徐州垃圾发电厂的保护配置和整定

论文总字数：16787字

摘 要

目前，中国的垃圾发电技术发展迅速，越来越多的垃圾发电厂也掘地而起。本论文以徐州市某垃圾发电厂为背景，阐述了垃圾发电厂的相关电气主接线图类型以及保护配置及其整定计算。通过分析故障类型和保护配置，完成了给定发电厂中发电机、变压器保护等的整定计算。

关键词：垃圾发电；保护配置；整定计算

Abstract

At present, China's garbage power generation technology is developing rapidly, and more and more garbage power plants are also dug up. In this paper, a garbage power plant in Xuzhou City as the background, describes the type of the main electrical wiring diagram of the garbage power plant, protection configuration and its setting calculation. By analyzing the fault types and protection configuration, the setting calculation of generator and transformer protection in a given power plant is completed .

Key words: waste power generation; Protection configuration; Setting calculation.

目录

摘要 I

Abstract I

第一章 引言 1

1.1研究背景 1

1.2国内垃圾发电站的发展 1

1.2.1我国垃圾产量以及成分 1

1.2.2我国垃圾发电的现况 1

1.3国外垃圾发电站的发展 1

1.4为本论文所做的工作 2

第二章 系统接线与保护配置 3

2.1原始数据与接线 3

2.1.1本垃圾发电厂电气主接线 3

2.1.2原始参数 3

2.1.3母线接线方式 4

2.2继电保护的配置 5

2.2.1变压器保护 6

2.2.2发电机保护 6

第三章 短路计算 8

3.1 标幺值的计算 8

3.1.1发电机参数 8

3.1.2主变压器参数 8

3.1.3系统阻抗 8

3.2短路电流计算 8

3.2.1最小运行方式 9

3.2.1.1两相相间短路（BC两相短路） 9

3.2.2最大运行方式 13

3.2.2.1三相短路 13

第四章 发电机保护整定 15

4.1 发电机纵差保护 15

4.1.1额定电流计算 15

4.1.2比率制动特性差动保护整定计算 15

4.1.3 差动速断保护 17

4.2 发电机匝间保护 17

4.2.1 保护整定计算 17

4.3 发电机相间后备保护 18

4.3.1 基本参数 18

4.3.2 保护整定计算 19

4.4 发电机失磁保护 20

4.4.1失磁保护定值 20

4.4.2整定计算 21

第五章 变压器保护整定 23

5.1 主变差动保护 23

5.1.1基本参数 23

5.1.2 纵差整定计算 23

5.1.3比率制动特性差动保护整定计算 23

5.1.4 励磁涌流判据 25

5.3 主变接地后备保护 26

5.3.1复压过流保护 26

5.3.2零序过流保护 26

5.3.3 间隙保护 26

第六章 结束语 28

致谢 29

参考文献 30

第一章 引言

1.1研究背景

在人们的日常生活中，会产生许多的生活垃圾，垃圾包围城市的问题日趋严重。如果不尽快以及有效的处理，会对人们的健康以及生活环境造成严重的危害。而焚烧垃圾发电因为其“无害化，资源化”的方式，因此垃圾发电厂有效的应对了这个问题。也正是因为此，国家也高度的重视垃圾发电的发展，并且投入了资金以及出台相关政策发展垃圾发电。本论文以此为背景根据徐州某项目，结合现场实际，依据各发电机和变压器技术指导书、保护装置技术说明书及一次设备技术说明书等技术资料，对发变组，起备变，厂用变等保护配置和定值计算。

1.2国内垃圾发电站的发展

1.2.1我国垃圾产量以及成分

伴随着我国的经济的不断提高，在人民生活水平日益提高同时带来的就是生活垃圾以每年9%的增长率增长。虽然城镇居民每人的日垃圾产量不足1kg，但是由于我国人口基数大，总产量还是相当大的，2020年我国的垃圾总产量达1.2亿吨左右。我国的垃圾主要以无机物居多，不可燃垃圾多于可燃垃圾。由于的国地域较广，城市之间的也差别较大，大城市如北上广等，垃圾中的有机物含量可以达到8%，而有机物含量达到2%的集中在二三线及小城市垃圾中。其中有机物主要以厨余垃圾为主的生物质垃圾为主，包括纸质等。而无机物包括玻璃，泥土，金属等一些垃圾。

1.2.2我国垃圾发电的现况

目前我国的城市在垃圾发电方面起步较晚，到2010年我国在运营的城市中,垃圾发电厂总量已经达到104座，主要分布在北上广以及江苏地区发达城市。"十二五"和"十三五"的十年时间内，我国城市垃圾焚烧工厂的规模和数量比去年增加了3.03倍之多，而垃圾焚烧后的污水厂的数量比同期增加了5倍之多。而到2019年,我国的城市垃圾发电厂的规模已经达到400座，垃圾的综合处理总产量也在逐年地增长至1.2亿吨每年，同时在此期间城市垃圾焚烧处理的规模占比从18.8%迅速地增长至51.2%。而随着人口的不断扩大以及社会经济的不断发展，未来我们生活中垃圾出产总量可能会越来越多，垃圾填埋工厂将逐渐趋于饱和，发展垃圾焚烧已成为迫在眉睫的技术问题。

1.3国外垃圾发电站的发展

上个世纪六七十年代，由于工业革命带来的资源和能源的危机，影响了西方各国的科技发展，各发达国家转向以资源化为方针，大力发展垃圾焚烧发电技术，垃圾发电厂在各国迅速崛起。到2007年，美国已有垃圾发电厂100余座，每日的垃圾焚烧量达到十万余吨，而其发电能力达到了每座2500MW；在德国，拥有垃圾发电厂70余座，其垃圾焚烧的效率达到70%，发电能力达；日本由于其国土面积较小但是人口较多，则为了最大的达到资源化加大对垃圾焚烧厂的开发，在2006年其垃圾发电站的数量就到达260余座，发电效率达74%，其发电能力更是超70亿瓦特，垃圾发电已成为其新能源的大纲内容。

1.4为本论文所做的工作

①通过阅读文献，了解外国电气的发展以及对于处理相关故障的方式方法。

②学习继电保护配置原则和原理，对给定发电机保护配置了定子保护、转子保护、后备保护以及失磁保护。对变压器的配置了差动保护、瓦斯保护、相间短路后备保护、接地短路后备保护的等，作为论文第二章保护配置的内容。

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