毕业论文电力系统继电保护

摘 要电力变压器是电力系统中不可缺少的重要设备，他的故障给供电可靠性和系统的正常运行带来严重的后果，同时大容量变压器也是非常贵重的元件，因此，必须根据变压器的容量和重要程度装设性能良好的、动作可靠的保护元件。本文是笔者在阅读了大量专业资料、咨询了很多的专家和老师的前提下，按照指导老师所给的原始资料，通过系统的原理分析、精确的整定计算。做出的一套电力变压器保护方案。本文语言简练、逻辑严密、内容夯实。可作为从事电气工程技术人员的参考资料。关键词 电力系统故障，变压器，继电保护，整定计算目 录摘 要………………………ⅠABSTRACT………………Ⅱ1 绪论 课题背景…………………………设计题目………………………毕业设计原始资料…………… 待保护变压器的在系统中的连接情况……………………设计任务…………………继电保护的综述 ……电力系统的故障和不正常运行状态及引起的后果……… 继电保护的任务…………… 继电保护装置的组成……… 继电保护的基本要求……31．3 电力变压器故障概况…………61．4继电保护发展………………计算机化……………………71．4．2网络化…………………………保护、控制、测量、数据通信一体…………………………91．4．4智能化…………………………92 短路电流实用计算 ……………… 短路电流计算的规程和步骤 短路电流计算的一般规定… 计算步骤 ………………… 三相短路电流的计算………… 等值网络的绘制………… 化简等值网络…………… 三相短路电流周期分量任意时刻值的计算…………… 三相短路电流的冲击值…143 电力变压器保护原理分析… 瓦斯保护原理………… 变压器纵差动保护……… 构成变压器纵差动保护的基本原则…………………… 不平衡电流产生的原因和消除方法…………………… 电流速断保护原理…………电流速断保护的整定计算 躲过励磁涌流…………… 灵敏度的校验…………… 过电流保护的原理……………过电流保护………………… 复合电压起动的过电流保护……………………………负序电流和单相式低压过电流保护……………………零序过电流保护原理………24 中性点直接接地变压器的零序电流保护………………中性点可能接地或不接地变压器的保护……………… 过负荷保护原理 ……………28 过励磁保护原理……………293．8微机保护原理 …………………… 微机保护概况…………… 变压器的微机保护配置…304 保护配置与整定计算…电力变压器的保护配置…314．2 保护参数分析与方案确定……… 保护方案…… 保护设备配置选择…… 接线配置图…………………35 整定计算…………………… 带时限的过电流保护整定计算…………………………36 电流速断保护整定计算 单相低压侧装设低压侧接地保护………………………过负荷保护………………保护配置动作实现……………38结论…39参考文献……………………40附录A：接线配置图…………………41

一、文献综述 35kV变电站主要用于大城市中大工业企业内部及农村网络，具有极其重要的作用，它的安全稳定运行直接影响着其下一级变电站与所挂大型用户的正常工作。 变电站的基本设计方法主要通过以下三个步骤：①了解所设计变电站的基本情况，分析其在系统中的地位与作用。②正确选择变电站的控制方式，对35kV变电站宜采用无人值班形式。③通过电气主接线图正确选择电气设备。④对目标变电站继电保护和自动装置的规划、选择及校验。⑤绘制二次侧的继电保护原理图。 继电保护及自动装置属于二次部分，它对电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。 继电保护整定的基本任务就是要对各种继电保护给出整定值，而对电力系统中的全部继电保护来说，则需要编出一个整定方案。整定方案通常可按电力系统的电压等级或者设备来编制，并且还可按继电保护的功能划分小方案分别进行。例如：35kV变电站继电保护可分为：相间短路的电压、电流保护，单相接地零序电流保护，短线路纵联差动保护等。 整定计算一般包括动作值的整定、灵敏度的校验和动作时限的整定三部分。并且分为：①无时限电流速断保护的整定。②动作时限的整定。③带时限电流速断保护的整定。 对继电保护装置的基本要求有四点：即选择性、灵敏性、速动性和可靠性 (1)选择性 当供电系统中发生故障时，继电保护装置应能有选择性地将故障部分切除。也就是它应该首先断开距离故障点最近的断路器，以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。系统中的继电保护装置能满足上述要求的，就称为有选择性;否则就称为没有选择性。 主保护和后备保护： 35kV供电系统中的电气设备和线路应装设短路故障保护。短路故障保护应有主保护、后备保护，必要时可增设辅助保护。 当在系统中的同一地点或不同地点装有两套保护时，其中有一套动作比较快，而另一套动作比较慢，动作比较快的就称为主保护;而动作比较慢的就称为后备保护。即：为满足系统稳定和设备的要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护，就称为主保护;当主保护或断路器拒动时，用以切除故障的保护，就称为后备保护。 后备保护不应理解为次要保护，它同样是重要的。后备保护不仅可以起到当主保护应该动作而未动作时的后备，还可以起到当主保护虽已动作但最终未能达到切除故障部分的作用。除此之外，它还有另外的意义。为了使快速动作的主保护实现选择性，从而就造成了主 保护不能保护线路的全长，而只能保护线路的一部分。也就是说，出现了保护的死区。这一死区就必须利用后备保护来弥补不可。 近后备和远后备： 当主保护或断路器拒动时，由相邻设备或线路的保护来实现的后备称为远后备保护;由本级电气设备或线路的另一套保护实现后备的保护，就叫近后备保护; 辅助保护： 为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护，称为辅助保护。 (2)灵敏性 灵敏性指继电保护装置对故障和异常工作状况的反映能力。在保护装置的保护范围内，不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样，保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时，又不应该产生错误动作。保护装置灵敏与否，一般用灵敏系数来衡量。保护装置的灵敏系数应根据不利的运行方式和故障类型进行计算。灵敏系数Km为被保护区发生短路时，流过保护安装处的最小短路电流与保护装置一次动作电流Idz的比值， 即: Km= 灵敏系数越高，则反映轻微故障的能力越强。各类保护装置灵敏系数的大小，根据保护装置的不同而不尽相同。对于多相保护，Idz取两相短路电流最小值Idz(2);对于10kV不接地系统的单相短路保护取单相接地电容电流最小值 。 (3)速动性 速动性是指保护装置应能尽快地切除短路故障。 缩短切除故障的时间，就可以减轻短路电流对电气设备的损坏程度，加快系统电压的恢复，从而为电气设备的自启动创造了有利条件，同时还提高了发电机并列运行的稳定性。 所谓故障的切除时间是指保护装置的动作时间与断路器的跳闸时间之和。由于断路器一经选定，其跳闸时间就已确定，目前我国生产的断路器跳闸时间均在以下。所以实现速动性的关键是选用的保护装置应能快速动作。 (4)可靠性 保护装置应能正确的动作，并随时处于准备状态。如不能满足可靠性的要求，保护装置反而成为了扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性，则要求保护装置的设计原理、整定计算、安装调试要正确无误;同时要求组成保护装置的各元件的质量要可靠、运行维护要得当、系统应尽可能的简化有效，以提高保护的可靠性。 继电保护的基本原理： (1)电力系统故障的特点 电力系统中的故障种类很多，但最为常见、危害的应属各种类型的短路事故。一旦出现短路故障，就会伴随其产生三大特点。即：电流将急剧增大、电压将急剧下降、电压与电流之间的相位角将发生变化。 (2)继电保护的类型 在电力系统中以上述物理量的变化为基础，利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置。如： 反映电流变化的电流保护，有定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和零序电流保护等; 反映电压变化的电压保护，有过电压保护和低电压保护;既反映电流的变化又反映电压与电流之间相位角变化的方向过电流保护; 反映电压与电流之间比值，也就是反映短路点到保护安装处阻抗的距离保护;反映输入电流与输出电流之差的差动保护，其中又分为横联差动和纵联差动保护; 用于反映系统中频率变化的周波保护; 专门用于反映变压器内部故障的气体保护(即瓦斯保护)，其中又分为轻瓦斯和重瓦斯保护; 专门用于反映变压器温度变化的温度保护等。 在电力系统中，大型变压器是属于一种比较重要和比较昂贵的设备。如果一台变压器故障为了减少故障的损坏程度必须尽快把变压器切除，损坏的变压器的维修费用不仅非常昂贵而且对电力系统的损失很大，可达几百万美元。因此，减少变压器故障的次数和停电时间是很重要。所以，要求变压器保护更为可靠和安全，包括对保护不拒动(可靠性)，不误动(安全性)以及快速动作(切除故障时间短)的要求。然而，由于变压器复杂的运行工况，保护变压器不是一件容易的事，可以说，在电力系统中，保护变压器对继电保护是一种挑战。 继电保护发展现状，电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。 继电保护的未来发展，继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。微机保护技术的发展趋势：①高速数据处理芯片的应用②微机保护的网络化③保护、控制、测量、信号、数据通信一体化④继电保护的智能化。 二、论文提纲 三、文献综述 1.王梅义.高压电网继电保护运行技术[S].北京:电力工业出版社，1981 2.熊为群.陶然.继电保护自动装置及二次接线(第二版). 中国电力出版社.2000 3.杨奇逊.微型机继电保护基础[S].北京:水利电力出版社.1988 4.吴斌.刘沛.陈德树.继电保护中的人工智能及其应用[S].电力系统自动化.1995(4) 5.韩笑.电气工程专业毕业设计指南——继电保护分册[S].北京:中国水利水电出版社，2003 6.崔家佩.孟庆炎.熊炳耀.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算[S].北京:水利水电出版社.2002年. 7.许建安.连晶晶.继电保护技术[S].北京:中国水利水电出版社.2004. 8.李火元.电力系统继电保护与自动装置(第二版)[S].北京:中国电力出版社.2006 9.尹项根.曾克娥.电力系统继电保护原理与应用(上册)[S].武汉.华中科技大学出版社，2001 10.贺家李.宋从矩.电力系统继电保护原理[S].北京:水利电力出版社.1985 11.何仰赞.温增银.电力系统分析(上)[S].华中理工大学出版社.1996年7月 12.西安交通大学.李光琦.电力系统暂态分析(第二版)[S].北京:中国电力出版社.1995年5月. 13.芮静康.现代工业与民用供配电设计手册[S].中国水利水电出版社.2004. 178～～321 14.江苏省电力公司.电力系统继电保护原理与实用技术[S].中国电力出版社.2006 15.中国航空工业规划设计研究院等.现代工业与民用供配电设计手册(第二版)[S].水利电力出版社.1994 16.江苏省电力设计院.35～110kV无人值班变电所典型方案设计[S].中国电力出版社.2002 17.国家标准GB50062-92：电力装置的继电保护和自动装置设计规范 [S].北京：中国计划出版社，1992 推荐阅读：开题报告的参考文献怎么写 一、写文献综述的一般性技巧 清楚了文献综述的意涵和结构，现来谈谈怎么做文献综述。虽说尽可能多地收集资料是负责任的研究态度，但如果缺乏标准，就极易将人引入文献的泥沼。一般应掌握已有研究的广度、深度和已取得的成果;寻找有待进一步研究的问题，从而确定本论题研究的平台(起点)、研究的特色或突破点。 技巧一：瞄准主流。主流文献，如该领域的核心期刊、经典著作、专职部门的研究报告的观点和论述等，是做文献综述的“必修课”。而多数大众媒体上的相关报道或言论，虽然多少有点价值，但时间精力所限，可以从简。怎样摸清该领域的主流呢?建议从以下几条途径入手：一是图书馆的中外学术期刊，找到一两篇“经典”的文章后“顺藤摸瓜”，留意它们的参考文献。质量较高的学术文章，通常是不会忽略该领域的主流、经典文献的。二是利用学校图书馆的“中国期刊网”(即中国知网)、“外文期刊数据库检索”和过刊阅览室。三是国家图书馆，有些上世纪七八十年代甚至更早出版的社科图书，学校图书馆往往没有收藏，但是国家图书馆却一本不少。 技巧二：随时整理，如对文献进行分类，记录文献信息和藏书地点。同时，对于特别重要的文献，不妨做一个读书笔记，摘录其中的重要观点和论述。这样一步一个脚印，到真正开始写论文时就积累了大量“干货”，可以随时享用。 技巧三：要按照问题来组织文献综述。看过一些文献以后，我们有很强烈的愿望要把自己看到的东西都陈述出来，像“竹筒倒豆子”一样，洋洋洒洒，蔚为壮观。文献综述就像是在文献的丛林中开辟道路，这条道路本来就是要指向我们所要解决的问题，当然是直线距离最短、最省事，但是一路上风景颇多，迷恋风景的人便往往绕行于迤逦的丛林中，反面“乱花渐欲迷人眼”，“曲径通幽”不知所终了。因此，在做文献综述时，头脑时刻要清醒：我要解决什么问题，人家是怎么解决问题的，说的有没有道理，就行了。 二、撰写文献综述的基本注意事项 1. 要围绕毕业设计(论文)主题对文献的各种观点作比较分析，不要教科书式地将与研究课题有关的理论和学派观点简要地汇总陈述一遍。 2. 论文的文献综述引用的文献至少10篇。(这里不是指参考文献，参考文献要20篇以上。)搜集文献应尽量全。掌握全面、大量的文献资料是写好综述的前提，否则，随便搜集一点资料就动手撰写是不可能写出好的综述。 3. 评述(特别是批评前人不足时)要引用原作者的原文(防止对原作者论点的误解)，不要贬低别人抬高自己，不能从二手材料来判定原作者的“错误”。引用文献要忠实文献内容。由于文献综述有作者自己的评论分析，因此在撰写时应分清作者的观点和文献的内容，不能篡改文献的内容。引用文献不过多。文献综述的作者引用间接文献的现象时有所见。如果综述作者从他人引用的参考文献转引过来，这些文献在他人引用时是否恰当，有无谬误，综述作者是不知道的，所以不要间接转引文献。 4. 文献综述结果要说清前人工作的不足，衬托出作进一步研究的必要性和理论价值。 5. 采用了文献中的观点和内容应注明来源，模型、图表、数据应注明出处，不要含糊不清。 6. 文献综述最后要有简要总结，并能准确地反映主题内容，表明前人为该领域研究打下的工作基础。参考文献不能省略。而且应是文中引用过的，能反映主题全貌的并且是作者直接阅读过的文献资料。 7. 所有提到的参考文献都应和所毕业设计(论文)研究问题直接相关。 8. 注意引用文献的代表性、可靠性和科学性。在搜集到的文献中可能出现观点雷同，有的文献在可靠性及科学性方面存在着差异，因此在引用文献时应注意选用代表性、可靠性和科学性较好的文献。文献综述所用的文献，应主要选自有代表性的学术期刊、学术会议、教科书或其他书籍的文章。大众传播媒介如报纸、广播、通俗杂志中文章的一些数据、事实可以引用，但其中的观点不能作为论证问题的依据。 三、撰写文献综述的其他事项 1. 一篇毕业设计(论文)应完成一篇文献综述，字数不少于3000字。 2. 文献综述应包括综述题目、前言、主体、总结、文献资料等几方面内容。 附件1：学术论文参考文献的著录格式 1.专著：[序号]作者.书名[M].版本(第1版不著录).出版地:出版者，出版年.起止页码. 2.期刊: [序号]作者.题名[J].刊名，年，卷(期):起止页码. 3.会议论文集(或汇编): [序号]作者.题名[A].编者.论文集名[C].出版地:出版者，出版年.起止页码. 4.学位论文: [序号]作者. 题名[D]. 学位授予地址：学位授予单位，年份. 5.专利: [序号]专利申请者. 专利题名[P].专利国别(或地区):专利号， 出版日期. 6.科技报告: [序号]著者. 报告题名[R].编号，出版地：出版者，出版年.起止页码. 7.标准: [序号]标准编号，标准名称[S].颁布日期. 8.报纸文章 : [序号] 作者. 题名[N]. 报纸名，年-月-日(版次). 9.电子文献: [序号]主要责任者.电子文献题名[电子文献及载体类型标识].电子文献的出处或可获得地址，发表或更新日期/引用日期(任选). 10.各种未定义类型的文献: [序号]主要责任者.文献题名[Z]. 出版地：出版者，出版年.

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