微机保护在配电网中的应用

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1、湖南信息职业技术学院学生毕业论文题目：微机保护在配电网自动化中的应用 姓 名 蒋熙宣 学 号 31 系 (部) 机电工程系 专 业 电气自动化 指导教师 邱爱兵 开题时间 2010.3 完成时间 2010.11 2010 年 11 月 14 日学生毕业设计(论文)答辩表学生 姓名蒋熙宣学号31专业电气自动化所属系部机电工程系毕业设计课题(论文)题目微机保护在配电网自动化中的应用指导教师姓名邱爱兵答辩委员会成员姓 名(签字)职 称工 作 单 位对毕业设计打分(或等级)答辩委员会对毕业设计的评语:答辩委员会主任(签字)副主任(签字)年 月 日答辩成绩:备注注：毕业设计答辩评价等级为 优秀（9010

2、0）、良好（8089）、中（7079）、及格（6069）、不及格（60分以下）。湖南信息职业技术学院教务处制毕 业 设 计 成 绩 评 定 表学生姓名蒋熙宣学号31专业电气自动化所属系部机电工程系毕业设计课题微机保护在配电网自动化中的应用评分评语：指导教师（签名） 年 月 日备注注：毕业设计评价等级为 优秀（90100）、良好（8089）、中（7079）、及格（6069）、不及格（60分以下）。湖南信息职业技术学院教务处制湖南信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书学生姓名蒋熙宣学号31专业电气自动化所属系部机电工程系通信地址湖南信息职业技术学院北八栋508宿舍邮政编码410200Email地址

3、联系电话号码13469427278设计（论文）课题微机保护在配电网自动化中的应用指导教师姓名职 称指导教师工作单位联系方式指导教师所在教研室主任姓名电话电子邮箱邱爱兵湖南信息职业技术学院13548665390邱爱兵开题时间: 2010.3完成时间：2010.11湖南信息职业技术学院教务处制摘要通过合理的分析和缜密的计算，我对该特殊电压等级的电网进行了微机保护的选型与配置。最后选定了PSL626C数字式线路保护装置。该保护装置包涵了过流保护、距离保护、零序保护、自动重合闸等，能对电力系统所出现的各种故障进行各种全面的保护。通过本次设计，我们对所学得知识进行了很好的检验与总结，培养和提高了我们分析

4、和解决问题的能力，为以后走向社会积累了丰富的经验。它既是对学校所学知识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会提供了一个展示自己的平台。整个设计过程当中，得到了邱爱兵老师的悉心指导。对我们设计当中出现的一些错误与疏漏，他都会耐心的讲解与指导，以一个教师的崇高责任心去解决每一个问题， 同学们不仅能得到解惑，而且能学到很多人生的真谛。在此，特别的对老师的付出致以深深的谢意。关键词：微机保护 保护计算 保护应用绪论电力系统在运行中，可能出现各种故障和不正常运行状态。最常见同时也是最危险的故障是各种类型的短路，其中包括相间短路和接地短路。此外，还可能发生输电线路断线，旋转电机、变压器同一相绕组的匝间短路

5、等，以及由上述几种故障组合而成的复杂故障。随着电子技术和计算机技术的发展，电力系统的继电保护也突破了传统的继电保护形式，出现了以微处理器为核心的微机保护。现在微机保护的技术已日趋成熟。本次设计题目是：配电网的微机继电保护设计。设计的主要内容是对35KV电网进行常规继电保护的配置和整定并进行微机保护配置。设计中的整定原则及原理是通用的，但是，由于继电保护的形式和原理在不断更新，因而，整定也有发展变化。应当指出，继电保护整定是一项系统工程，要依据系统结构的不同，运行方式的不同在满足继电保护“四性”的前提下采取最佳方案。 论文中主要介绍了在35KV线路中微机保护的应用及继电保护的基本原理。内容主要包

6、括：线路过流保护、距离保护的配置与整定，绝缘监视装置在小接地电流系统中的应用。本次设计由邱爱兵老师担任我们小组的指导教师。设计过程中，得到了邱爱兵老师及电力系其他老师的悉心指导，在此表示衷心的感谢。由于本人所学理论知识和实践经验所限，编写时间仓促，论文中难免有缺点和错误，敬请老师批评指正。目录摘要绪论第一章：微机电保护的概念和内容1.1：继电保护的概念1.2：继电保护的基本内容1.3：微机继电保护的作用1.4：电力系统继电保护的基本要求第二章：输电线路上CT、PT配置与选择2.1：CT、PT的作用及选择 2.1.1：电流互感器 2.1.2：电压互感器2.2：变压器中性点接地原则第三章：线路保护

7、在配电网中的配置与整定3.1：PSL620C系列装置简介3.1.1：装置的特点3.1.2：PSL626C线路保护装置3.1.3: 线路相间电流保护3.2: 线路相间电流保护整定原则3.2.1: 线路相间电流保护的具体整定计算3.2.2：对电流保护的评价3.3:相间距离保护及整定计算3.3.1: 距离保护的概述3.3.2: 相间距离保护第段的整定计算3.3.3: 相间距离保护第段的整定计算3.3.4: 相间距离保护第段的整定计算第四章:配电网中线路的接地保护应用4.1: 小电流接地系统的引出4.1.1:零序电流保护的特点4.1.2:消弧线圈的作用4.2:小电流接地系统接地保护 4.2.1:中性点

8、不接地电网的接地保护4.2.2:接地保护安装调试注意事项4.2.3:中性点经消弧线圈接地电网保护4.3:零序电压应用-绝缘监视装置4.3.1:绝缘监视装置的原理4.3.2:绝缘监视装置的内部结构4.4:对小电流接地系统接地保护的评价第一章 微机电保护的概念和内容1.1 继电保护的概念当电力系统中的电力元件（如发电机，线路等）或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件时，需要有向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令，以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施、勇于保护电力元件的成套硬件设备，一般通称为继电保护装置；勇于保护电力系统的，则通称为电

9、力系统安全装置。1.2 继电保护的基本内容：对被保护对象实现继电保护，包括软件和硬件两部分内容：（1）确定被保护对象在正常运行状态和拟进行保护的异常或故障状态下 ，有哪些物理量发生了可供进行状态判别的量、质或量与质的重要变化，这些用来进行状态判别的物理量，称为故障量或起动量；（2）将反映故障量的一个或多个元件按规定的逻辑结构进行编排，实现状态判别，发出警告信号或断路器跳闸命令的硬件设备。 1、故障量。用于继电保护状态判别的故障量，随被保护对象而异，也随所处电力系统周围的条件而异。使用的最为普遍的是工程电气量。而最基本的是通过电力元件的电流和所在母线的电压，以及由这些量演绎出来的其它量，如功率、

10、相序量、阻抗、频率等从而构成电流保护、电压保护、阻抗保护、频率保护等。例如，对于发电机，可以实现检测通过发电机绕组两端的电流大小是否相等、相位是否相反，来判定定子绕组是否发生了短路故障；对于变压器，也可以用同样的判据来实现绕组的短路故障保护，这种方式叫电流差动保护，是 电力元件最基本的一种保护方式；而复杂的网络中。除电流大小外，还必须配以母线电压的变化进行综合的判断，才能实现线路保护，而最为常用的是可以正确地反映故障点到继电白狐装置安装处电气距离的距离保护。对于主要输电线路，还借助连接两侧变电所的通信通道相互传输继电保护信息，来实现对线路的保护。近年来，又开始研究利用故障初始过程暂态量作为判据

11、的线路保护。对于电力系统安全自动装置，简单的例如以反映母线电压的频率绝对值下降或频率变化为负来判断电力系统是否已开始走向频率崩溃；复杂的则在一个处所设立中心站，通过通信通道连续收集相关变电所的信息。进行综合判断，及时向相应变电所发出操作指令，以保证电力系统的安全运行。 2、硬件结构硬件结构又叫装置。硬件结构中，有反映一个或多个故障量而动作的继电器元件，组成逻辑回路的时间元件和扩展输出回路数的中间元件等，在二十世纪五十年代及以前，它们差不多都是用电磁型的机械元件构成，随着半导体器件的发展，陆续推广了利用整流二极管构成的整流元件和由半导体分立元件组成的装置。70年代以后，利用集成电路构成的装置在电

12、力系统继电保护中得到了广泛运用。到80年代微型机在安全自动装置和继电保护装置中逐渐应用。随着新技术、新工艺的采用，继电保护硬件设备的可靠性，运行维护方便性也不断得到提高。目前，是多种硬件结构并存的时代。1.3微机继电保护的作用电力系统运行要求安全可靠。但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异运行情况复杂覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件、设备及人为因素的影响(如雷击、倒塔、内部过电压或运行人员误操作等)，电力系统会发生各种故障和不正常运行状态。最常见、危害最大的故障是各种形式的短路。故障造成的很大的短路电流产生的电弧使设备损坏。从电源到短路点间流过的短路电流引起的发热和电动力将造成在该路径铀F故

13、障元件的损坏。靠近故障点的部分地区电压大幅度下降，使用户的正常工作道到破坏或影响产品质量。破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使该系统瓦解和崩溃。所谓不正常运行状态是指系统的正常工作受到干扰，使运行参数偏离正常值，如一些设备过负荷、系统频率或某些地区电压异常、系统振荡等。故障和不正常运行情况常常是难以避免的，但事故却可以防止。电力系统继电保护装置就是装设在每一个电气设备亡，用来反映它们发生的故障和不正常运行情况，从而动作于断路器跳闸或发出信号的一种有效的反事故的自动装置。它的基本任务是：自动、有选择性、快速地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件损坏程度尽可能降低，并保证该系统相故障部分迅速恢复正常运行。反映电气元件的；正常运行状态，并依据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出信号、减负荷或延时跳闸应该指出，要确保电力系统的安全运行除了继电保护装置外，还应该设置电力系统安全自动装置。后者是着眼于事故后和系统不正常运行情况的紧急处理，以防止电力系统大面积停电和保证对重要负荷连续供电及恢复电力系统的正常运行例如自动重合闸、备用电源自动投入、自动切负荷、快关汽门、电气制动、远方切机、在技选定的开关上实现