300MW发电机变压器组保护开题报告.docx

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300MW发电机变压器组保护开题报告

西安交通大学

毕业设计开题报告

课题名称：

300MW发电机变压器组继电保护

配置及整定计算

学生姓名：

李丹青

指导教师：

冯璐

专业名称：

电气工程及其自动化

2016年07月06日

说明

1．根据西安交通大学《毕业设计（论文）工作管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。

2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。

3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。

其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。

第一次出现缩写词，须注出全称。

4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。

毕业设计（论文）开题报告

学生姓名

李丹青

学号

114031693090042

专业

电气工程及其自动化

指导教师姓名

冯璐

职称

所在院部

电力工程系

课题来源

自拟课题

课题类型

工程实际

课题名称

300MW发变组保护配置及整定计算

毕业设计的内容与意义

发电机变压器继电保护整定计算的主要任务是：

在工程设计阶段保护装置选型时，通过整定计算，确定保护装置的技术规范；对现场实际应用的保护装置，通过整定计算，确定其运行参数（给出定值）。

从而使继电保护装置正确地发挥作用，保障电气设备的安全，维持电力系统的稳定运行。

本次毕业设计将对300MW发电机组自动装置进行整定计算。

主要工作为：

针对300MW发电机组的特点，运用所学的知识给其配置合适的的继电保护和安全自动装置，并通过相关文献中给出的整定计算公式，对所配置的装置进行相应的整定计算，确定其运行参数（给出定值）。

由于300MW属于大容量机组，所以在主保护上进行双重化配置，同时简化后备保护，所有的整定，应符合应符合国家《反措》里对大容量机组保护设置的要求，同时结合自己系统的实际情况，尽量完善保护装置。

所谓的双重化，就是应该配置两套不同原理判据的主保护。

最后，作出这些保护装置的二次接线图。

随着现代微机技术的不断发展，微机保护的应用也越来越普及，越来越深入，正在全面取代传统的模拟式保护装置。

而本次设计则主要利用南瑞保护公司的RCS-985微机保护装置来进行保护整定，同时考虑到双重化配置，还选择另外一套微机保护装置作为辅助保护。

还得分析它们的原理，在实际工程中是否满足要求，对其进行补充。

在整定计算时运用MATLAB来进行整定计算，简化计算。

通过本次毕业设计，可以全面运用所学的电力方面的理论基础、专业知识和基本技能，对300MW发电机组保护装置整定计算及验证进行综合性的训练，可以深入了解各套微机保护的各种实现原理，可以以培养自己运用所学知识解决实际问题的能力和创新精神，增强工作观念，以便更好地适应工作以后的需要。

文献综述

发电机变压器继电保护整定计算的主要任务是：

在工程设计阶段保护装置选型时，通过整定计算，确定保护装置的技术规范；对现场实际应用的保护装置，通过整定计算，确定其运行参数（给出定值）。

从而使继电保护装置正确地发挥作用，保障电气设备的安全，维持电力系统的稳定运行[1]。

而大型发电机组正确，合理的整定计算是提高其应用水平和保证其应用水平和保证其正确动作的关键和重要环节，发电机变压器继电保护装置必须满足可靠性、选择性、速动性及灵敏性的基本要求，正确而合理的整定计算是实现上述要求的关键[2]。

其中，大型发电机组保护装置可分为短路保护，接地保护和异常运行保护3类[3]。

应装设置以下保护：

发电机定子接地保护、发电机负序电流保护、发电机定子过电流保护、发电机励磁回路接地保护、发电机失磁保护、发电机逆功率保护、发电机失步保护、发电机零功率保护主变压器差动保护、阻抗保护、变压器零序过电流保护[4]。

而双重化的提出是基于强化主保护、简化后备保护的原则。

对于机组保护来讲，发电机差动保护只能保护发电机内部相间故障，其他发电机内部故障如定子接地、转子接地、匝间故障，异常运行故障如定子过负荷、转子表层过负荷、失磁、失步、低频、逆功率、过电压过励磁、误上电等差动保护不能反应，因此这些保护不能认为是后备保护，传统方案这些保护只配置一套，而机组大部分故障均为异常运行故障，安全性不能满足反措要求，因此需强化发电机异常运行故障保护，需要双重化配置。

但是对于机组保护来讲，真正的后备保护，只有主变零序电流电压保护，发变组阻抗保护或发电机复合电压过流保护。

当发变组发生内部故障时，差动保护（定值一般为0.3的额定电流）不能动作，这些保护更不能反应，比如阻抗保护，分析清华大学的发电机变压器内部故障仿真计算结果，主变、发电机大部分内部轻微故障由于电压不能下降，阻抗保护不能反应，而复压电压过流保护同样存在灵敏度不够的问题，因此后备保护主要是作为区外故障的后备，可以适当简化。

后备保护配置方案：

主变侧配置零序电流电压保护，发电机侧配置复合电压过流保护或阻抗保护即满足要求。

保护的双重化，指的应当是配置两套独立、完整的保护装置”，“近年来，微机式变压器保护逐渐得到应用。

一般这种保护应具有主保护与后备保护的全部功能。

因此，比较合理的配置方式是实现这种保护的双重化，即采用完全相同的两套微机式保护，分别由不同直流母线段来的熔断器供电。

这种保护方式，可以获得很好的运行效果。

上述的微机保护双重化方案，也应当实用于发电机组的保护。

”并且应该：

主保护双重化，简化后备保护。

随着现代微机技术的不断发展，微机保护的应用也越来越普及，越来越深入，正在全面取代传统的模拟式保护装置[5]。

RCS－985采用了高

文献综述

性能数字信号处理器DSP芯片为基础的硬件系统，并配以32位CPU用作辅助功能处理。

是真正的数字式发电机变压器保护装置。

对于一个大型发变组单元或一台大型发电机，配置两套RCS-985保护装置,可以实现主保护、异常运行保护、后备保护的全套双重化，操作回路和非电量保护装置独立组屏。

RCS-985集成了一个发电机变压器组单元的全套电量保护,适用于大型汽轮发电机、水轮发电机、燃汽轮发电机等类型的发电机变压器组单元接线，并能满足电厂自动化系统的要求[6]。

在整定保护的同时，同时我们还得考虑电力系统安全自动装置，在通常情况下指的是备用电源和备用设备自动投入及其厂用点快速切换、同步发电机自动调节励磁、按频率自动减负荷、按电压自动减负荷、自动解列、自动调频、同步发电机自动并列、线路自动并网等。

厂用电系统是发电厂的重要组成部分，它对于发电厂安全、满发有着直接的影响，而厂用电事故，不仅会造成电厂减负荷，甚至可能引起全厂停电造成电力生产的重大事故，所以对厂用电的安全运行应给予极高的重视。

现场实际运行中经常出现因接地保护接线错误而误动。

下面就针对厂用电系统接地保护的接线方式及现场发现解决问题进行总结[7]。

对实际应用的保护装置，通过整定计算，确定其运行参数（给出定值）。

从而使继电保护装置正确地发挥作用，保障电气设备的安全，维持电力系统的稳定运行[8]。

随着计算机软件技术的的不断发展，保护的整定计算越来越使用到计算机软件了，其中MATLAB是一种科学计算语言，但它具有和BASIC，FORTRAN，C等传统高级语言类似的语言特征，能方便地实现程序控制。

[9]可以进行保护整定运算[9~10]。

同时，我们还得关注下外国在电力自动化整合方面的发展[11]。

文献综述

1，王维俭，发电机变压器继电保护应用。

北京：

中国电力出版社，2005

2，杨奇逊，微型计算机保护基础。

北京：

中国电力出版社，1992

3，李佑林，林东。

电力系统继电保护原理及新技术。

北京：

科学出版社，2003

4，杨晓敏，电力系统继电保护原理及应用。

北京：

中国电力出版社，2006

研究内容

300MW发变组的特色

300MW发变组保护配置方案

两套保护各种保护的基本实现原理

在保护双重化下的各种保护的整定计算

验证整定计算是否符合实际工程要求

保护装置保护配置图

MATLAB的运算功能

研究计划

第1周根据论文内容和要求进行文献资料搜集

第2周进行英文资料翻译

第3周编写开题报告。

第4周进行参数计算，运行方式分析。

第5周绘制保护配置序网图

第6周计算接地短路零序电流

第7周对各种保护实现的原理进行分析

第8周完成保护整定导则的分析和研究

第9周对短路电流计算进行了验算

第10周绘制保护配置图

第11周初步完成保护整定计算

第12周对保护整定进行验算和校验

第13周再次分析保护实现原理是否合理

第14周修改论文格式

第16周整理论文并做好毕业答辩的准备

特色与创新

300MW发变组有其独有特色，其装设的保护装置和一般发变组有所不同，利用微机保护装置进行整定计算，可以相对简单地实现双重化配置。

而保护装置如果仅仅是简单地根据厂家的技术说明书来配置的话往往不能满足实际要求，所以本次设计就是要结合实际工程需要对这些保护的整定来进行分析补充。

而MATLAB是一种科学计算语言，它具有和BASIC，FORTRAN，C等传统高级语言类似的语言特征，能方便地实现程序控制。

运用MATLAB进行整定运算，可以简化整定计算的繁琐程序。

指导教师

意见

指导教师签名：

年月日

教研室意见

院部意见

主任签名：

年月日

教学院长签名：

年月日