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1、毕业论文（设计）登记表 论文（设计）题目： 城市电网10kV配电系统继电保护分析 系 别： 机电一体化 年 级： 学 生 姓 名： 学 生 学 号： 指 导 教 师： 专 业 负 责 人： 目 录第一章 概述11.1 什么是继电保护装置11.2 继电保护的作用与组11.3 继电保护的基本原理21.4 继电保护装置的分类31.5 电力系统常见状态31.6 对继电保护装置的基本要求5第二章10KV的基本介绍82.1 10KV供电系统继电保护在电力系统中的重要位置 82.2 10KV系统中继电保护的配置现状 92.3 10KV系统中应配置的继电保护 92.4 10KV系统中应配置的继电保护102.5
2、 10KV供电系统继电保护装置的任务12第三章 发电机保护设计143.1发电机故障及不正常运行状态143.1.1发电机故障类型143.1.2 不正常运行状态153.3 发电机纵差保护173.3.1 工作原理173.3.2 发电机纵差保护整定183.4 发电机横差保护203.5 发电机负序电流保护233.5.1 定时限过电流保护233.5.2 反时限负序过电流保护24第四章 母线保护274.1母线保护配置原则274.2母线差动保护基本原理314.2.1母联电流比相式母线差动保护314.2.2具有比率制动特性的中阻抗母线差动保护33第五章 继电保护装置的日常维护355.1 继电保护故障处理方法35
3、5.2 可采用的措施36总结37致谢38参考文献39摘 要文章介绍了城市电网10kV配电系统在电力系统中的重要位置及城市电网10kV配电系统继电保护的基本类型，着重介绍了几种目前国内常用的电流保护：反时限过电流保护、定时限过电流保护、电流速断保护，并分析了各类保护装置的基本构成、保护范围、动作原理、配合方法、优缺点，给出了详细的整定计算过程。城市电网10kV配电系统是电力系统发电、变电、输电、配电和用电等五个环节的一个重要组成部分。它能否安全、稳定、可靠地运行，不但直接关系到党政机关、工矿企业、居民生活用电的畅通，而且涉及到电力系统能否正常的运行。关键词：配电系统；继电保护；整定计算Abstr
4、actThis paper introduces the city 10kV power distribution system in the power system to the important position and the city 10kV power distribution system relay protection of the basic types, mainly introduces several kinds of commonly used in China at present: the current protection of inverse time
5、 overcurrent protection, timing and limiting current protection, current quick break protection, and analyses all kinds of protection devices constitute the basic, the scope of protection, operation principle, complex method, advantages and disadvantages, gives the detailed process of setting calcul
6、ation. City Power Grid 10kV power distribution system is system of substation, power generation, transmission, distribution and using the five links is an important part of. It can secure, stable, reliable operation, not only directly related to the party and government organs, industrial and mining
7、 enterprises, residents living electricity unimpeded, and relates to the power system s normal operation.Key word:Power system;relaying protection;setting calculation10级机电一体化专业毕业设计制作说明书第一章 概述1.1什么是继电保护装置继电保护装置是一种由继电器和其它辅助元件构成的安全自动装置。它能反映电气元件的故障和不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号。(1)故障：将故障元件切除(借助断路器)；(2)不正常状态自动发
8、出信号以便及时处理，可预防事故的发生和缩小事故影响范围，保证电能质量和供电可靠性。1.2 继电保护的作用与组成在电力系统中，继电保护装置的基本任务（作用）是:（1）当电力系统中的电气设备发生短路故障时，能自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。（2）当电力系统中的电气设备出现不正常运行状态时，并根据运行维护的条件( 例如有无经常值班人员) ，动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据当时电力系统和元件的危害程度规定一定的延时，以免误动作。继电保护的组成一般由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。就全局
9、而论，在电力系统的安全问题上有两种必须避免的灾害性事故：一种是重大电力设备损坏，另一种是电网的长期大面积停电。在这些方面，电力系统继电保护一直发挥着特殊重要作用。继电保护装置主要都包括三个部分：测量部分、逻辑部分、执行部分。（保护装置结构方框图）1.3 继电保护的基本原理现以最简单的过电流保护装置为例，来说明继电保护的组成和基本工作原理。在图1.1 所示的输电线路过电流保护装置的原理接线图中,电流继电器KA的线圈接于被保护线路电流互感器TA的二次回路，这就是保护的测量回路，它监视被保护线路的运行状态，测量线路中电流的大小。在正常运行情况下，线路中通过负荷电流时，电流继电器KA不动作；当被保护线
10、路发生短路故障时，流入继电器KA线圈回路的电流大于继电器的动作电流时，电流继电器立即动作，其接点闭合，接通逻辑回路中时间继电器KT 的线圈回路，时间继电器起动并经延时后接点闭合，接通执行回路中的信号继电器KS和断路器QF跳闸线圈Y回路，使断路器QF跳闸，切除故障。（图1.1线路过电流保护装置单相原理接线图）可见，这种继电保护装置的核心是电流继电器，它通过电流互感器受电，经常测量着线路电流值的变化，并与整定值进行比较，一旦超过整定值就动作，向断路器跳闸机构送出跳闸命令，同时发出继电保护动作信号。1.4 继电保护装置的分类继电保护装置一般可以按反应的物理量不同、被保护对象的不同、组成元件的不同以及
11、作用的不同等方式来分类，例如：（1）根据保护装置反应物理量的不同可分为：电流保护、电压保护、距离保护、差动保护和瓦斯保护等。（2）根据被保护对象的不同可分为：发电机保护、输电线保护、母线保护、变压器保护、电动机保护等。在电气化铁道牵引供电系统中，主要有110kV（或220 kV）输电线保护、牵引变压器保护、牵引网馈线保护及并联电容器补偿装置保护等。（3）根据保护装置的组成元件不同可分为：电磁型、半导体型、数字型及微机保护装置等。（4）根据保护装置的作用不同可分为：主保护、后备保护，以及为了改善保护装置的某种性能，而专门设置的辅助保护装置等。当某一电气设备装设有多种保护装置时，其中起主要保护作用
12、的保护装置称为主保护；作为主保护装置备用保护的保护装置称为后备保护。后备保护又分为近后备保护和远后备保护，近后备保护指同一电气设备上多种保护的相互备用，远后备保护则是指对相邻电气设备保护的备用。1.5电力系统常见状态电力系统在运行中，可能发生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发生各种形式的短路，如相间短路、接地短路等。短路故障可能产生的后果：（1）流经故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏。（2）短路电流流经非故障电气元件时，由于发热和电动力的作用，引起它们的损坏或缩短它们的使用寿命。（3） 电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质量。（4）破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使整个系统瓦解。电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障，这种情况属于不正常运行状态：（1）例如，因负荷超过电气设备的额定值而引起的电流升高(一般又称过负荷)，就是一种最常见的不正常运行状态。由于过负荷，使元件载流部分和绝缘材料的温度不断升高，加速绝缘的老
