电力系统35KV配电网保护设计.docVIP

摘要 继电保护装置在电力系统中非常重要，它让电力系统的安全性和可靠性得到了保障。电网规模正在不停变大，同样对继电保护装置的能力要求也提高了。为提升保护装置的性能，我们需要对继电保护动作行为进行提前仿真，探究和对结果的校正、分析。到现在为止，继电保护数字仿真技术已经成为了继电保护装置研发的重要手段。继电保护仿真包括“电网I次系统仿真”、“继电保护仿真”、“人与计算机交互界面”三个部分组成，其中“电网I次系统仿真”与“继电保护仿真”是在Matlab/Simulink上执行，“人与计算机交互界面”则是在GUI上执行。此系统通过一系列操作，能明显的显示出各电气量在故障过程中的改变和电路系统各元件的动态响应步骤。以阶段式电流保护、距离保护、纵联电流差动保护当做示范，讲解了该系统的研发步骤，而且进行了多种仿真实验，例如故障仿真、保护动作仿真的其中几个环节，依据实验的结果证明了多种线路保护的行为特征，并进行了对影响保护动作的多种原因的解析。 本次课题的研究的目的是通过在某车间35变电站的实习，对该站的继电保护系统设计。通过这次毕业设计，对学校期间相关知识的复习和巩固以及在实践中运用理论，加深对知识的理解。 关键词：电力系统 继电保护 保护原理 设计 引 言 发电系统、输电系统、变电系统、配电系统、用电系统等几个环节构成了电力系统。为了保证电力系统能安全快速稳定地运行，继电保护装置需要有非常重要的正确性和可靠性【1】。 继电保护装置在电力系统中举足轻重，它可以确保电力系统安全可靠的运行。但是，我们在系统装置正式放入使用之前必须进行一些测试，以保证装置的可以靠性。以面对系统在各种环境下发生的故障。但由于传统的理论分析与物理实验的局限性，因此需要用继电保护数字仿真来克服这些问题【2】。继电保护数字仿真技术有很多优点，如投资少、功耗小、操作简单、可多次重复用、自动化水准高和占地面积小等。 本课题着眼于为电力系统35kV配网的一个网络进行保护的设计，通过大量文献和书籍资料查阅，掌握配电网保护的配置原则，学习二次回路方面的保护问题，通过参加变电站的实习，加深对整个电网各部分运行机制的了解，学习电网运行、控制和保护的内在联系。 第1章 配电网保护现状、发展趋势及存在问题 1.1 配电网保护的现状 高压配电网保护的现状：目前我国高压配电网大多数为220kV线路。220kV线路保护均已趋于微机化。110kV线路保护设备根据各地区电网运行管理的习惯而并不统一，有的地区电网倾向于采用光纤纵联保护作为110kV线路主保护；也有一些地区电网倾向于采用距离保护作为主保护。随着光纤通道条件的改善，光纤电流差动保护成为了首选主保护类型。现有110kV变电站的母线一般没有配置专用的母线保护。110kV变电站一般也没有配置独立的故障录波设备。 中低压配电网保护的现状：目前，我国中低压配电网大都为单侧电源、辐射型35kV、10kV的配电网络，馈线保护设备安装在变电站靠近母线的馈线断路器处。中低压配电系统中性点不直接接地，馈线保护装置一般没有接入三相电流，为非三相式保护[3]。 1.2 配电网保护的发展趋势 配电网的继电保护向着智能化、多功能化和网络化方向发展，做到能够快速、准确地找到配电网络中的故障位置，迅速将故障隔离并恢复对非故障区正常供电，提高了配电网的自动化、保障了对用户供电的可靠性。下面具体介绍配电网保护发展趋势及研究方向。 ①自适应继电保护的发展 常规的继电保护整定计算过程是在电力系统最大运行方式下来计算保护的动作值，在最小运行方式下来校验保护的灵敏度【3】，即按最严重的运行条件确定保护的整定值，这些整定值大都采用离线计算来确定。这会导致两个缺陷，一是这种方法确定的整定值，对其他运行方式而言不是最佳的整定值；二是某些特殊的极端运行方式在离线整定中没被考虑，但在实际运行中却有可能发生时，将导致发生保护拒动或误动。这两个缺点使得电网运行的灵活性和稳定性大大降低。因而提出了随着电力系统运行方式和故障状态的变化，可以实时地改变保护性能或保护整定值的自适应保护【4】。自适应保护应用的是保护定值在线整定方法，能够避免运行方式的不确定性使得保护灵敏度下降的不利影响。随着微机保护的广泛应用，通信技术的日益发展，实现自适应继电保护[4]已是大势所趋。 ②馈线自动化 实现馈线自动化的主要意义在于提高供电可靠性，它能对配电网线路上的设备进行远方监控和调整的集成系统。当配电网发生故障或异常运行时，馈线自动化能快速查出故障位置，并将其迅速的隔离，及时对非故障区域恢复供电，减小停电的面积，缩短停电的时间。按照处理故障的方式不同，将目前的馈线自动化分为两种主要模式：其一是基于就地自动开关设备的馈线自动化，其二是基于集中监控的馈线自动化。馈线系统保护沿用了一定的线路纵联