萧氏集团中低压配电网改造中继电保护故障分析与优化设计 发电厂及电力系统毕业设计Word文档格式.docx

萧氏集团中低压配电网改造中继电保护故障分析与优化设计 发电厂及电力系统毕业设计Word文档格式.docx

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专业：

发电厂及电力系统班级：

20102092

指导教师：

熊同强

评阅教师：

完成日期二○一三年五月二十日

内容摘要

继电保护是电力系统设计有关事故时减小停电范围、限制事故对设备损害的这样一个领域。

电力系统继电保护的设计与配置是否合理，直接影响电力系统的安全运行，故选择保护方式时，满足继电保护的基本要求。

选择保护方式和正确的整定计算，以保证电力系统的安全运行。

输电线路继电保护主要是阶段式电流保护，即第Ⅰ段为电流速断保护，第Ⅱ段为限时电流速断保护，第Ⅲ段为过电流保护。

它以第Ⅰ段和第Ⅱ段作为主保护，以第Ⅲ段作为辅助保护。

当第Ⅰ、Ⅱ段灵敏系数不够时，可采用电流、电压联锁速段保护。

第Ⅰ段保护动作时间短，速动性好，但其动作电流较大，不能保护线路全长，保护范围最小;

第Ⅱ段保护有较短的动作时限，而且能保护线路全长，却不能作为相邻元件的后备保护；

第Ⅲ段保护的动作电流较前两段小，保护范围大，既能保护本线路的全长又能作为相邻线路的后备保护，灵敏性最好，但其动作时限较长，速动性差。

使用Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段组成的阶段式电流保护的主要优点是简单、可靠，并且在一般情况下能够满足快速切除故障的要求。

本次毕业设计的题目是萧氏集团中低压配电网改造中继电保护故障分析与优化设计。

主要任务是为保证电网的安全运行,需要对电网配置完善的继电保护装置.根据该电网的结构、电压等级、线路长度、运行方式以及负荷性质的要求，给萧世集团中低压配电网络设计合适的继电保护。

关键词：

中低压网络、继电保护、整定计算、故障分析、设计原理

Abstract

Therelayprotectionisrelatedtotheaccidentdesigningthepowersystemreduceoutagerange,limitofequipmentaccidentdamagesuchafield.Electricpowerdesignandconfigurationofrelayprotectionsystemisreasonable,directlyaffectthesafeoperationofthepowersystem,thechoiceofprotectionmethod,meetthebasicrequirementsofrelayprotection.Selectionofprotectionmodecalculationandsettingtheright,inordertoensurethesafeoperationofpowersystem.Relayprotectionoftransmissionlineisthemainstagecurrentprotection,ofthesectionisthecurrentquick-breakprotection,thesecondsectionistheinstantaneousovercurrentprotection,thethirdsectionforovercurrentprotection.Itisinthefirstparagraphofsectionasthemainprotection,insegmentIIIasauxiliaryprotection.WhenthearticleI,SectionIIthesensitivitycoefficientisnotenough,canusecurrent,voltageinterlockingspeedprotection.Thefirstsectionprotectionactiontimeisshort,goodspeed,buttheactioncurrentislarge,full-lengthcannotprotectcircuit,protectionrangeminimum;

secondsectionprotectionhasashortactiontime,andcanprotectthelinelength,butnotasaback-upprotectionofadjacentelements;

ChapterIIIactioncurrentprotectionovertheprevioustwosmall,bigprotectionrange,full-lengthcanprotectthelinecanbeusedasbackupprotection,adjacentlinesensitivityisbest,buttheactiontimeislonger,thespeeddifference.ThemainadvantageofusingthesectionI,SectionII,IIIpartstagecurrentprotectionissimple,reliable,andcanmeettherequirementsoffastfaultclearingingeneral.

Thegraduationprojectisthesubjectofanalysisandoptimizationdesignofrelayprotectionandfaultoflow-voltagedistributionnetworkreconstructionofXiao'

sgroup.Themaintaskistoensurethesafeoperationofpowergrid,theneedforrelayprotectiondeviceconfigurationperfect.Accordingtothepowergridstructure,thevoltagelevel,linelength,operatingmodeandloadpropertiesrequirements,torelayprotectionoflow-voltagedistributionnetworkXiaoShigroupdesignappropriate.

Keywords:

lowvoltagenetwork,relayprotection,settingcalculation,faultanalysis,designprinciple

前言

电力系统是由发电、变电、输电、供电、配电、用电等设备和技术组成的一个将一次能源转换为电能的统一系统。

电能是现代社会中最重要、也最为方便的能源。

而发电厂正是把其他形式的能量转换为电能，电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户，再通过各种用电设备转换为适合用户需要的其他形式的能量。

再输送电能的过程中，电力系统希望线路有比较好的可靠性，因此在电力系统受到外界干扰时，保护线路的各种继电装置应该有比较可靠的、及时的保护动作，从而切断故障点极大限度的降低电力系统供电范围。

电力系统继电保护就是为达到这个目的而设置的。

本次设计的任务主要包括:

继电保护运行凡是的选择、电网各个元件参数及符合电流计算、短路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校正、继电保护零序电流整定计算和校正、对所选择的保护装置进行综合评价。

1继电保护的概论

1.1继电保护的概念及任务

自1901年第一代机电型感应式过流继电器在电力系统应用以来，继电保护已经经历了一个多世纪的发展，经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微处理机式等不同的发展阶段。

尽管其研究工作不断发展和完善，但是继电保护的基本原理并没有变，至今仍然应用于电力系统继电保护领域中。

电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。

继电保护的基本任务是：

电力系统发生故障时，自动、快速、有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证非故障设备继续运行，尽量缩小停电范围;

电力系统出现异常运行状态时，根据运行维护的要求能自动、及时、有选择地发出告警信号或者减负荷、跳闸。

1.2继电保护技术发展简史

上世纪90年代出现了装于断路器上并直接作用于断路器的一次式的电磁型过电流继电器，本世纪初，随着电力系统的发展，继电器才开始广泛应用于电力系统的保护。

这个时期可认为是继电保护技术发展的开端。

1901年出现了感应型过电流继电器。

1908年提出了比较被保护元件两端的电流差动保护原理。

1910年方向性电流保护开始得到应用，在此时期也出现了将电流与电压比较的保护原理，并导致了本世纪29年代初距离保护的出现。

随着电力系统载波通讯的发展，在1927年前后，出现了利用高压输电线上高频载波电流传送和比较输电线两端功率或相位的高频保护装置。

在50年代，微波中继通讯开始应用与电力系统，从而出现了利用微波传送和比较输电线两端故障电气量的微波保护。

早在50年代就出现了利用故障点产生的行波实现快速继电保护的设想。

经过20余年的研究，终于诞生了行波保护装置。

显然，随着光纤通讯将在电力系统中的大量采用，利用光纤通道的继电保护必将得到广泛的应用。

以上是继电保护原理的发展过程。

与此同时，构成继电保护装置的元件、材料、保护装置的结构型式和制造工艺也发生了巨大的变革.50年代以前的继电保护装置都是由电磁型感应型或电动型继电器组成的这些继电器统称为机电式继电器.

本世纪50年代初由于半导体晶体管的发展开始出现了晶体管式继电保护装置称之为电子式静态保护装置.70年代是晶体管继电保护装置在我国大量采用的时期满足了当时电力系统向超高压大容量方向发展的需要.80年代后期标志着静态继电保护从第一代（晶体管式）向第二代（集成电路式）的过渡.目前后者已成为静态继电保护装置的主要形式.

在60年代末有人提出用小型计算机实现继电保护的设想由此开始了对继电保护计算机算法的大量研究对后来微型计算机式继电保护（简称微机保护）的发展奠定了理论基础.

70年代后半期比较完善的微机保护样机开始投入到电力系统中试运行.

80年代微机保护在硬件结构和软件技术方面已趋于成熟并已在一些国家推广应用这就是第三代的静态继电保护装置.微机保护装置具有巨大的优越性和潜力因而受到运行人员的欢迎.进入90年代以来它在我国得到了大量的应用将成为继电保护装置的主要型式.可以说微机保护代表着电力系统继电保护的未来将成为未来电力系统保护控制运行调度及事故处理的统一计算机系统的组成部分.

1.3继电保护的基本原理和保护的组成

继电保护装置要起到反事故的自动装置作用，必须正确区分“正常”与“不正常”运行状态，被保护元件的“外部故障”与“内部故障”，以实现继电保护功能。

对此，通过检测各种状态下被保护元件所反应的各种物理量的变化，并予以鉴别，依据反应的物理量的不同，保护装置构成各种原理的保护。

1.3.1反应系统正常运行与故障时电器元件

一端所测基本参数的变化而构成的原理（单端测量原理，也称阶段式原理）

1-3（图一）阶段式原理图

运行参数：

I、U、