1. 研究目的与意义
110kV高压配电网、35kV及以下中低压配电网是城镇区域主要配电网,其特点是网络结构复杂多变,对供电可靠性的要求高,同时它联系了220kV及广大的10kV用户,任务重要,但是在实际的供电过程中易出现相间短路,单相接地,断相等故障,而且实际运行方式又有多种,从而给继电保护装置的配置与整定造成许多难题。随着经济社会的高速发展和现代工业建设的快速崛起,对其可靠性,经济性,灵活性和自动化水平的要求也在不断提高。因此,本次毕业设计的课题是值得我们去研究的,如果我们研究的好,可以大大的减少在城镇配电网上的继电保护整定时间,从而提高传输效率,减少故障的发生,对电网的安全稳定运行产生积极的意义。
2. 课题关键问题和重难点
本课题是关于城镇区域配电网的继电保护的整定计算和仿真,关键有以下几个方面:
(1)对110kV电网中的不同线路进行距离保护及零序电流保护的整定计算;
(2)对民用变电所中的110kV变压器保护进行整定计算;
3. 国内外研究现状(文献综述)
继电保护是一种电力系统的反事故自动装置,它在电力系统中的作用十分重要,可以说没有继电保护技术的发展,就没有现代电力系统的今天。要保证供电系统有良好的供电质量,就要求供电系统能够安全稳定地运行。但是在实际的运行中,会因为一些自然条件和人为问题,造成设备故障和不正常运行,比如当电力系统中的发电机,变压器,输电线路,母线以及用电设备一旦发生故障时,迅速而有选择性地切除故障设备,既能保护电气设备免遭损坏,又能提高电力系统运行的稳定性,是保证电力系统及其设备安全运行最有效的方法之一[1]。
目前我国110kV等级的输电线路的主保护通常由距离保护,零序电流保护配合构成。在35kV及以下电压等级的电网中,电压、电流保护运用较多,但是却难以满足更高电压等级复杂网络的要求。而距离保护恰恰弥补了这一缺陷。在以往的实践当中,距离保护在110kV线路保护中起到了重要的作用,它的保护区稳定,灵敏度高,动作情况受电网运行方式影响小,而且除了应用于输电线路保护外,还可用于发电机、变压器的后备保护中[2]。但是距离保护由于存在延时性,不能实现全线瞬动,这对稳定性有较高要求的超高压远距离输电系统来说是不能接受的;若线路短路点存在过渡电阻、电力系统的振荡对距离保护都会产生影响。经过学者的研究,目前距离保护广泛采用三段式的阶梯延时特性,通过上级线路与下级线路之间的配合完成保护的选择性;采用瞬时测定装置或者采用带偏移特性的阻抗继电器来弥补过渡电阻的影响;对于振荡则提出利用负序、零序分量或其增量来起动距离保护,在平时闭锁,也可利用阻抗变化率的不同来构成振荡闭锁或者利用动作的延时实现闭锁[3]。
在中性点直接接地的高压电网中,零序电流保护的灵敏度高,受系统运行方式变化的影响较小;当系统发生某些不正常运行状态,如系统振荡、短路过负荷时,零序电流保护不受它们的影响;方向性零序保护没有电压死区[4]。但是随着电力系统的快速发展,零序电流保护也面临着挑战。如今电网的运行方式变化很大,保护往往不能满足系统运行所提出的要求;除此以外,若用自耦变压器联系两个不同电压等级的电网(如110kV和220kV电网),则任意电网中发生接地短路都将在另一电网中产生零序电流,使保护的整定更复杂。这就要求我们合理运用各种保护方式,配合使用,达到理想的效果[5]。
4. 研究方案
本次设计要完成给定城镇区域配电网整定计算。对于相间短路故障采用距离保护,对于不对称接地故障采用零序电流保护。所以,首先要对运行方式进行分析,其次要对短路点进行论证,然后求取短路电流,制定整定计算的方案并进行整定动作值,动作时间及校验灵敏度等,最后进行仿真,完成继电保护仿真程序并得出仿真结果。
5. 工作计划
第1周查阅并翻译相关资料,掌握国内外与本课题相关研究成果,了解目前行业发
展状况和未来的发展趋势。
第2周翻译外文资料,完成开题报告初稿;
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