地短路是灵敏的，不符合要求可增设零序差动保护。
3、后备保护：过电流是由于外部相间短路引起的，可采用后备保护。过电流保护宜用于降压变压器，保护装置的整定值考虑事故时可能出现的过负荷，保护动作后，应带时限地动作于跳闸。
4、中性点直接接地电网中，变电所的变压器两侧应装设零序电流保护，作为变压器主保护的后备保护，并作为相邻元件的后备保护。
5、过负荷保护。 7.4.2 保护的确定
1、主保护：瓦斯保护、纵联差动保护
2、后备保护：零序过电流保护、过负荷保护、阻抗保护
7.4.3 变压器一般装设下列继电保护装置
1、反应变压器油箱内部故障和油面降低的瓦斯保护； 2、相间短路保护； 3、后备保护；
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4、中性点直接接地电网中的变压器外部接地短路时的零序电流保护； 5、过负荷保护； 6、过激磁保护。
7.5发电机变压器组保护
50～125MW发电机变压器组保护配置，发电机变压器组由发电机、升压变压器和高压厂用变压器组成，起保护配置如下：
1、升压变压器瓦斯保护； 2、高压厂用变压器瓦斯保护； 3、发电机差动保护；
4、发电机变压器组差动保护； 5、高压厂用变压器差动保护； 6、高压厂用变压器过电流保护； 7、定子绕组接地保护； 8、定子绕组匝间短路保护； 9、负序过负荷和过电流保护；
10、 外部短路引起的发电机过电流保护； 11、 定子绕组过负荷保护；
12、 励磁回路一点及两点接地保护； 13、失磁保护；
14、转子绕组过负荷保护；
15、变压器中性点直接接地电力网中外部短路引起的过电流及中性点过电压保护；
16、压变压器冷却系统故障保护； 17、升压变压器油面降低保护； 18、高压厂用变压器温度保护；
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19、高压厂用变压器冷却系统故障保护； 发电机断水保护（如发电机为水冷却时）。
7.6母线保护
7.6.1专业保护应具有母线的重要程度满足下列要求
1、对于双母线并列，母线保护应保证先跳开母联，以防止丢失选择性。 2、母线保护不限制母线的运行方式，在母线破坏固定联结时，母线保护装置能有选择性地动作。
3、当平行线接于不同的母线，当母线保护动作时，应闭锁横差保护，以防止误动。
4、在一组母线或一般母线合闸时，应能快速而有选择地切除故障母线。 5、在外部短路不平衡电流下，或交流回路断线时，母线保护不应动作。 7.6.2保护的确定 纵差动保护
7.6.3 10KV发电机机压母线的保护
分段母线采用不完全电流差动母线保护。保护由两段组成：第一段采用无时限或带时限的电流速断，当灵敏性不符合要求时，可采用电流闭锁电压速断保护；第二段采用过电流保护，当灵敏性不符合要求时，可将一部分负荷较大的配电线路接入差动回路，以降低保护的起动电流。 7.6.4 220KV母线保护
1、相电流比较式母线差动保护 2、非全相运行保护 3、断路器失灵保护
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