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1、电网的距离保护设计-本科毕业设计论文 本科毕业设计论文电网的距离保护设计学 院 专 业 电气工程及其自动化 年级班别 学 号 学生姓名 指导教师 年 月 日摘 要电力系统的快速发展对继电保护不断提出新的要求特别是在高压且复杂的电网中各种保护都具有其重要性距离保护作为一种性能较完善的保护装置它可以应用在任何结构复杂运行方式多变的电力系统中能有选择行的较快的切除相间故障根据继电保护装置在电力系统中的应用本设计详细介绍了220kv高压电网中距离保护的整定配置首先本文将概述本课题将要研究的电网并利用PSASP电力系统综合分析程序绘制电网图和计算出参数以及作整定计算的准备工作其次本文将简要叙述潮流分布计
2、算的结果以及短路电流的举例计算为距离保护的整定计算作好准备本文将详细阐述距离保护的原理配置的基本原则以及计算原则并对本课题研究的电网中各线路进行整定计算分析最后本文将详细阐述距离保护的原理配置的基本原则以及计算原则并对本课题研究的电网中各线路进行整定计算分析关键词 潮流分布短路电流计算距离保护整定计算AbstractPower system for the rapid development of protection have made new demands particularly in the high-pressure and complex network protection w
3、ith its own importance Distance protection as a better performance of the protection device it can be applied to any complex structure changing mode of operation of the electricity system will be able to choose the time with a faster phase to phase fault Under the protection device in the power syst
4、emthe application The detailed design of a 220 kv high voltage power network protection from the configuration setting First of all the paper will outline the topics to be studied will be the power grid PSASP and use power system analysis procedures mapping grid map and calculate parameters and the
5、setting for the preparatory work Secondly the paper will elaborate on the principle of the protection of distance the distribution of basic principles and calculating principle as well as the study of the subject line of the Power Grid for setting analysis Finally the paper briefly describes the tre
6、nd of distributed computing and the results of short-circuit current examples distance protection for the setting ready Key word short-circuit current calculation the trend of distributed computing calculationDistance protectionsetting目 录1 绪 论111 本课题研究背景及意义112 距离保护的研究现状113 论文的主要工作22电网距离保护整定计算的准备工作32
7、1 本课题研究的电网概述322 整定计算的工作步骤423 电网的原始数据4com 220kv的电网图4com 系统各元件的参数63电网潮流分布和短路电流计算831 系统潮流分布计算8com 变压器中性点接地的选择8com 潮流分布结果832短路电流计算8com 短路计算的假设条件8com 运行方式的确定原则9com 系统的运行方式9com 短路电流计算举例104 电网距离保护的整定计算1641 距离保护的概述16com 距离保护的概念16com 距离保护的应用1642 距离保护的原理17com 距离保护的作用原理17com 距离保护时限特性19com 距离保护的接线方式20com 距离保护定值
8、配合的基本原则2543 距离保护的整定计算25com 距离保护的整定计算原则25com 分支系数的产生分析及计算29com 相间距离整定计算3044 距离保护的评价与分析44结 论45致 谢46参考文献471 绪 论11 本课题研究背景及意义 在电力系统中合理的电网结构是保证系统安全稳定运行的物质基础而性能良好的配置合理的継电保护和安全自动装置则是保证系统安全稳定运行最为重要的技术措施电力系统中的某个设备发生故障时由継电保护装置自动迅速有选择性地将故障设备从电力系统中切除以保证系统中无故障部分继续运行电力系统中某个设备出现不正常运行情况时由継电保护装置自动地发出信号提示值班员做出处理以消除异常
9、运行状态因此合理配置与正确使用継电保护装置是保障电网安全运行地重要条件从电网安全运行地角度出发电网对継电保护装置提出了严格地四性要求即选择性速动性灵敏性可靠性除可靠性要依赖于継电保护装置外継电保护地选择性速动灵敏性则要依赖于整定值地准确可靠因此电网中継电保护定值的整定计算工作一直是継电保护人员地一项重要工作它直接关系到电网运行的安全做好这项工作是电网安全运行地必要条件在现代化的超高压大容量的电力系统中对継电保护装置提出了更高的要求电力系统継电保护装置的可靠运行涉及到継电保护装置的配置设计制造安装整定计算等诸多方面其中选择的保护方式和正确地进行整定计算对保证电力系统継电保护装置的可靠运行十分重要
10、整定継电保护装置定值时特别要注意相邻上下级保护间的配合关系不但要考虑正常方式下的配合关系还要考虑运行方式变化时的配合关系特别是临时性的改变方式更应慎重避免造成保护误动作本次毕业设计中我努力掌握电力系统継电保护和自动装置的设计配置原则综合运用所学专业知识提高了独立分析和解决问题的能力12 距离保护的研究现状 电力系统在运行中可能会发生各种故障何部正常运行状态最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路在发生短路时可能产生严重的后果包括第一通过故障点的很大的短路电流何所燃气的电弧使故障元件损坏第二短路电流通过非故障元件由于发热何电动力的作用引起它们的损坏或缩短它们的使用寿命第三电力系统中部分地区
11、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第四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 在电力系统中除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性以外故障一旦发生必须迅速而有选择行地切除故障元件这是保证电力系统安全运行地最有效方法之一切除故障地时间常常要求小到十分之几甚至百分之几秒实践证明只有在每个电气元件上装设保护装置才有可能满足这个要求这种保护装置直到目前为止大多是由单个继电器或继电器与其附属设备地组合构成的这样我们称这些保护装置为继电保护装置它的基本任务是自动迅速由选择行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他无故障部分迅速恢复正常运行并
12、且反应电气元件的不正常运行状态根据电力系统及元件的危害程度一定的延时以免不必要的动作何由于干扰而引起的误动作 在大型高压的电网中距离保护作为继电保护的一种主要保护装置我们常将距离保护应用与于这些电网中距离保护使反应故障点到保护安装地点之间的距离或阻抗并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置相对于电流何电压保护应用于高压电网中更能满足选择性灵敏性以及快速切除故障的要求13 论文的主要工作了解掌握电网的电力系统和继电保护情况1画出电力系统图2了解各输电线路之间的平行情况3厂站母线接线方式桥母线双母线一个半断路器母线等4建立发电机变压器输电线电抗器等电气设备的技术档案5重要负荷的特性及要求61
13、本课题研究的电网概述 本次整定计算的电网电压等级为220kv电网结构较复杂属于多电源网络包括多电源的环网以及由零序互感的双回线每一变电站母线上都有较大的系统运行方式变化复杂220kv的高压电网由于中间变电所对故障电流的分流作用大线路距离较长符合较重要等原因往往不可能由相邻元件的保护装置实行安全的远后备作用为了保证区内故障保护装置不拒动采用两套原理不同的高频保护装置作为全线速动的保护常规高频保护的配置中以CD为例采用高频闭锁距离高频闭锁零序电流方向保护作为一套原理的主保护另一套高频保护选择的是高频负序方向保护另外在220kv电网中一般装设断路器失灵保护当控制故障设备的断路器拒绝动作时它能用最短的
14、延时跳开同一母线上的其它断路器对于中间变电站的主变压器装设差动保护装置220kv电网为中性点直接接地电网对于系统中发生的接地故障必须配置相应的保护装置一般装设多段式零序电流方向保护根据重合闸方式的不同零序电流方向保护可采用三段式或四段式根据非全相运行时线路零序电流大小的不同零序电流保护可能有两个一段或两个二段对重要线路零序电流保护的第二段在动作时限和灵敏系数上均应满足一定要求当电网结构比较复杂时运行方式变化又很大时零序保护的灵敏度可能变坏应考虑选择接地保护以改善接地保护性能但是为了保护经高阻抗接地故障时相邻线路有较多的后备保护作用同时也为选择性的配合在装设接地保护的线路仍设有多段式零序电流方向
15、保护220kv电网中采用多段式的相间距离保护作为相间主保护的后备保护在本次设计的电网中双回线按单回线处理不宜采用横差保护和平衡保护220kv电网由于输送功率大稳定问题突出一般采用综合重合装置用综合重合闸的不同保护接入端子实现与保护装置的合理配合本220kv电网保护配置如下1主保护双重化高频闭锁距离保护和高频闭锁零序电流方向保护高频相差保护或高频负序方向保护2后备保护相间距离保护用来保护相间故障零序电流方向保护用来保护接地故障3采用综合重合闸装置22 整定计算的工作步骤进行整定计算的步骤大致如下1按继电保护功能分类拟定短路计算的运行方式选择短路类型选择分支系数的计算条件2进行短路故障计算录取结果3按同一功能的保护进行整定计算本课题主要按距离保护进行整定计算选取出整定值并做出定值图4对整定结果分析比较重复修改以选出最佳方案最后应归纳出存在的问题并提出运行要求
