85461120035KV變電站開(kāi)題報(bào)告

1、本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告題 目35kv變電站繼電保護(hù)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告專(zhuān) 業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化一、 文獻(xiàn)綜述35kv變電站主要用于大城市中大工業(yè)企業(yè)內(nèi)部及農(nóng)村網(wǎng)絡(luò)，具有極其重要的作用，它的安全穩(wěn)定運(yùn)行直接影響著其下一級(jí)變電站與所掛大型用戶(hù)的正常工作。變電站的基本設(shè)計(jì)方法主要通過(guò)以下三個(gè)步驟：了解所設(shè)計(jì)變電站的基本情況，分析其在系統(tǒng)中的地位與作用。正確選擇變電站的控制方式，對(duì)35kv變電站宜采用無(wú)人值班形式。通過(guò)電氣主接線(xiàn)圖正確選擇電氣設(shè)備。對(duì)目標(biāo)變電站繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的規(guī)劃、選擇及校驗(yàn)。繪制二次側(cè)的繼電保護(hù)原理圖。繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置屬于二次部分，它對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。

2、繼電保護(hù)整定的基本任務(wù)就是要對(duì)各種繼電保護(hù)給出整定值，而對(duì)電力系統(tǒng)中的全部繼電保護(hù)來(lái)說(shuō)，則需要編出一個(gè)整定方案。整定方案通?？砂措娏ο到y(tǒng)的電壓等級(jí)或者設(shè)備來(lái)編制，并且還可按繼電保護(hù)的功能劃分小方案分別進(jìn)行。例如：35kv變電站繼電保護(hù)可分為：相間短路的電壓、電流保護(hù)，單相接地零序電流保護(hù)，短線(xiàn)路縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)等。整定計(jì)算一般包括動(dòng)作值的整定、靈敏度的校驗(yàn)和動(dòng)作時(shí)限的整定三部分。并且分為：無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)的整定。動(dòng)作時(shí)限的整定。帶時(shí)限電流速斷保護(hù)的整定。對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求有四點(diǎn)：即選擇性、靈敏性、速動(dòng)性和可靠性 （1）選擇性 當(dāng)供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能有選擇性地將故障部分切除

3、。也就是它應(yīng)該首先斷開(kāi)距離故障點(diǎn)最近的斷路器，以保證系統(tǒng)中其它非故障部分能繼續(xù)正常運(yùn)行。系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置能滿(mǎn)足上述要求的，就稱(chēng)為有選擇性；否則就稱(chēng)為沒(méi)有選擇性。主保護(hù)和后備保護(hù)：35kv供電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備和線(xiàn)路應(yīng)裝設(shè)短路故障保護(hù)。短路故障保護(hù)應(yīng)有主保護(hù)、后備保護(hù)，必要時(shí)可增設(shè)輔助保護(hù)。 當(dāng)在系統(tǒng)中的同一地點(diǎn)或不同地點(diǎn)裝有兩套保護(hù)時(shí)，其中有一套動(dòng)作比較快，而另一套動(dòng)作比較慢，動(dòng)作比較快的就稱(chēng)為主保護(hù)；而動(dòng)作比較慢的就稱(chēng)為后備保護(hù)。即：為滿(mǎn)足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備的要求，能以最快速度有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備和線(xiàn)路故障的保護(hù)，就稱(chēng)為主保護(hù)；當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用以切除故障的保護(hù)，就稱(chēng)為后備保護(hù)。 后

4、備保護(hù)不應(yīng)理解為次要保護(hù)，它同樣是重要的。后備保護(hù)不僅可以起到當(dāng)主保護(hù)應(yīng)該動(dòng)作而未動(dòng)作時(shí)的后備，還可以起到當(dāng)主保護(hù)雖已動(dòng)作但最終未能達(dá)到切除故障部分的作用。除此之外，它還有另外的意義。為了使快速動(dòng)作的主保護(hù)實(shí)現(xiàn)選擇性，從而就造成了主保護(hù)不能保護(hù)線(xiàn)路的全長(zhǎng),而只能保護(hù)線(xiàn)路的一部分。也就是說(shuō)，出現(xiàn)了保護(hù)的死區(qū)。這一死區(qū)就必須利用后備保護(hù)來(lái)彌補(bǔ)不可。近后備和遠(yuǎn)后備： 當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，由相鄰設(shè)備或線(xiàn)路的保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的后備稱(chēng)為遠(yuǎn)后備保護(hù)；由本級(jí)電氣設(shè)備或線(xiàn)路的另一套保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù)，就叫近后備保護(hù)； 輔助保護(hù)： 為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運(yùn)行而增設(shè)的簡(jiǎn)單保護(hù)，稱(chēng)為輔助保

5、護(hù)。（2）靈敏性 靈敏性指繼電保護(hù)裝置對(duì)故障和異常工作狀況的反映能力。在保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi)，不管短路點(diǎn)的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣，保護(hù)裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動(dòng)作；但在保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障時(shí),又不應(yīng)該產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作。保護(hù)裝置靈敏與否，一般用靈敏系數(shù)來(lái)衡量。保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)應(yīng)根據(jù)不利的運(yùn)行方式和故障類(lèi)型進(jìn)行計(jì)算。靈敏系數(shù)km為被保護(hù)區(qū)發(fā)生短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)安裝處的最小短路電流id.min與保護(hù)裝置一次動(dòng)作電流idz的比值，即:km=id.min/idz靈敏系數(shù)越高，則反映輕微故障的能力越強(qiáng)。各類(lèi)保護(hù)裝置靈敏系數(shù)的大小，根據(jù)保護(hù)裝置的不同而不盡相同。對(duì)于多相保護(hù)，idz取兩相短路電流最小值idz(2);

6、對(duì)于10kv不接地系統(tǒng)的單相短路保護(hù)取單相接地電容電流最小值ic.min 。（3）速動(dòng)性 速動(dòng)性是指保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障?？s短切除故障的時(shí)間，就可以減輕短路電流對(duì)電氣設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，從而為電氣設(shè)備的自啟動(dòng)創(chuàng)造了有利條件，同時(shí)還提高了發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。 所謂故障的切除時(shí)間是指保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間與斷路器的跳閘時(shí)間之和。由于斷路器一經(jīng)選定，其跳閘時(shí)間就已確定，目前我國(guó)生產(chǎn)的斷路器跳閘時(shí)間均在0.02s以下。所以實(shí)現(xiàn)速動(dòng)性的關(guān)鍵是選用的保護(hù)裝置應(yīng)能快速動(dòng)作。 （4）可靠性 保護(hù)裝置應(yīng)能正確的動(dòng)作，并隨時(shí)處于準(zhǔn)備狀態(tài)。如不能滿(mǎn)足可靠性的要求，保護(hù)裝置反而成為了擴(kuò)大事故

7、或直接造成故障的根源。為確保保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性，則要求保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原理、整定計(jì)算、安裝調(diào)試要正確無(wú)誤；同時(shí)要求組成保護(hù)裝置的各元件的質(zhì)量要可靠、運(yùn)行維護(hù)要得當(dāng)、系統(tǒng)應(yīng)盡可能的簡(jiǎn)化有效，以提高保護(hù)的可靠性。繼電保護(hù)的基本原理：（1）電力系統(tǒng)故障的特點(diǎn) 電力系統(tǒng)中的故障種類(lèi)很多，但最為常見(jiàn)、危害最大的應(yīng)屬各種類(lèi)型的短路事故。一旦出現(xiàn)短路故障，就會(huì)伴隨其產(chǎn)生三大特點(diǎn)。即：電流將急劇增大、電壓將急劇下降、電壓與電流之間的相位角將發(fā)生變化。（2）繼電保護(hù)的類(lèi)型 在電力系統(tǒng)中以上述物理量的變化為基礎(chǔ)，利用正常運(yùn)行和故障時(shí)各物理量的差別就可以構(gòu)成各種不同原理和類(lèi)型的繼電保護(hù)裝置。如：反映電流變化的電流保

8、護(hù)，有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)和零序電流保護(hù)等； 反映電壓變化的電壓保護(hù)，有過(guò)電壓保護(hù)和低電壓保護(hù)；既反映電流的變化又反映電壓與電流之間相位角變化的方向過(guò)電流保護(hù)； 反映電壓與電流之間比值，也就是反映短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處阻抗的距離保護(hù)；反映輸入電流與輸出電流之差的差動(dòng)保護(hù)，其中又分為橫聯(lián)差動(dòng)和縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)； 用于反映系統(tǒng)中頻率變化的周波保護(hù)； 專(zhuān)門(mén)用于反映變壓器內(nèi)部故障的氣體保護(hù)（即瓦斯保護(hù)），其中又分為輕瓦斯和重瓦斯保護(hù)； 專(zhuān)門(mén)用于反映變壓器溫度變化的溫度保護(hù)等。在電力系統(tǒng)中，大型變壓器是屬于一種比較重要和比較昂貴的設(shè)備。如果一臺(tái)變壓器故障為了減少故障的損壞

9、程度必須盡快把變壓器切除，損壞的變壓器的維修費(fèi)用不僅非常昂貴而且對(duì)電力系統(tǒng)的損失很大，可達(dá)幾百萬(wàn)美元。因此，減少變壓器故障的次數(shù)和停電時(shí)間是很重要。所以，要求變壓器保護(hù)更為可靠和安全，包括對(duì)保護(hù)不拒動(dòng)（可靠性），不誤動(dòng)（安全性）以及快速動(dòng)作（切除故障時(shí)間短）的要求。然而，由于變壓器復(fù)雜的運(yùn)行工況，保護(hù)變壓器不是一件容易的事，可以說(shuō)，在電力系統(tǒng)中，保護(hù)變壓器對(duì)繼電保護(hù)是一種挑戰(zhàn)。繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀，電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚，在40余年的時(shí)間里完成了發(fā)展的4個(gè)歷史階段。

10、繼電保護(hù)的未來(lái)發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)未來(lái)趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。微機(jī)保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)：高速數(shù)據(jù)處理芯片的應(yīng)用微機(jī)保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)、控制、測(cè)量、信號(hào)、數(shù)據(jù)通信一體化繼電保護(hù)的智能化。二、論文提綱1 緒論1.1 變電站繼電保護(hù)的發(fā)展1.2 繼電保護(hù)裝置的基本要求1.3 繼電保護(hù)整定1.4 本文的主要工作2 設(shè)計(jì)概述2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)2.2 設(shè)計(jì)規(guī)模2.3 設(shè)計(jì)原始資料3 電氣主接線(xiàn)的選擇與負(fù)荷計(jì)算3.1 主接線(xiàn)設(shè)計(jì)要求3.2 變電站主接線(xiàn)的選擇原則3.3 主接線(xiàn)方案選擇3.4 35kv變電所主接線(xiàn)簡(jiǎn)圖3.5 負(fù)荷計(jì)算4 短路電流的計(jì)算4.1 引言4.2

11、基準(zhǔn)參數(shù)選定4.3 阻抗計(jì)算4.4 短路電流計(jì)算4.5 短路電流計(jì)算結(jié)果5 變電所繼電保護(hù)及故障分析5.1本系統(tǒng)故障分析5.2 線(xiàn)路繼電保護(hù)裝置5.3 主變壓器繼電保護(hù)裝置設(shè)置5.4 本設(shè)計(jì)繼電保護(hù)裝置原理概述6 主變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算及繼電器的選擇6.1 概述6.2 瓦斯保護(hù)6.3 差動(dòng)保護(hù)6.4 過(guò)電流保護(hù)6.5 過(guò)負(fù)荷保護(hù)6.6 冷卻風(fēng)扇自起動(dòng)7 線(xiàn)路的保護(hù)整定計(jì)算7.1 概述7.2 線(xiàn)路保護(hù)的原理7.3 35kv線(xiàn)路三段式電流保護(hù)整定計(jì)算7.4 10kv線(xiàn)路保護(hù)整定計(jì)算8 結(jié)論三、文獻(xiàn)綜述1王梅義.高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)運(yùn)行技術(shù)s.北京:電力工業(yè)出版社，19812熊為群.陶然.繼電保護(hù)自動(dòng)

12、裝置及二次接線(xiàn)（第二版）.中國(guó)電力出版社.20003楊奇遜.微型機(jī)繼電保護(hù)基礎(chǔ)s.北京:水利電力出版社.19884吳斌.劉沛.陳德樹(shù).繼電保護(hù)中的人工智能及其應(yīng)用s.電力系統(tǒng)自動(dòng)化.1995(4)5韓笑.電氣工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南繼電保護(hù)分冊(cè)s.北京:中國(guó)水利水電出版社，20036崔家佩.孟慶炎.熊炳耀.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)裝置整定計(jì)算s.北京:水利水電出版社.2002年.7許建安.連晶晶.繼電保護(hù)技術(shù)s.北京:中國(guó)水利水電出版社.2004.8李火元.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置（第二版）s.北京:中國(guó)電力出版社.20069尹項(xiàng)根.曾克娥.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與應(yīng)用（上冊(cè)）s.武漢.華中科技大學(xué)出版社，200110賀家李.宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理s.北京:水利電力出版社.198511何仰贊.溫增銀.電力系統(tǒng)分析（上）s.華中理工大學(xué)出版社.1996年7月12西安交通大學(xué).李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析（第二版）s.北京:中國(guó)電力出版社.1995年5月.13芮靜康.現(xiàn)代工業(yè)與民用供配電設(shè)計(jì)手冊(cè)s.中國(guó)水利水電出版社.2004. 17