毕业设计（论文）-300MW发变组保护的配置与整定计算开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告题 目： 300MW发变组保护的配置与整定计算 学 院： 电气信息学院 专 业： 电气工程及其自动化 学生姓名： 徐璐 学 号： 200701010823 指导老师： 金国彬 2011年 3 月 11 日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。4统一用A4纸，并装订单独成册，随毕业设计（论文）说明书等资料装入文件袋中。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。文 献 综 述一、引言 随着电力系统的发展，大容量机组不断增多。作为电力系统最重要组成部分之一的大型发电机组不但结构复杂，而且价格昂贵，一旦故障，检修期长，造成的经济损失也是巨大的。因此，为其装设完善的继电保护装置有着重要的意义。 如前所述，大型发电机的造价昂贵，结构复杂，检修难度大，检修时间长，要造成很大的经济损失。例：一台300MW汽轮发电机，因励磁回路两点接地使大轴和气缸磁化，为退磁停机一个月以上，姑且不论检修费用和对国民经济造成的间接损失，仅电能损耗就近千万。大机组在电力系统内占有重要的地位，特别是单机容量占系统荣量很大比例的情况下，大机组的突然切除，会对电力系统造成很大的扰动。另外，大型汽轮发电机的启停特别费时、费钱。因此，非必须的情况下，不要使大型发电机频繁起动，更不要轻易紧急突然停机，这就对继电保护提出了更高的要求，所以在配置继电保护和自动装置时，要充分考虑各方面的因素，力求继电保护和自动装置准确、可靠、灵敏。二、电网对继电保护的要求 电网对继电保护的基本要求是可靠性、选择性、快速性、灵敏性，这些要求之间，有的相辅相成，有的相互制约，需要对不同的使用条件分别进行协调。可靠性：是对继电保护最基本的性能要求，它又可分为可信赖性和安全性两个方面。可信赖性要求继电保护在异常或故障情况下，能准确到完成设计所要求的动作；安全性要求继电保护在非设计所要求动作的所有情况下，能够可靠地不动作。 选择性：是指在对电网影响可能最小的地方，实现断路器是控制操作，以终止故障或电网事故的发展。选择性除了决定于继电保护装置本身的性能外，还要求满足从电源算起，愈靠近故障点，器继电保护装置的故障启动值愈小，动作时间愈短；而对振荡解列装置，则要求当电网失去同步稳定性时，其所动作的断路器断开点，在解列后两侧电网可以各自安全的同步运行，从而终止振荡等。 快速性：是指继电保护应以允许的可能最快的动作速度动作与断路器跳闸，一断开故障或终止异常状态的发展。继电保护快速动作可以减轻故障元件的损坏程度，提高线路故障后自动重合闸的成功率，并特别有利于故障后的电力系统同步运行的稳定性。快速切除线路和母线的短路故障，是提高电力系统暂态稳定的最重要手段。 灵敏性：是指继电保护对设计规定要求动作的故障和异常状态能够可靠动作的能力。故障是进入装置的故障量与给定的装置启动值之比，为继电保护的灵敏系数，它是考核继电保护灵敏性的具体指标，在一般的继电保护设计与运行规程中都有具体的规定要求。三、发电机-变压器组保护类型1、发电机保护(1)纵联差动保护:为定子绕组及其引出线的相间短路保护。(2)横联差动保护:为定子绕组一相匝间短路保护。只有当一相定子绕组有两个及以上并联分支而构成两个或三个中性点引出端时,才装设该种保护。 (3)单相接地保护:为发电机定子绕组的单相接地保护。 (4)励磁回路接地保护:为励磁回路的接地故障保护。 (5)低励、失磁保护:为防止大型发电机低励(励磁电流低于静稳极限所对应的励磁电流)或失去励磁(励磁电流为零)后,从系统中吸收大量无功功率而对系统产生不利影响,100MW及以上容量的发电机都装设这种保护。(6)过负荷保护:发电机长时间超过额定负荷运行时作用于信号的保护。中小型发电机只装设定子过负荷保护;大型发电机应分别装设定子过负荷和励磁绕组过负荷保护。 (7)定子绕组过电流保护:当发电机纵差保护范围外发生短路,而短路元件的保护或断路器拒绝动作,这种保护作为外部短路的后备,也兼作纵差保护的后备保护。 8)定子绕组过电压保护:用于防止突然甩去全部负荷后引起定子绕组过电压,水轮发电机和大型汽轮发电机都装设过电压保护,中小型汽轮发电机通常不装设过电压保护。 (9)负序电流保护:电力系统发生不对称短路或者三相负荷不对称(如电气机车、电弧炉等单相负荷的比重太大)时,会使转子端部、护环内表面等电流密度很大的部位过热,造成转子的局部灼伤,因此应装设负序电流保护。 (10)失步保护:反应大型发电机与系统振荡过程的失步保护。 (11)逆功率保护:当汽轮机主汽门误关闭,或机炉保护动作关闭主汽门而发电机出口断路器未跳闸时,从电力系统吸收有功功率而造成汽轮机事故,故大型机组要装设用逆功率继电器构成的逆功率保护,用于保护汽轮机。2、变压器保护（1）变压器纵差保护 ：变压器的纵差保护是反应相间短路、高压侧单相接地短路以及匝间短路的主保护，其保护范围包括变压器套管及引出线。 （2）变压器气体保护：为防止变压器内部单相绕组的匝间短路，通常在容量大于800KVA的变压器上装设有气体保护。它也是变压器的主保护，其保护范围是变压器内部。分为轻瓦斯保护和重瓦斯保护。 （3）变压器的相间短路后备保护：主要有过电流保护和低阻抗保护。 （4）变压器的过负荷保护：变压器的过负荷大多数情况下都是三相对称的，因此，过负荷保护只要接入一相，用一个电流继电器即可实现。过负荷保护通常延时动作于信号。 （5）变压器的单相接地保护：主要有中性点直接接地的普通变压器接地后备保护，中性点可能接地或不接地运行的变压器接地后备保护（包括中性点全绝缘变压器的接地后备保护和分级绝缘且中性点装放电间隙变压器的接地后备保护），自耦变压器的接地后备保护。 （6）变压器温度保护：一般设为75。 （7）冷却器故障保护。 在发电机-变压器组保护中，由于发电机保护和变压器保护存在相同的保护，有时可以视情况将其合并，简化保护装置，节约成本。四、结语 由于继电保护对电网的重要性，需要装设的保护装置很多，很复杂，现在一般都采用成套配件，将各种保护装置整合起来，这样也易于操作与检修。参考文献1 袁季修. 电力系统安全稳定控制. 北京, 中国电力出版社, 1996.2 周玉兰, 王玉玲, 赵曼勇. 2004年全国电网继电保护与安全自动装置运行情况. 电网技术, 2005, 29(16): 42-483 王梦云，西北电力集团公司安全部. 330kV变压器事故分析及预防措施. 1998.7.4 王维俭. 电气主设备继电保护原理与应用(第2版). 北京:中国电力出版社, 2002.5 张保会, 尹项根. 电力系统继电保护. 北京: 中国电力出版社, 2005.6 陈曾田. 电力变压器保护. 北京: 中国电力出版社, 1989.7 Sharp R L, Glassburn W E. A Transformer Differential Relay with Second Harmonic Restraint. Trans, A IEEE, 1958,12：913-9188 Kulidjian A, Kasztenny, Campbell B. New Magnetizing Inrush Restraint Algorithm for Power Transformer Protection. Development in Power System Protection, Conference Publication No. 479 IEE 2001:181-184.9 董洁, 于莉萍, 焦志先, 许华乔.变压器差动保护涌流制动原理的研究.电力系统自动化，1997，21(12): 30-33.10 王增平, 徐岩, 王雪，杨奇逊. 基于变压器模型的新型变压器保护原理研究. 中国电机工程学报, 2003, 23(12): 54-58. 11 谢毓城. 电力变压器手册. 北京: 机械工业出版社, 2003.12 于永源 杨绮雯电力系统分析中国电力出版社，200713 李光琦电力系统暂态分析中国电力出版社，200714 陈珩电力系统稳态分析中国电力出版社,200315 华田生主编，发电厂和变电所电气设备的运行第二版，中国电力出版社 16焦留成主编，供配电设计手册，中国计划出版社 17解广润主编, 电力工程电气设计手册, 西北电力出版社 18陈慈宣主编，电气工程基础，中国电力出版社 19邱毓昌主编，高电压工程，西安交通大学出版社 20国内外变电站综合自动化技术的现状与发展刊，中/湖南电力.1999，(1) 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告开题报告：一、课题的目的与意义；二、课题发展现状和前景展望；三、课题主要内容和要求；四、研究方法、步骤和措施 开 题 报 告一、课题的目的与意义 继电保护在电力系统中具有重要的作用。在过载时，继电保护装置应发出警报信号。在短路故障时，继电保护装置应立即动作，要求准确、迅速地自动将有关的断路器跳闸，将故障部分从系统中断开，确保其他回路的正常运行。为了保证电源不中断，继电保护装置应将备用电源投入或经自动装置进行重合闸。这个课题将所学的知识系统的综合在一起，结合实际，巩固、加深理论知识的理解和灵活运用。二、课题发展现状和前景展望 继电保护技术是一个完整的体系，它主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术构成。而继电保护装置是完成继电保护功能的核心。 如今,继电保护是保障电网可靠运行的重要组成部分,继电保护装置广泛使用在变电站和断路器上,用于监测电网运行状态,记录故障类型,控制断路器工作。在电力系统中,继电保护的作用在于:当被保护的电力系统元件发生故障时,该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,从而满足电力系统稳定性的要求,改善继电保护装置的性能,提高电力系统的安全运行水平。随着电力系统规模不断扩大和等级的不断提高,系统的网络结构和运行方式日趋复杂,对继电保护的要求也越来越高。上世纪60年代到80年代是晶体管继电保护技术蓬勃发展和广泛应用的时期。70年代中期起，基于集成运算放大器的集成电路保护投入研究，到80年代末集成电路保护技术已形成完整系列，并逐渐取代晶体管保护技术，集成电路保护技术的研制、生产、应用的主导地位持续到90年代初。与此同时，我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究，高等院校和科研院所起着先导的作用，相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。在主设备保护方面，关于发电机失磁保护、发电机保护和发电机变压器组保护、微机线路保护装置、微机相电压补偿方式高频保护、正序故障分量方向高频保护等也相继通过鉴定。至此，不同原理、不同机型的微机线路保护装置为电力系统提供了新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。此时，我国继电保护技术进入了微机保护的时代。 继电保护技术向计算机化、网络化、智能化、综合自动化方向发展。继电保护装置的计算机化是不可逆转的发展趋势。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的。通信功能,与其他保护、控制装置和调度联网以供享全系统数据、信息和网络资源的能力、高级语言编程等。电力系统网络型继电保护是一种新型的继电保护,是微机保护技术发展的必然趋势。它建立在计算机技术、网络技术、通信技术以及微机保护技术发展的基础上。由于继电保护在电网中的重要性,必须采取有针对性的网络安全控制策略,以确保网络保护系统的安全。随着人工智能技术的不断发展,在电力系统继电保护中的应用范围也在不断扩大,为继电保护的发展注人了新的活力。将不同的人工智能技术结合在一起,分析不确定因素对保护系统的影响,从而提高保护动作的可靠性,是今后智能保护的发展方向。综合自动化系统打破了传统二次系统各专业界限和设备划分原则,改变了常规保护装置不能与调度(控制) 中心通信的缺陷,给变电所自动化赋予了更新的含义和内容,代表了变电所自动化技术发展的一种潮流。随着科学技术的发展,功能更全、智能化水平更高、系统更完善的超高压变电所综合自动化系统,必将在中国电网建设中不断涌现,把电网的安全、稳定和经济运行提高到一个新的水平。三、课题主要内容和要求 根据给出的数据和线路图，设计300MW发变组的保护配置。要求确定总体的配置方案，根据整定计算的结果，给保护装置选型，并画出300