(论文 页数:60 字数:23244)摘要:本设计是对焦作电厂3#发电机变压器组进行保护设计，设计采用现今普遍应用的微机继电保护。本设计主要分为：硬件设计、软件设计、保护配置选择以及保护整定计算四大部分。焦作电厂3#机组的保护装置选用南京南瑞继电保护有限公司研制的RCS-985发电机变压器组成套保护装置，此装置的硬件部分主要由两个完全独立相同的CPU板组成，每个CPU板由两个数字信号处理芯片(DSP)和一个32位单片机组成，并且具有独立的采样、出口电路。保护的软件设计主要分为保护算法和程序流程图。设计的第三部分根据焦作电厂3#发电机变压器组的特点和实际运行情况，同时考虑经济性、可靠性、快速性的要求，针对可能出现的故障设置相应的保护配置。最后进行保护的整定计算，确定保护装置的动作条件，从而保证保护装置能可靠切出故障。设计中，对3#机组设置两套保护，每套保护又分为主保护和后备保护，当主保护拒动时，后备保护能可靠切出故障。

关键词：
发电机,变压器,供电系统,微机,继电保护

Abstract
This paper is for the protection of the third generator-transformer bank of Jiaozuo power plant. In this design use microcomputer for relaying. This design main include the hardware unit,the software system,the configuration-selecting for protection,and the seting of all the kinds of protections. The third generator-transformer bank use the protecting device of RCS-985,which developmented by NARI-Relays Electric Co.Ltd.The hardware unit of this device is made up of two circuit board ,which is made up of two Digital Signal Processing(DSP) and one single chip processor. On each board there is single sampling circuitand and outlet port. The software system contains the algorithm and program flow chart. In the third part of this design, depend on the characteristic of the third generator-transformer bank of Jiaozuo power plant and running to set some kinds of protection, so that to cut out all the faults. The last part is the setting for all the kinds protections to define the operating current, so that the protect device can cut off the faults reliably. In the design sets double protection for the generator-transformerbank bank, and each protection is made up of the main protection and reserve protection, so when the main protection miss operation, the reserve protection can clear of the fault.

Key words:
Generator Translation Electric supply system Microcomputer
Protective relay

目录
摘要
前言
1 绪论 1
2 发变组保护硬件设计 2
2.1 微机继电保护硬件结构 2
2.1.1数据采集系统 2
2.1.2数字处理系统 4
2.1.3开关量输入、输出回路 4
2.1.4人机交互系统 5
2.2 3#发变组保护硬件设计 5
2.2.1模拟低通滤波器的设计选择 6
2.2.2采样保持电路设计 6
2.2.3模数转换器(A/D转换器)选择 9
2.2.4开关量输入输出电路设计 12
2.2.5 人机交互系统(键盘、显示器、及打印回路) 13
3 发变组保护软件设计 15
3.1 微机保护软件系统配置 15
3.1.1接口软件 15
3.1.2保护软件的配置 15
3.2 微机保护的算法 16
3.3 微机保护程序框图 17
3.3.1保护主程序框图 17
3.3.2采样中断服务程序框图 18
3.3.3保护程序结构框图 18
3.3.4中断服务程序与主程序各模块之间的关系 19
4 发变组保护总体配置 20
4.1 配置原则 20
4.2 保护类型配置选择 20
4.3 3#机组保护方案配置 24
4.3.1保护装置简述 24
4.3.2 3#机组保护方案选择 24
5 焦作电厂3#发变组保护整定计算 26
5.1技术参数 26
5.2 主接线及设备阻抗图 29
5.3 保护整定计算 29
5.3.1发变组差动保护(比率差动) 29
5.3.2发电机比率制动式差动保护 32
5.3.3主励磁机差动保护 34
5.3.4发电机定子接地保护 35
5.3.5发电机定子绕组对称过负荷保护 36
5.3.6发电机过电压保护 37
5.3.7发电机逆功率保护 37
5.3.8发电机失磁保护 38
5.3.9发电机低压闭锁过流保护 40
5.3.10发电机转子接地保护 41
5.3.11主变压器差动保护 42
5.3.12主变压器阻抗保护 45
5.3.13非电量保护——变压器本体保护 45
5.3.14主变冷却器启动保护 46
5.3.15高厂变差动保护 46
5.3.16高厂变过流保护 49
5.3.17高厂变63甲分支差动保护 50
5.3.18高厂变63乙分支差动保护 51
6 结 论 53
致 谢 54
参考文献 55

1 绪论
本设计是对焦作电厂的3#发电机变压器组进行保护设计。焦作电厂3#机组的装机容量为220MW,保护采用微机型继电保护，保护装置采用南京南瑞继电保护有限公司生产的RCS-985发电机变压器组成套保护装置，此装置采用了高性能数字信号处理器DSP芯片为基础的硬件系统，并配以32位CPU用作辅助处理器，是真正的数字式发电机变压器保护装置，此套保护装置主要保护主变压器、发电机、高厂变、励磁机。
焦作电厂3#机组采用的发电机型号为QFQS-220-2，额定功率：220MW, 额定电压：15750V，额定电流：9487A，功率因数：0.85；采用的主变压器型号为SFP7-240000/220kV，额定容量：240000kVA，额定电压：242 ± 22.5%/15.75kV，额定电流：573/8800A，接线组别：Yn0-d11，短路电压： Ud=13.8%；采用的高压厂用变压器型号为SFF5-40000/20，额定容量： 40000/20000（低压1）- 20000（低压2）kVA，额定电压：15.75/6.3（低压1）- 6.3（低压2）kV；主励磁机型号为JL-1140-4，额定容量：1140kVA，额定电压：410V，额定电流：1600A，励磁电压：52.8V，励磁电流：170A，功率因数：0.92，发电机定子电流TA:12000/5A；主变高压侧TA:1200/5A；主变中性点TA:600/5A；#3高厂变高压侧TA:1500/5A；#3高厂变低压侧TA:3000/5A。