马克思恩格斯的正义观对当代中国的启示.doc
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1、湖南信息职业技术学院学生毕业论文题目:微机保护在配电网自动化中的应用 姓 名 蒋熙宣 学 号 31 系 (部) 机电工程系 专 业 电气自动化 指导教师 邱爱兵 开题时间 2010.3 完成时间 2010.11 2010 年 11 月 14 日学生毕业设计(论文)答辩表学生 姓名蒋熙宣学号31专业电气自动化所属系部机电工程系毕业设计课题(论文)题目微机保护在配电网自动化中的应用指导教师姓名邱爱兵答辩委员会成员姓 名(签字)职 称工 作 单 位对毕业设计打分(或等级)答辩委员会对毕业设计的评语:答辩委员会主任(签字)副主任(签字)年 月 日答辩成绩:备注注:毕业设计答辩评价等级为 优秀(9010
2、0)、良好(8089)、中(7079)、及格(6069)、不及格(60分以下)。湖南信息职业技术学院教务处制毕 业 设 计 成 绩 评 定 表学生姓名蒋熙宣学号31专业电气自动化所属系部机电工程系毕业设计课题微机保护在配电网自动化中的应用评分评语:指导教师(签名) 年 月 日备注注:毕业设计评价等级为 优秀(90100)、良好(8089)、中(7079)、及格(6069)、不及格(60分以下)。湖南信息职业技术学院教务处制湖南信息职业技术学院毕业设计(论文)任务书学生姓名蒋熙宣学号31专业电气自动化所属系部机电工程系通信地址湖南信息职业技术学院北八栋508宿舍邮政编码410200Email地址
3、联系电话号码13469427278设计(论文)课题微机保护在配电网自动化中的应用指导教师姓名职 称指导教师工作单位联系方式指导教师所在教研室主任姓名电话电子邮箱邱爱兵湖南信息职业技术学院13548665390邱爱兵开题时间: 2010.3完成时间:2010.11湖南信息职业技术学院教务处制摘要通过合理的分析和缜密的计算,我对该特殊电压等级的电网进行了微机保护的选型与配置。最后选定了PSL626C数字式线路保护装置。该保护装置包涵了过流保护、距离保护、零序保护、自动重合闸等,能对电力系统所出现的各种故障进行各种全面的保护。通过本次设计,我们对所学得知识进行了很好的检验与总结,培养和提高了我们分析
4、和解决问题的能力,为以后走向社会积累了丰富的经验。它既是对学校所学知识的全面总结和综合应用,又为今后走向社会提供了一个展示自己的平台。整个设计过程当中,得到了邱爱兵老师的悉心指导。对我们设计当中出现的一些错误与疏漏,他都会耐心的讲解与指导,以一个教师的崇高责任心去解决每一个问题, 同学们不仅能得到解惑,而且能学到很多人生的真谛。在此,特别的对老师的付出致以深深的谢意。关键词:微机保护 保护计算 保护应用绪论电力系统在运行中,可能出现各种故障和不正常运行状态。最常见同时也是最危险的故障是各种类型的短路,其中包括相间短路和接地短路。此外,还可能发生输电线路断线,旋转电机、变压器同一相绕组的匝间短路
5、等,以及由上述几种故障组合而成的复杂故障。随着电子技术和计算机技术的发展,电力系统的继电保护也突破了传统的继电保护形式,出现了以微处理器为核心的微机保护。现在微机保护的技术已日趋成熟。本次设计题目是:配电网的微机继电保护设计。设计的主要内容是对35KV电网进行常规继电保护的配置和整定并进行微机保护配置。设计中的整定原则及原理是通用的,但是,由于继电保护的形式和原理在不断更新,因而,整定也有发展变化。应当指出,继电保护整定是一项系统工程,要依据系统结构的不同,运行方式的不同在满足继电保护“四性”的前提下采取最佳方案。 论文中主要介绍了在35KV线路中微机保护的应用及继电保护的基本原理。内容主要包
6、括:线路过流保护、距离保护的配置与整定,绝缘监视装置在小接地电流系统中的应用。本次设计由邱爱兵老师担任我们小组的指导教师。设计过程中,得到了邱爱兵老师及电力系其他老师的悉心指导,在此表示衷心的感谢。由于本人所学理论知识和实践经验所限,编写时间仓促,论文中难免有缺点和错误,敬请老师批评指正。目录摘要绪论第一章:微机电保护的概念和内容1.1:继电保护的概念1.2:继电保护的基本内容1.3:微机继电保护的作用1.4:电力系统继电保护的基本要求第二章:输电线路上CT、PT配置与选择2.1:CT、PT的作用及选择 2.1.1:电流互感器 2.1.2:电压互感器2.2:变压器中性点接地原则第三章:线路保护
7、在配电网中的配置与整定3.1:PSL620C系列装置简介3.1.1:装置的特点3.1.2:PSL626C线路保护装置3.1.3: 线路相间电流保护3.2: 线路相间电流保护整定原则3.2.1: 线路相间电流保护的具体整定计算3.2.2:对电流保护的评价3.3:相间距离保护及整定计算3.3.1: 距离保护的概述3.3.2: 相间距离保护第段的整定计算3.3.3: 相间距离保护第段的整定计算3.3.4: 相间距离保护第段的整定计算第四章:配电网中线路的接地保护应用4.1: 小电流接地系统的引出4.1.1:零序电流保护的特点4.1.2:消弧线圈的作用4.2:小电流接地系统接地保护 4.2.1:中性点
8、不接地电网的接地保护4.2.2:接地保护安装调试注意事项4.2.3:中性点经消弧线圈接地电网保护4.3:零序电压应用-绝缘监视装置4.3.1:绝缘监视装置的原理4.3.2:绝缘监视装置的内部结构4.4:对小电流接地系统接地保护的评价第一章 微机电保护的概念和内容1.1 继电保护的概念当电力系统中的电力元件(如发电机,线路等)或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件时,需要有向运行值班人员及时发出警告信号,或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令,以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施、勇于保护电力元件的成套硬件设备,一般通称为继电保护装置;勇于保护电力系统的,则通称为电
9、力系统安全装置。1.2 继电保护的基本内容:对被保护对象实现继电保护,包括软件和硬件两部分内容:(1)确定被保护对象在正常运行状态和拟进行保护的异常或故障状态下 ,有哪些物理量发生了可供进行状态判别的量、质或量与质的重要变化,这些用来进行状态判别的物理量,称为故障量或起动量;(2)将反映故障量的一个或多个元件按规定的逻辑结构进行编排,实现状态判别,发出警告信号或断路器跳闸命令的硬件设备。 1、故障量。用于继电保护状态判别的故障量,随被保护对象而异,也随所处电力系统周围的条件而异。使用的最为普遍的是工程电气量。而最基本的是通过电力元件的电流和所在母线的电压,以及由这些量演绎出来的其它量,如功率、
10、相序量、阻抗、频率等从而构成电流保护、电压保护、阻抗保护、频率保护等。例如,对于发电机,可以实现检测通过发电机绕组两端的电流大小是否相等、相位是否相反,来判定定子绕组是否发生了短路故障;对于变压器,也可以用同样的判据来实现绕组的短路故障保护,这种方式叫电流差动保护,是 电力元件最基本的一种保护方式;而复杂的网络中。除电流大小外,还必须配以母线电压的变化进行综合的判断,才能实现线路保护,而最为常用的是可以正确地反映故障点到继电白狐装置安装处电气距离的距离保护。对于主要输电线路,还借助连接两侧变电所的通信通道相互传输继电保护信息,来实现对线路的保护。近年来,又开始研究利用故障初始过程暂态量作为判据
11、的线路保护。对于电力系统安全自动装置,简单的例如以反映母线电压的频率绝对值下降或频率变化为负来判断电力系统是否已开始走向频率崩溃;复杂的则在一个处所设立中心站,通过通信通道连续收集相关变电所的信息。进行综合判断,及时向相应变电所发出操作指令,以保证电力系统的安全运行。 2、硬件结构硬件结构又叫装置。硬件结构中,有反映一个或多个故障量而动作的继电器元件,组成逻辑回路的时间元件和扩展输出回路数的中间元件等,在二十世纪五十年代及以前,它们差不多都是用电磁型的机械元件构成,随着半导体器件的发展,陆续推广了利用整流二极管构成的整流元件和由半导体分立元件组成的装置。70年代以后,利用集成电路构成的装置在电
12、力系统继电保护中得到了广泛运用。到80年代微型机在安全自动装置和继电保护装置中逐渐应用。随着新技术、新工艺的采用,继电保护硬件设备的可靠性,运行维护方便性也不断得到提高。目前,是多种硬件结构并存的时代。1.3微机继电保护的作用电力系统运行要求安全可靠。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(如雷击、倒塔、内部过电压或运行人员误操作等),电力系统会发生各种故障和不正常运行状态。最常见、危害最大的故障是各种形式的短路。故障造成的很大的短路电流产生的电弧使设备损坏。从电源到短路点间流过的短路电流引起的发热和电动力将造成在该路径铀F故
13、障元件的损坏。靠近故障点的部分地区电压大幅度下降,使用户的正常工作道到破坏或影响产品质量。破坏电力系统并列运行的稳定性,引起系统振荡,甚至使该系统瓦解和崩溃。所谓不正常运行状态是指系统的正常工作受到干扰,使运行参数偏离正常值,如一些设备过负荷、系统频率或某些地区电压异常、系统振荡等。故障和不正常运行情况常常是难以避免的,但事故却可以防止。电力系统继电保护装置就是装设在每一个电气设备亡,用来反映它们发生的故障和不正常运行情况,从而动作于断路器跳闸或发出信号的一种有效的反事故的自动装置。它的基本任务是:自动、有选择性、快速地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件损坏程度尽可能降低,并保证该系统相故
14、障部分迅速恢复正常运行。反映电气元件的;正常运行状态,并依据运行维护的具体条件和设备的承受能力,发出信号、减负荷或延时跳闸应该指出,要确保电力系统的安全运行除了继电保护装置外,还应该设置电力系统安全自动装置。后者是着眼于事故后和系统不正常运行情况的紧急处理,以防止电力系统大面积停电和保证对重要负荷连续供电及恢复电力系统的正常运行例如自动重合闸、备用电源自动投入、自动切负荷、快关汽门、电气制动、远方切机、在技选定的开关上实现系统解列、过负荷控制等。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
15、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。1.4电力系统继电保护的基本要求动作于跳闸的继电保护,在技术上一般应满足四个基本要求,即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。1.3.1选择性:继电保护选择性是指在对系统影响可能最小的处所,实现断路器的控制操作,以终止故障或系统事故的发展。 电力元件继电保护的选择性,除了决定于继电保护装置本身的性能外,还要求满足
16、:由电源算起,愈靠近故障点的故障,启动值愈小,动作时间愈短,并在上下级之间有适当的裕度。要具有后备保护的作用,如果最靠近故障点的断路器拒动,能由相邻的电源恻继电保护动作将故障断开1.3.2速动性:是指快速地切除故障,以提高电力系统并列运行稳定,减少用户在电压降低的情况下工作的时间,以及小故障元件的损坏程度。因此,在发生故障时,应力求保护装置能迅速动作,切除故障。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。快速切除线路与母线的短路故障,是提高电力系统暂态稳定的重要手段。1.3.3灵敏度:继电保护灵敏性是指继电保护对设
17、计规定要求动作的故障及异常状态能够可靠地动作的能力。故障时通入装置的故障量和给定的装置动作值之比,称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,对它都有具体的规定要求。 继电保护愈灵敏,愈能可靠地反应要求动作的故障或异常状态;但同时,也愈易于在非要求动作的其他的情况下产生误动作,因而与选择性有矛盾,需要协调处理。1.3.4可靠性:是指在保护装置规定的保护范围内发生了它应该反应的故障时,保护装置应可靠地动作(即不拒动)。而在不属于该保护动作的其它任何情况下,则不应该动作(即不误动)。可靠性取决于保护装置本身的设计、制造、安装、运行维护等因素。一般来说
18、,保护装置的组成元件质量越好、接线越简单、回路中继电器的触点和接插件数越少,保护装置就越可靠。同时,保护装置的恰当的配置与选用、正确地安装与调试、良好的运行维护。对于提高保护的可靠性也具有重要的作用。保护的误动和拒动都会给电力系统造成严重的危害,在保护方案的构成中,防止保护误动与防止其拒动的措施常常是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质不同,误动和拒动的危害程度有所不同,因而提高保护装置的可靠性的着重点在很多情况下也应有所不同。例如,系统有充足的旋转备用容量、各元件之间联系十分紧密的情况下,由于某一元件的保护装置误动而给系统造成的影响较小;但保护装置的拒动给系统在成的危害却可能很大。此时,
19、应着重强调提高不误动的可靠性。又如对于大容量发电机保护,应考虑同时提高不拒动的可靠性和不误动的可靠性。在某些文献中称不误动的可靠性为“安全性”,称不拒动和不会非选择动作的可靠性为“可信赖性”。对继电保护装置的四项基本要求是分析研究继电保护的基础。与此同时,电子计算机特别是微型计算机技术的发展,各种微机型继电保护装置也应运而生,由于微机保护装置具有一系列独特的优点,这些产品问世后深受用户青睐电流。.第 二 章 输电线路上CT、PT配置与选择2.1 CT、PT的作用及选择2.1.1电流互感器电流互感器的作用:1、电流互感器将高压回路中的电流变换为低压回路中的小电流,并将高压回路与低压回路隔离,使他
20、们之间不存在电的直接关系。2、额定的情况下,电流互感器的二次侧电流取为5A,这样可使继电保护装置和其它二次回路的设计制造标准化。3、保护装置和其它二次回路设备工作于低电压和小电流,不仅使造价降低,维护方便,而且也保证了运行人员的安全。电流互感器二次回路必须有一点接地,否则当一,二次击穿时,造成威胁人身和设备的安全。电流互感器的选择和配置1、型号:电流互感器的型号应根据作用环境条件与产品情况选择。2、 一次电压: Ug=UnUg-电流互感器安装处一次回路工作电压Un-电流互感器的额定电压3、一次回路电流:I1nIgmaxIgmax电流互感器安装处一次回路最大电流I1n电流互感器一次侧额定电流。4
21、、准确等级:用于保护装置为0.5级,用于仪表可适当提高。 5、二次负荷:S2SnS2-电流互感器二次负荷Sn-电流互感器额定负荷输电线路上CT的选择:电流互感器的选择须根据以下条件选择:(1)一次回路电压: (2)一次回路电流: (3)准确等级:1所以对CT的选择如下: 由于流过每个断路器的Igmax 都一样,所以它们的型号也一样 Igmax = =1.25 Igmax =1.25103.10=128.88A 标准电流互感器的二次额定电流为5A 根据工厂常用电气设备手册选择型号 LB635 变比为300/5 2.1.2 电压互感器电压互感器的作用1、电压互感器的作用是将一次侧高电压成比例的变换
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