110kv线路保护-开题报告

I目录1目的意义和国内外研究概况........................................12论文的理论依据、研究方法、研究内容..............................22.1理论依据...................................................22.2研究方法...................................................22.3研究内容...................................................33研究条件和可能存在的问题........................................44预期的结果......................................................45进度安排........................................................4参考文献...........................................................5中原工学院毕业设计（论文）开题报告11目的意义和国内外研究概况随着经济的发展和人民生活水平的提高，对供电质量的要求日益提高。输电线路是电力配送的重要环节，也是电网建设的关键环节。输电线路继电保护设置的好环，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。电力系统中发生故障和出现不正常运行情况时，可能引起系统全部或部分正常运行遭受破坏，甚至发生预料不到的事故。为避免或减少事故的发生，提高电力系统运行的可靠性，必须对输电线路进行合理有效的继电保护。在电气设备或输电线路一旦发生故障时，继电保护装置就必须做出相应的动作，尽快将故障设备或线路从系统中切除，保证非故障部分继续安全运行，尽量缩小事故的范围和影响。建国以来，我国电力系统继电保护技术经历了4个时代。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。电力系统中发生故障和出现不正常运行情况时，可能引起系统全部或部分正常运行遭到破坏，电能质量变到不能容许的程度，以致造成对用户的停止供电或少供电，甚至造成人身伤亡和设备的损坏，这种情况就称为发生了“事故”。为了避免或减少事故的发生，提高电力系统运行的可靠性，必须改进设备的设计制造，保证设计安装和检修的质量，提高运行管理的水平，采取预防事故的措施，尽可能消除发生事故的可能性。在电气设备或输电线路一旦发生故障时，就必须采取措施，尽快地将故障设备或线路从系统中切除，保证非故障部分继续安全运行，避免事故的发生，或缩小事故的范围和影响。继电保护装置就是指能反应电力系统中电气元件故障或不正常的运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。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连续供电。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。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。中原工学院毕业设计（论文）开题报告22论文的理论依据、研究方法、研究内容2.1理论依据根据电网110kV和35kV及以下系统保护配置现状看：（1）35kV及以下电力线路保护一般为简单的电流保护，有的保护实现了电压闭锁，在电流互感器一次侧加电流即可对保护的动作行为进行正确性检查。（2）110kV及以上系统的保护配置为高频或光纤纵差保护、距离、零序保护。距离保护通过电压和电流测量阻抗；零序保护通过零序电压与零序电流测量零序功率方向，单独升流器不能检查装置的动作行为。目前保护传动试验是先用保护测试仪从二次进行试验，然后用升流器从一次加大电流检查回路的完整性。2.2研究方法（1）距离保护根据距离保护的工作原理，它可以在多电源的复杂网络中保证动作的选择性。距离保护第Ⅰ段是瞬时动作的，其动作时限t仅为保护装置的固有动作时间。为了与下一条线路保护的Ⅰ段有选择性的配合，两者的保护范围不能重叠，即Ⅰ段的动作阻抗整定为80%~85%线路全长的阻抗。距离保护第Ⅱ段动作时限t，为有选择性的动作，与下一线路距离保护Ⅰ段配合，采取整定时限t大于下一线路Ⅰ段时间t一个t的措施，通常第Ⅱ段的整定时限取0.5s；与下一线路保护的第Ⅱ段之间的配合，因为两者时限相同，则保护范围不能重叠，故距离保护第Ⅱ段的保护范围不应超过下一线路距离保护第Ⅰ段的保护范围，即第Ⅱ段的动作阻抗整定为小于下一线路第Ⅰ段保护范围末端短路时的测量阻抗。距离Ⅲ段为本线路和相邻线路的后备保护，其动作时限t整定原则与过电流保护相同，即大于下一条变电站母线出现保护的最大动作时限一个t，其动作阻抗应按躲过正常运行时的最小负荷阻抗来整定。距离Ⅰ段是瞬时动作的，但是它只能保护线路全长80%~85%，因此，两端合起来就使得在30%~40%线路全长内发生故障时，不能从两端瞬时切除，在一端须经0.5s的延时才能切除。在220KV及以上电压的网络中，有时候这种保护不能满足电力系统的运行的要求，因此不能作为主保护来使用。由于阻抗继电器同时反应于电压的降低和电流的增大而动作，因此距离保护较电流保护和电压保护具有较高的灵敏度。此外，距离Ⅰ段的保护范围不受系统运行中原工学院毕业设计（论文）开题报告3方式变化的影响，其他两段受到的影响也比较小，因此保护范围比较稳定。（2）电流三段式保护第Ⅰ段保护其主要优点是简单可靠，动作迅速，因而获得了广泛应用；缺点是不能保护线路的全长，故不能单独使用，并且它的保护范围受系统运行方式变化的影响较大，对于短线路，由于线路首端和末端短路时，短路电流数值相差不大，致使保护范围可能为零，故不能使用。第Ⅱ段保护与瞬时电流速断保护比较，限时电流速断保护的灵敏系数较高，动作可靠，能保护本线路的全长，并且还能作为该线路瞬时电流速断保护的近后备保护，即瞬时电流速断保护拒动，由限时电流速断保护动作切除故障。但当下一段线路故障而该段线路保护或断路器拒动时，电流Ⅱ段保护不一定会动作，故障不一定能消除，所以它不起远后备保护的作用。第Ⅲ段定时限过电流保护结构简单，工作可靠，对单侧电源的放射型电网能保证有选择性的动作，即可作本线路的近后备，又可作下一条线路的远后备。缺点是越靠近电源端其动作时限越大，对靠近电源端的故障不能快速切除。2.3研究内容（1）输电线路继电保护设计方案首先根据任务书上所给的各项任务进行分析，了解当前我国输电线路继电保护的现状和发展趋势拟定设计方案。本次10kV输电线路继电保护的设计，经过四年的专业课程学习，在已有专业知识的基础上，进行系统的计算和指标验证，使自己的设计方案能够达到预定的目的完成给定的任务。（2）继电保护装置的选型根据电力装置的选择原则和型号，查阅相关的型号手册对保护装置进行选择。主要的保护装置有断路器、隔离开关、高压开关柜、接地刀闸或接地器、电压互感器、电流互感器、避雷器等。（3）继电保护设计方案的仿真以前电力系统数字仿真技术，往往局限研究人员自己进行建模与仿真。其数学模型是否真实描述情况，将很大程度上影响到仿真是否取得成功。使用MATLAB软件进行电力系统数字仿真，具有三个突出优势。第一，电力系统仿真工具箱功能强大，工具箱内部的元件库提供了经常使用的各种电力元件的数学模型，并且提供了可以自己编程的方式创建适合的元件模型。第二，强大的MATLAB平台。第三，友好的界面。中原工学院毕业设计（论文）开题报告43研究条件和可能存在的问题在计算机房里进行资料的收集，完成相应的文档。运用相应的软件进行仿真，在指导教师的指导与帮助下不断完善自己的方案。起初的设计可能会遇到很多不确定因素，比如说方案选择时，考虑不够全面造成使自己的设计方案进入误区，延误设计的进度，所以在确定方案时一定要针对各项性能指标进行严格的校验和比较，并且还要考虑实际应用中应该注意的问题和现象。4预期的结果在预期的时间内确定方案，运用选中的方案进行各项计算，选择保护装置所选用的设备型号，并对它们的性能指标进行校验。在相应的仿真软件上对设计进行仿真，得到具体的仿真数据再作相应的调试，完成课题要求的任务。5进度安排大四上第16-17周：寻找有关该设计的外文并翻译。大四上第18-19周：熟悉课题，找参考资料，完成开题报告。大四下第1周：开题答辩。大四下第2-3周：对输电线路继电保护两种方案进行理论计算并得出比较结果。针对10KV输电线路提出设计保护方案。大四下第4-5周：根据输电线路继电保护配置要求对输电线路继电保护进行配置方案，对输电线路进行整定保护计算，器件选型。大四下第6-7周：输电线路继电保护的整定计算、继电保护配置图绘制。大四下第8周：根据理论计算结果利用MATLAB仿真软件构建系统仿真模型进行理论仿真研究。大四下第9周：在电力系统实验室微机保护综合实验台上进行实际仿真研究。大四下第10周：根据仿真结果，分析输电线路继电保护的配置方案。大四下第11-12周：绘制图纸，完成说明书、计算书。大四下第13周：撰写并修改论文，按标准的论文格式打印出论文。大四下第14周：将毕业论文定稿并按论文要求装订完毕，并送审。大四下第15-16周：充分做好准备，进行毕业答辩。中原工学院毕业设计（论文）开题报告5参考文献[1]王丽娟.现代继电保护概论[M].武汉：武汉大学出版社,2003[2]李佑光.电力系统继电保护原理及新技术[M].北京：科学出版社,2003[3]吴希再.电力工程[M].武汉：华中科技大学出版社,1997[4]马永翔.电力系统继电保护[M].重庆：重庆大学出版社,2004[5]杨志勇.智能继电保护技术的发展[J].中国期刊网：2005，3（2）：86-99[6]熊信银，张歩涵.电力系统工程基础[M].武汉：华中科技大学出版社,2003[7]贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理(第三版)[M].北京：中国电力出版社,1994[8]吴希再，熊信银，张国强.电力工程[M].武汉：华中科技大学出版社,2005[9]尹克宁.电力工程[M].北京：水利水电出版社,1997[10]许建安.电力系统继电保护[M].北京：中国水利出版社,2004[11]刘从爱.电力工程[M].北京：北京机械工业出版社，1992[12]尹项根.电力系统继电保护原理与应用(上册)[M].武汉：华中科技大学出版社，2001[13]薛定宇.基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用[M].北京：清华大学出版社，2002[14]吴天明，谢小竹，彭彬.MATLAB电力系统设计与分析[M].北京：国防工业出版社，2004[15]陈德树，张哲，尹项根.微机继电保护[M].北京：中国电力出版社，2000[16]罗士萍.微机保护实现原理与技术[M].北京：中国电力出版社，2001[17]杨奇逊.微型机继电保护基础[M].北京：水利电力出版社，1988[18]施卫华.微机型输电线路继电保护[J].中国期刊网：2003，19（3）：56-78[19]刘介才.工厂供电[M].北京：机械工业出版社，2000[20]诸骏伟.电力系统分析[M].北京：中国电力出版社，1995[21]ZhiqianBo,ShenxingShi,XinzhouDong.Integratedprotectionschemeforpowerline[J].TransactionsofTianjinUniversity,TianjinUniversity2008:79-84