35kv變電站繼電保護設計開題報告

1、<p>　　本科生畢業(yè)論文（設計）開題報告</p><p><b>　　文獻綜述</b></p><p>　　35kV變電站主要用于大城市中大工業(yè)企業(yè)內部及農村網絡，具有極其重要的作用，它的安全穩(wěn)定運行直接影響著其下一級變電站與所掛大型用戶的正常工作。</p><p>　　變電站的基本設計方法主要通過以下三個步驟：①了解所設計變電站的

2、基本情況，分析其在系統(tǒng)中的地位與作用。②正確選擇變電站的控制方式，對35kV變電站宜采用無人值班形式。③通過電氣主接線圖正確選擇電氣設備。④對目標變電站繼電保護和自動裝置的規(guī)劃、選擇及校驗。⑤繪制二次側的繼電保護原理圖。</p><p>　　繼電保護及自動裝置屬于二次部分，它對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行起著至關重要的作用。</p><p>　　繼電保護整定的基本任務就是要對各種繼電保護給出整定

3、值，而對電力系統(tǒng)中的全部繼電保護來說，則需要編出一個整定方案。整定方案通?？砂措娏ο到y(tǒng)的電壓等級或者設備來編制，并且還可按繼電保護的功能劃分小方案分別進行。例如：35kV變電站繼電保護可分為：相間短路的電壓、電流保護，單相接地零序電流保護，短線路縱聯(lián)差動保護等。</p><p>　　整定計算一般包括動作值的整定、靈敏度的校驗和動作時限的整定三部分。并且分為：①無時限電流速斷保護的整定。②動作時限的整定。③帶時限電

4、流速斷保護的整定。</p><p>　　對繼電保護裝置的基本要求有四點：即選擇性、靈敏性、速動性和可靠性 </p><p><b>　?。?）選擇性 </b></p><p>　　當供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時，繼電保護裝置應能有選擇性地將故障部分切除。也就是它應該首先斷開距離故障點最近的斷路器，以保證系統(tǒng)中其它非故障部分能繼續(xù)正常運行。系統(tǒng)中的繼電保

5、護裝置能滿足上述要求的，就稱為有選擇性；否則就稱為沒有選擇性。</p><p><b>　　主保護和后備保護：</b></p><p>　　35kV供電系統(tǒng)中的電氣設備和線路應裝設短路故障保護。短路故障保護應有主保護、后備保護，必要時可增設輔助保護。 </p><p>　　當在系統(tǒng)中的同一地點或不同地點裝有兩套保護時，其中有一套動作比較快，而另

6、一套動作比較慢，動作比較快的就稱為主保護；而動作比較慢的就稱為后備保護。即：為滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設備的要求，能以最快速度有選擇地切除被保護設備和線路故障的保護，就稱為主保護；當主保護或斷路器拒動時，用以切除故障的保護，就稱為后備保護。 </p><p>　　后備保護不應理解為次要保護，它同樣是重要的。后備保護不僅可以起到當主保護應該動作而未動作時的后備，還可以起到當主保護雖已動作但最終未能達到切除故障部分的作用。除此

7、之外，它還有另外的意義。為了使快速動作的主保護實現(xiàn)選擇性，從而就造成了主保護不能保護線路的全長,而只能保護線路的一部分。也就是說，出現(xiàn)了保護的死區(qū)。這一死區(qū)就必須利用后備保護來彌補不可。</p><p><b>　　近后備和遠后備： </b></p><p>　　當主保護或斷路器拒動時，由相鄰設備或線路的保護來實現(xiàn)的后備稱為遠后備保護；由本級電氣設備或線路的另一套保護

8、實現(xiàn)后備的保護，就叫近后備保護； </p><p><b>　　輔助保護： </b></p><p>　　為補充主保護和后備保護的性能或當主保護和后備保護退出運行而增設的簡單保護，稱為輔助保護。</p><p><b>　?。?）靈敏性 </b></p><p>　　靈敏性指繼電保護裝置對故障和異常

9、工作狀況的反映能力。在保護裝置的保護范圍內，不管短路點的位置如何、不論短路的性質怎樣，保護裝置均不應產生拒絕動作；但在保護區(qū)外發(fā)生故障時,又不應該產生錯誤動作。保護裝置靈敏與否，一般用靈敏系數(shù)來衡量。保護裝置的靈敏系數(shù)應根據(jù)不利的運行方式和故障類型進行計算。靈敏系數(shù)Km為被保護區(qū)發(fā)生短路時，流過保護安裝處的最小短路電流Id.min與保護裝置一次動作電流Idz的比值，</p><p>　　即:　　　Km=Id.mi

10、n/Idz</p><p>　　靈敏系數(shù)越高，則反映輕微故障的能力越強。各類保護裝置靈敏系數(shù)的大小，根據(jù)保護裝置的不同而不盡相同。對于多相保護，Idz取兩相短路電流最小值Idz(2);對于10kV不接地系統(tǒng)的單相短路保護取單相接地電容電流最小值Ic.min 。</p><p><b>　　（3）速動性 </b></p><p>　　速動性是指

11、保護裝置應能盡快地切除短路故障。</p><p>　　縮短切除故障的時間，就可以減輕短路電流對電氣設備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復，從而為電氣設備的自啟動創(chuàng)造了有利條件，同時還提高了發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性。 </p><p>　　所謂故障的切除時間是指保護裝置的動作時間與斷路器的跳閘時間之和。由于斷路器一經選定，其跳閘時間就已確定，目前我國生產的斷路器跳閘時間均在0.02s以下。所以實現(xiàn)

12、速動性的關鍵是選用的保護裝置應能快速動作。 </p><p><b>　?。?）可靠性 </b></p><p>　　保護裝置應能正確的動作，并隨時處于準備狀態(tài)。如不能滿足可靠性的要求，保護裝置反而成為了擴大事故或直接造成故障的根源。為確保保護裝置動作的可靠性，則要求保護裝置的設計原理、整定計算、安裝調試要正確無誤；同時要求組成保護裝置的各元件的質量要可靠、運行維護要

13、得當、系統(tǒng)應盡可能的簡化有效，以提高保護的可靠性。</p><p>　　繼電保護的基本原理：</p><p>　　（1）電力系統(tǒng)故障的特點 </p><p>　　電力系統(tǒng)中的故障種類很多，但最為常見、危害最大的應屬各種類型的短路事故。一旦出現(xiàn)短路故障，就會伴隨其產生三大特點。即：電流將急劇增大、電壓將急劇下降、電壓與電流之間的相位角將發(fā)生變化。</p>

14、<p>　?。?）繼電保護的類型 </p><p>　　在電力系統(tǒng)中以上述物理量的變化為基礎，利用正常運行和故障時各物理量的差別就可以構成各種不同原理和類型的繼電保護裝置。如：</p><p>　　反映電流變化的電流保護，有定時限過電流保護、反時限過電流保護、電流速斷保護、過負荷保護和零序電流保護等； </p><p>　　反映電壓變化的電壓保護，有過電

15、壓保護和低電壓保護；既反映電流的變化又反映電壓與電流之間相位角變化的方向過電流保護； </p><p>　　反映電壓與電流之間比值，也就是反映短路點到保護安裝處阻抗的距離保護；反映輸入電流與輸出電流之差的差動保護，其中又分為橫聯(lián)差動和縱聯(lián)差動保護； </p><p>　　用于反映系統(tǒng)中頻率變化的周波保護； </p><p>　　專門用于反映變壓器內部故障的氣體保護（

16、即瓦斯保護），其中又分為輕瓦斯和重瓦斯保護； </p><p>　　專門用于反映變壓器溫度變化的溫度保護等。</p><p>　　在電力系統(tǒng)中，大型變壓器是屬于一種比較重要和比較昂貴的設備。如果一臺變壓器故障為了減少故障的損壞程度必須盡快把變壓器切除，損壞的變壓器的維修費用不僅非常昂貴而且對電力系統(tǒng)的損失很大，可達幾百萬美元。因此，減少變壓器故障的次數(shù)和停電時間是很重要。所以，要求變壓器保

17、護更為可靠和安全，包括對保護不拒動（可靠性），不誤動（安全性）以及快速動作（切除故障時間短）的要求。然而，由于變壓器復雜的運行工況，保護變壓器不是一件容易的事，可以說，在電力系統(tǒng)中，保護變壓器對繼電保護是一種挑戰(zhàn)。</p><p>　　繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀，電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術、計算機技術與通信技術的飛速發(fā)展又為繼電保護技術的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護技術得天獨厚，在4

18、0余年的時間里完成了發(fā)展的4個歷史階段。</p><p>　　繼電保護的未來發(fā)展，繼電保護技術未來趨勢是向計算機化，網絡化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。微機保護技術的發(fā)展趨勢：①高速數(shù)據(jù)處理芯片的應用②微機保護的網絡化③保護、控制、測量、信號、數(shù)據(jù)通信一體化④繼電保護的智能化。</p><p><b>　　二、論文提綱</b></p>

19、<p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 變電站繼電保護的發(fā)展</p><p>　　1.2 繼電保護裝置的基本要求</p><p>　　1.3 繼電保護整定</p><p>　　1.4 本文的主要工作</p><p><b>　　2 設計概述</b

20、></p><p><b>　　2.1 設計依據(jù)</b></p><p><b>　　2.2 設計規(guī)模</b></p><p>　　2.3 設計原始資料</p><p>　　3 電氣主接線的選擇與負荷計算</p><p>　　3.1 主接線設計要求</p>

21、<p>　　3.2 變電站主接線的選擇原則</p><p>　　3.3 主接線方案選擇</p><p>　　3.4 35kV變電所主接線簡圖</p><p><b>　　3.5 負荷計算</b></p><p><b>　　4 短路電流的計算</b></p><p&g

22、t;<b>　　4.1 引言</b></p><p>　　4.2 基準參數(shù)選定</p><p><b>　　4.3 阻抗計算</b></p><p>　　4.4 短路電流計算</p><p>　　4.5 短路電流計算結果</p><p>　　5 變電所繼電保護及故障分析<

23、;/p><p>　　5.1本系統(tǒng)故障分析</p><p>　　5.2 線路繼電保護裝置</p><p>　　5.3 主變壓器繼電保護裝置設置</p><p>　　5.4 本設計繼電保護裝置原理概述</p><p>　　6 主變壓器繼電保護整定計算及繼電器的選擇</p><p><b>　　

24、6.1 概述</b></p><p><b>　　6.2 瓦斯保護</b></p><p><b>　　6.3 差動保護</b></p><p><b>　　6.4 過電流保護</b></p><p><b>　　6.5 過負荷保護</b>&l

25、t;/p><p>　　6.6 冷卻風扇自起動</p><p>　　7 線路的保護整定計算</p><p><b>　　7.1 概述</b></p><p>　　7.2 線路保護的原理</p><p>　　7.3 35kV線路三段式電流保護整定計算</p><p>　　7.4 1

26、0kV線路保護整定計算</p><p><b>　　8 結論</b></p><p><b>　　三、文獻綜述</b></p><p>　　1．王梅義.高壓電網繼電保護運行技術［S］.北京:電力工業(yè)出版社，1981　</p><p>　　2．熊為群.陶然.繼電保護自動裝置及二次接線（第二版）.

27、60;中國電力出版社.2000</p><p>　　3．楊奇遜.微型機繼電保護基礎［S］.北京:水利電力出版社.1988 </p><p>　　4．吳斌.劉沛.陳德樹.繼電保護中的人工智能及其應用［S］.電力系統(tǒng)自動化.1995(4)</p><p>　　5．韓笑.電氣工程專業(yè)畢業(yè)設計指南——繼電保護分冊［S］.北京:中國水利水電出版社，2003</

28、p><p>　　6．崔家佩.孟慶炎.熊炳耀.電力系統(tǒng)繼電保護與安全自動裝置整定計算［S］.北京:水利水電出版社.2002年.</p><p>　　7．許建安.連晶晶.繼電保護技術［S］.北京:中國水利水電出版社.2004.</p><p>　　8．李火元.電力系統(tǒng)繼電保護與自動裝置（第二版）［S］.北京:中國電力出版社.2006</p><p>

29、　　9．尹項根.曾克娥.電力系統(tǒng)繼電保護原理與應用（上冊）［S］.武漢.華中科技大學出版社，2001</p><p>　　10．賀家李.宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護原理［S］.北京:水利電力出版社.1985</p><p>　　11．何仰贊.溫增銀.電力系統(tǒng)分析（上）［S］.華中理工大學出版社.1996年7月</p><p>　　12．西安交通大學.李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)

30、分析（第二版）［S］.北京:中國電力出版社.1995年5月.</p><p>　　13．芮靜康.現(xiàn)代工業(yè)與民用供配電設計手冊［S］.中國水利水電出版社.2004. 178～221.222～321</p><p>　　14．江蘇省電力公司.電力系統(tǒng)繼電保護原理與實用技術［S］.中國電力出版社.2006</p><p>　　15．中國航空工業(yè)規(guī)劃設計研究院等.現(xiàn)代工業(yè)與