电力系统继电保护技术与分析论文

东北大学继续教育学院毕业设计（论文）II东北大学继续教育学院毕业设计（论文）设计（论文）题目：电力系统继电保护技术与分析 姓名： 杨继风 学 号： C02351011430004 专业： 电气工程及其自动化 学习中心： 山西奥鹏 住址： 山西省寿阳县段王煤业集团公司生活区 电话：0354-4934576 Email: 1058924509 开题日期： 2016 年 1 月 13 日指导教师： 会国涛 东北大学继续教育学院毕业设计（论文）IIII毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：电力系统继电保护技术与分析基本内容：本次毕业设计内容为电力系统继电保护技术与分析。对于各科知识的综合运用能力、分析问题的能力和解决实际问题的能力，最终掌 继电保护的基本技能1、了解继电保护基本功能及设计的基本目的。 2、继电保护装置规划配置及配置原则进行研究。 3、掌握变电站电力系统继电保护整定计算、短路计算等的方法。 4、运用继电保护对变电站系统进行保护并做出技术分析。 指导教师：会国涛2016 年 2 月 1 日东北大学继续教育学院毕业设计（论文）IIIIII指 导 教 师 评 语从设计 （论文）的选题、内容、 论点、 论据、结论、实验数据的可靠性、方法的运用、工作量、图件的质量、 创新性、科学态度、 环境保护、外文 资料和计算机应用等方面予以评述：指导教师签字： 指导教师职称：评阅时间 年 月 日东北大学继续教育学院毕业设计（论文）IVIV目 录内 容 提 要 .11. 绪 论 .31.1 继电保护的概述 .31.1.1 继电 保 护 主要特点： .31.2 继电保护装置具备的基本性能 .31.3 继电保护基本原理和保护装置的组成 .41.4 研究的意义及国内外现状 .52.变电站继电保护和自动装置规划 .92.1 继电保护基本技术要求 .92.2 继电保护装置规划 .112.3 继电保护装置各功能研究 .16.短路电流计算 .193.1 标幺制及标幺值计算方法 .203.2 双绕组变压器的参数计算 .213.3 绕组变压器的参数计算 .223. 4 输电线路参数的计算 .243. 5 短路电流的计算 .24东北大学继续教育学院毕业设计（论文）VV3.5.1 短路的形式 .243.5.2 无限大容量 电 力系 统发 生三相短路 时 的物理 过 程和物理量.263. 6 短路电流计算过程 .273.6.1 计 算 过 程 .273.6.2 三相短 电 流 计 算 .284.继电保护及整定计算 .314.1 一般规定 .314.2 高压供电线路 .334.3 变压器 .354.4 电动机 .375.研究结论与建议 .39参考文献 .41东北大学继续教育学院毕业设计（论文）11内 容 提 要电力系统的安全可靠运行直接关系各行各业的生产、千家万户的生活甚至于人们的生命安全。因此电力系统对继电保护提出了更高的要求。电力系统继电保护技术的发展，历经了电磁型、晶体管型、集成电 路型、微机型的发展过程。至今，不同形式的保护还在电力系统中广泛存在并发挥作用。对于微机型继电保护装置由于其性能的优越运行可靠，越来越得到用户的认可从而在配电系统中大量使用。继电 保护技术在配网中得到很大的发展，并且超越原有的行业范围，走向多功能智能化，而传统意义上的独立的继电保护装置正在消失。今后的发展方向是高智能化的综合自动化。随着微机继电保护装置的广泛应用和变电站综合自动化水平不断提高，各种智能设备采集的模拟量、开关量、一次设备状态量大大增加，运行人员可以从中获取更多的一、二次设备的实时信息。但是，由于目前的微机型二次设备考虑较多的是对以往设备功能的替代，导致 这些设备基本上是独立运行，致使它们采集的大量信息白白流失，未能得到充分利用。 电网是一个不可分割的整体，对整个电网的一、二次设备信息进行综合利用。电网继电保护及故障录波器信息处理系统通常由设在网（省、市）调度中心的主站或设在地区调度（或设备直管单位）的主站和若干个设在其所管辖的变电站、东北大学继续教育学院毕业设计（论文）22发电厂的子站，通过电力系统的数据通信网络（或专线）连接而成。故障信息系统的任务是收集管理电网中各运行厂、站中的保护装置、安全自动装置等涉及电网异常时动作的装置的动作信号、断路器的分合信号以及装置的运行异常信号；微机保护装置和故障录波器的故障录波数据和故障报告、保护的定值等；以及对这些数据、信号的综合、统计、 计算和分析等处理与管理， 实现继电保护运行、管理和电网故障处理的网络信息化、自动智能化，达到为调度员安全、准确、迅速处理电网事故提供信息支持与决策参谋；为继保人员对保护、安全自动装置及故障录波器的动作行为分析和现代化运行管理提供必要的支持。总之，不管发展速度如何，未来的电力保护必定是组装灵活、功能完善、维护简单、人机界面友好的高度智能化的综合自动化保护。随着市 场、 标准的逐步规范，随着更多的厂家加入这一技术领域，电力保 护也必将会以更快的速度向前迈进。关键词：电力系统；综合自动化；继电保护东北大学继续教育学院毕业设计（论文）331. 绪 论1.1 继电保护的概述研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以沿称继电保护。1.1.1 继电保护主要特点： 继电保护是一门综合性的学科。它奠定理论电工，电机学、电力等基础理论学科，还与电子技术、计算机技术、通信技术各信息学科等新技术有着密切的关系。1.2 继电保护装置具备的基本性能继电保护装置必须具备以下 5 项基本性能：安全性。在不该动作时，不 发生误动作。 可靠性。在该动作 时，不发生拒动作。 快速性。能以最短时限将故障或异常消除。选择性。在可能的最小区间切除故障，保证最大限度地向无故障部分继续供电。灵敏性。反映故障的能力，通常以灵敏系数表示。选择继电保护方案时，除设置需满足以上 5 项基本性能外， 还应注意其经济性。即不仅考虑保护装置的投资和运行维护费，还必须考虑因装置不完善而发生拒动或误动对国民经济和社会生活造成的损失。东北大学继续教育学院毕业设计（论文）441.3 继电保护基本原理和保护装置的组成 继电保护装置要求能反应电气设备的故障和不正常工作状态并自动迅速地，有选择性地动作于断路器将故障设备从系统中切除，保证无故障设备继续正常运行，将事故限制在最小范围，提高系统运行的可*性，最大限度地保证向用户安全连接供电。继电保护装置的作用是起到反事故的自动装置的作用，必须正确地区分“正常”与“ 不正常”运行状态、被保护元件的“ 外部故障” 与“内部故障”，以实现继电保护的功能。因此，通过检测各种状态下被保护元件所反映的各种物理量的变化并予以鉴别。依据反映的物理量的不同，保护装置可以构成下述各种原理的保护： (1)反映 电气量的保 护 电力系统发生故障时，通常伴有电流增大、电压降低以及电流与电压的比值( 阻抗) 和它 们之间的相位角改变等现象。因此，在被保护元件的一端装没的种种变换器可以检测、比较并鉴别出发生故障时这些基本参数与正常运行时的差别就可以构成各种不同原理的继电保护装置。 例如: 反映电流增大构成过电流保护； 反映电压降低( 或升高)构成低电压( 或过电压) 保护； 反映电流与电压间的相位角变化构成方向保护； 反映电压与电流的比值的变化构成距离保护。 东北大学继续教育学院毕业设计（论文）55除此以外还可根据在被保护元件内部和外部短路时，被保护元件两端电流相位或功率方向的差别，分别构成差动保护、高频保护等。同理，由于序分量保护灵敏度高，也得到广泛应用。 新出现的反映故障分量、突变量以及自适应原理的保护也在应用中。(2)反映非 电 气量的保护 如反应温度、压力、流量等非电气量变化的可以构成电力变压器的瓦斯保护、温度保护等。 继电保护相当于一种在线的开环的自动控制装置，根据控制过程信号性质的不同，可以分模拟型(它又分为 机电型和静态型)和数字型两大类。对于常规的模拟继电保护装置，一般包括测量部分、逻辑部分和执行部分。测量部分从被保护对象输入有