1. 研究目的与意义
电力系统输电网有各电压等级构成,涉及输电线路、降压变压器、配电线路、配电变压器等大量电气设备,其特点是网络结构复杂多变、对供电可靠性的要求高,从而给继电保护装置的配置与整定造成许多难题。
本次毕业设计针对给定电网在对该输电系统进行故障分析的基础上,结合应用十分广泛数字式线路保护及变压器保护装置,进行保护配置和整定计算,对相应的二次回路进行具体接线的说明,并在此基础上,应用相应软件进行动作行为的简要模拟与分析,以期达到理论与实际相结合的验证效果。
通过此设计可以培养工程服务于社会的意识,理解电力系统继电保护与电力系统安全稳定的密切关系,理解电力系统继电保护的重要性,熟悉电力系统继电保护相关工作流程,掌握相关计算、测试、分析工作的基本要领;强化所学专业理论知识,解决电力系统实际工程问题。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题:(1)按所给条件进行相应的短路分析与计算(2)给定电网中的线路进行保护的整定计算(3)变电所中的变压器保护进行整定计算难点问题:(1)在整定计算中,在最大运行方式下和最小运行方式下进行的短路电流计算和线路与变压器的继电保护定值计算。
(2)对系统进行故障分析所遇到的问题的解决方法。
(3)对动作行为的探讨和分析,通过仿真验证设计的线路保护结果是否正确。
3. 国内外研究现状(文献综述)
110kV输电线路一般为辐射型运行网络[2], 近年来, 随着电网的快速发展以及各种运行方式变化, 线路保护的整定计算要求有一定的灵活性, 110kV电网继电保护应同时满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性 (简称四性) 的要求, 但在实际整定计算过程中, 往往不能同时兼顾四性的要求, 这就要求整定计算方案必须从电力系统的实际出发, 处理好四性之间的矛盾关系, 在满足规程要求保证电网安全的情况下进行取舍。
110kV电网继电保护一般采用远后备原则, 其整定计算应同时满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求, 如果由于电网特殊运行方式、临时更改继电保护整定值, 或装置性能等原因, 不能兼顾选择性、灵敏性和速动性的要求, 则应在整定时, 保证规定的灵敏系数要求, 同时, 按照地区电网服从主系统电网;下一级电网服从上一级电网;保护电力设备的安全;保重要用户供电。
110kV线路保护一般配置阶段式距离、阶段式零序电流保护作为主保护[1], 对电力系统有稳定影响的线路还应配置纵联保护, 纵联保护在整定计算时不存在上下级配合关系, 只要保证本线路有足够的灵敏度, 对于距离保护和零序保护配置方案分别简述如下:距离保护包括相间距离及接地距离保护, 相间距离保护和接地距离保护保护范围原则在实际使用中大致相同, 距离保护主要反应阻抗值, 保护范围随系统运行方式变化小。
4. 研究方案
本次毕业设计对110kV线路保护及变压器保护进行整定计算与设计。
(1)系统运行方式的分析最大运行方式:发电机全投;最小运行方式:仅一台发电机运行。
(2)对电网进行故障分析对结合地区电网实际参数,对电网进行故障分析以获得故障电气量特征。
5. 工作计划
第1周查阅并翻译相关资料,掌握国内外与本课题相关研究成果。
第2周翻译外文资料,完成开题报告初稿;第3周完成开题报告终稿,编写论文提纲;第4周按所给条件进行相应的短路分析与计算;第5周进行线路保护整定计算;第6周完成线路保护整定计算并进行文档整理,迎接中期检查;第7周完成变压器保护等整定计算,并整理所完成的设计内容;第8周进行继电保护动作行为分析;第9周结合本次设计,进行动作行为的探讨,并整理文档;第10周整理所有设计结果,完成论文初稿;第11周根据指导教师反馈意见修改论文;第12周资料整理,评阅教师评阅;准备答辩。
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