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目录第一章绪论.......................................11.1概述...............................................11.2输电线路保护的现状及发展...........................31.3论文主要内容.......................................4第二章输电线路故障分析与保护配置.................52.1故障分析...........................................52.2输电线路保护主要形式...............................72.3本线路保护主配置...................................82.4距离保护的整定计算方法.............................8第三章线路距离保护原理与整定计算................133.1距离保护研究现状..................................133.2距离保护的概述....................................133.3距离保护的原理....................................143.4距离保护的整定计算................................23第四章微机保护装置硬件设计......................274.1微机保护装置的硬件构成............................274.2微机保护的算法基础................................294.3微机保护装置硬件设计..............................29第五章110KV线路保护主程序流程图................455.1主程序流程图......................................455.2中断服务程序流程图................................46第六章总结......................................47附录............................................48参考文献..........................................49致谢............................................50江西理工大学2012届毕业论文1第一章绪论1.1概述继电保护装置是指安装在被保护元件上，反应被保护元件故障或不正常运行状态并作用于断路器跳闸或发出信号的一种装置。1.1.1继电保护的作用电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源。电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好。但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件、设备及人为因素的影响，可能出现各种故障和不正常运行状态.故障中最常见，危害最大的是各种型式的短路。为此，还应设置以各级计算机为中心，用分层控制方式实施的安全监控系统，它能对包括正常运行在内的各种运行状态实施控制·这样才能更进一步地确保电力系统的安全运行。1.1.2继电保护的基本任务继电保护在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性，最大限度地保证向用户安全供电·因此，继电保护是电力系统重要的组成部分，是保证电力系统安全可靠运行的不可缺少的技术措施.在现代的电力系统中，如果没有专门的继电保护装置，要想维持系统的正常运行是根本不可能的。这就要求继电保护装置必须具备以下基本任务是:一、自动、迅速、有选择性地仅将故障元件从电力系统中切除，并最大限度地保证其他无故障的部分迅速恢复正常运行二、能对电气元件的不正常运行状态作出反应，并根据运行维护规范和设备承受能力动作，发出告警信号，或减负荷，或延时跳闸三、条件许可时，可采取预定措施，尽快地恢复供电和设备运行。1.1.3继电保护的基本要求对作用于跳闸的继电保护装置，在技术上有四个基本要求，即“四性”：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。一、选择性要求继电保护装置有选择地动作，仅将故障元件切除并希望停电范围尽可能地小。有相对选择性和绝对选择性之分，当有保护拒动时为前者，反之则为后者。二、速动性速动性就是指继电保护装置应能尽快地切除故障。以提高电力系统并列运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下的工作时间，缩小故障元件的损坏程度。江西理工大学2012届毕业论文2因此，在发生故障时，应力求保护装置能迅速动作。基本规律是电压等级越高，切除越要快，一般220KV电压等级为0.2s,10—35KV电压等级为1.5s。三、灵敏性灵敏性是指电气设一备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时，保护装置的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是在事先规定的保护范围内部发生故障时不论短路点的位置、短路的类型如何，都能敏锐感觉，正确反应。四、可靠性可靠性是指继电保护装置在其保护区发生故障时，不拒动;而在其非保护区发生故障时不误动。继电保护装置的误动或拒动都会给电力系统造成严重的危害。因此，有很高的可靠性是非常重要的，在使用继电保护装置时，必须满足可靠性的要求。1.1.4继电保护的设计原则关于电网继电保护的选择在“技术规程”中已有具体的规定，一般要考虑的主要规则为:一、电力设备和线路必须有主保护和后备保护，必要时增加辅助保护，其中主保护主要考虑系统稳定和设备安全;后备保护主要是考虑主保护和断路器拒动时用一于故障切除:辅助保护是补充前二者的不足或在主保护退出时起保护作用。二、线路保护之间或线路保护与设备保护之间应在灵敏度、选择性和动作时间上相互配合，以保证系统安全运行。三、对线路和设备所有可能的故障或异常运行方式均应设置相应的保护装置，以切除这些故障和给出异常运行的信号。四、对于不同电压等级的线路和设备，应根据系统运行要求和《技术规程》要求，配置不同的保护装置.一般电压等级越高，保护的性能越高越完善，如330KV以上线路或设备的主保护采用“双重化”保护装置等。五、所有保护装置均应符合可靠性、选择性、灵敏性和速动性要求。1.1.5继电保护装置的构成继电保护装置可视为由测量部分、逻辑部分和执行部分等部分组成功能如下。信号测量部分逻辑部分执行部分输出信号整定值江西理工大学2012届毕业论文3图1-1继电保护装置构成部分（1）测量部分对象输入的有关电气量，并与已给定的整定值进行比较，根据比较的结果，来判断保护是否应该启动部件（2）逻辑部分逻辑部分是根据测量部分输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定的布尔逻辑及时序逻辑关系工作，最后确定是否应该使断路器跳闸或发出信号，并将有关命令传给执行部分的部件。（3）执行部分执行部分是根据逻辑部分传送的信号，最后完成保护装置所担负的对外操作的任务的部件。如检测到故障时，发出动作信号驱动断路器跳闸:在不正常运行时发出告警信号；在正常运行时，不产生动作信号。1.2输电线路保护的现状及发展电力系统在运行中，可能会发生各种故障和部正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路。在发生短路时可能产生严重的后果，包括；第一，通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏；第二，短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起它们的损坏或缩短它们的使用寿命；第三，电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质量;第四，破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使整个系统瓦解。在电力系统中，除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择行地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行地最有效方法之一。切除故障地时间常常要求小到十分之几甚至百分之几秒，实践证明只有在每个电气元件上装设保护装置才有可能满足这个要求。这种保护装置直到目前为止，大多是由单个继电器或继电器与其附属设备地组合构成的。这样我们称这些保护装置为继电保护装置。它的基本任务是自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行，并且反应电气元件的不正常运行状态，根据电力系统及元件的危害程度一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。在大型高压的电网中，距离保护作为继电保护的一种主要保护装置，我们常将距离保护应用与于这些电网中。距离保护是反应故障点到保护安装地点之间的距离(或阻抗)，并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。相对于电流江西理工大学2012届毕业论文4和电压保护，应用于高压电网中，更能满足选择性、灵敏性以及快速切除故障的要求。1.3论文主要内容了解和掌握线路继电保护情况（1）了解电力系统运行中的常见故障类型，并对其进行分析。（2）了解电力系统的运行方式。（2）了解距离保护基本原理与构成，及其工作方式。（3）对线路的微机继电保护硬件部分进行设计。江西理工大学2012届毕业论文5第二章输电线路故障分析与保护配置由于架空线路分布很广，又长期处于露天之下运行，所以经常会受到周围环境和火自然变化的影响，从而使线路在运行中会发生各种各样的故障。据历年运行情况统计，在各种故障中多属于季节性故障，为了防止线路在不同季节发生事故，保证线路连续不断地安全供电，就必须对运行中的线路进行巡视，观测、维护和检修。做好预防工作，以便及时发现缺陷，消除隐患，一般影响线路正常运行的一切现象统称为故障。2.1故障分析2.1.1故障引起原因一、雷害线路遭受雷击引起绝缘子串闪络故障，有时会引起绝缘子断串，可能在线夹到防振锤之间的导线上留下痕迹，而且闪络面积大或断线等事故。二、大风风速超过或接近设计风速，加之线路木身的局部缺陷，如超过杆塔机械强度，使杆塔倾倒或损坏等，使导线产生振动、跳跃和碰线，从而引起故障;同塔双回线路若不同步风摆可能造成混线短路故障.三、洪水暴雨雷雨季节、季节洪水冲刷杆塔基础，从而引起基础边坡塌方、塔基裂缝、沉降或是更严重的倒杆倒塔故障.四、外力破坏线路遭到人为的破坏而引起故障。例如线路附近开挖土石方引起的杆塔倾斜或倾倒；线路附近操作起吊施工机械(或来往车辆)碰撞导线或杆塔、拉线等，造成的断线、倒杆故障，又如在线路附近放风筝、超高树林、漂浮物、火烧山、盗窃等。这些都会造成线路故障影响线路的正常运行，也可能造成严重的事故。五、覆冰当线路导线、避雷线上出现严重覆冰时，首先是加重导线和杆塔的机械负荷，使导地线弧垂过分增大，从而造成混线、断线或倒杆倒塔、横担变形；当导线、避雷线上的覆冰脱落时，又会引起导线舞动造成导线之间或导线与避雷线之间短路故障。六、污闪在工业区，特别是化工区或其它极污染源的地区，所产生的尘污或有害气体，会使绝缘子的绝缘能力显著降低，以致在潮湿多雾或下毛毛雨的天气。绝缘子串江西理工大学2012届毕业论文6往往发生大面积的污秽闪络，造成停电事故，有此氧化作用很强的气体，则会腐蚀金属塔、导线、避雷线和金具等。七、鸟害鸟在杆塔上筑集或线路的杆塔上停落，芦苇、稻草、鸟大便，有时大鸟穿过导线飞翔，均可能造成线路接地或短路。八、本体缺陷由于线路如工艺问题、电气距离问题、材料质量等本体缺陷原因，在长时间受微风振动、气温变化的影响下也会造成线路故障。2.1.2故障状态及其危害电力系统的所有一次设备在运行过程中由于外力、绝缘老化、过电压、误操作、设计制造缺陷等原因会发生例如短路、断线等故障。最常见同时也是最危险的故障是发生各种类型的短路。在发生短路时可能产生以下后果:（1）通过短路点的很大短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏。（2）短路电流通过非故障元件.由于发热和电动力的作用，引起它们的损坏或缩短使用寿命。（3）电力系统中部分地