110kV线路保护GXH811A-112Q接线开题报告

 2022-09-26 14:39:53

1. 研究目的与意义

选题背景变电站的综合自动化离不开四遥,即遥信、遥测、遥调、遥控。

而针对110kV线路,主要考虑三遥,即不考虑遥调。

根据规程,确定110kV线路需要的遥信量、遥测量、遥控对象,并对其方法进行简单的研究,从而完成测控柜的三遥接线。

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2. 课题关键问题和重难点

课题关键问题 随着经济的发展,电扮演着越来越重要的角色。

同时伴随着事故也越来越多,电力系统事故是由于电力设备或者人为原因造成的事件,我们该如何解决类似情况的发生。

在故障发生后,我们应该怎么应对继电保护事故,一旦发生重大事故的时候,我们应理性解决还是盲目解决。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

文献综述

在110kV 及以下电网中,110kV 线路保护包括电气三遥、三段接地距离保护、三段零序方向过流保护和低频率保护 ,并配有三相一次重合闸功能、过负荷告警功能,跳合闸操作回路。110kv辐射状网络方式运行 ,地区电源也应当以辐射线路接入联络变电所实行环状或双回线布置,但应当遵循以开环或线路变压器组方式运行的原则

1. 三遥

三遥在变电站系统主要由中央变电所监控主机、与监控系统软件、通讯转发器、高压柜综保、高低压柜数字电力多功能表、传输电缆、UPS电源等设备组成。

三遥是指:

遥测:采集三相电压、三相电流、输出功率、频率、有功功率、无功功率、功率因数等参数,并上传至监控主机。

遥信:采集设备状态、工作方式、故障报警信息,上传至监控主机。

遥控:操作人员通过监控主机发出遥控分合闸指令,执行高压柜远程分合闸。

2.三相距离保护

距离保护根据测量阻抗的大小 ,反应故障点的远近 ,故称距离保护。同时,由于它是反应阻抗参数而工作的 ,又称为阻抗保护。距离保护在任何复杂形式的电网中都可有选择性的切除故障 ,而且具有足够的灵敏性和快速性 ,因此在高压及超高压线路中获得了最广泛的应用。该装置设置了完整的三段相间距离保护和三段接地距离保护。

3.sf6断路器

随着国民经济的迅速发展,各行各业的用电需求量也急剧增加,电力系统负荷日益增长,供电可靠性要求逐步提高;变电站的开关也逐渐由油开关换代成新型的SF6断路器,SF6断路器已经在电力系统中得到广泛应用。

SF6断路器不仅在系统正常运行时能切断和接通高压线路及各种空载和负荷电流,而且当系统发生故障时,通过继电保护装置的作用能自动、迅速、可靠地切除各种过负荷电流和短路电流,防止事故范围的发生和扩大。

利用六氟化硫(SF6)气体作为灭弧介质和绝缘介质的一种断路器,简称 SF6断路器。它与空气断路器同属于气吹断路器,不同之处在于:①工作气压较低;②在吹弧过程中,气体不排向大气,而在封闭系统中循环使用。六氟化硫用作断路器中灭弧介质始于20世纪50年代初。由于这种气体的优异特性,使这种断路器单断口在电压和电流参数方面大大高于压缩空气断路器和少油断路器,并且不需要高的气压和相当多的串联断口数。在60~70年代,SF6断路器已广泛用于超高压大容量电力系统中。80年代初已研制成功363千伏单断口、550千伏双断口和额定开断电流达80、100 千安的SF6断路器。

SF6断路器是利用六氟化硫密度继电器来监视气体压力的变化的。当六氟化硫气体压力下降到第一报警值时,密度继电器动作,报出补气压力的信号。当六氟化硫气体压力下降到第二报警值时,密度继电器动作,报出闭锁压力的信号,同时把开关的跳合闸回路断开,实现分、合闸闭锁。在150℃以下时,SF6有良好的化学惰性,不与断路器中常用的金属、塑料及其他材料发生化学作用。在大功率电弧引起的高温下分解成各种不同成分时,电弧熄灭后的极短时间内又会重新合成。SF6中没有碳元素,没有空气存在,可避免触头氧化。SF6的介电强度很高,且随压力的增高而增长。在1大气压下,SF6的介电强度约等于空气的2~3倍。绝对压力为3大气压时,SF6的介电强度可达到或超过常用的绝缘油。SF6 灭弧性能好,在一个简单开断的灭弧室中,其灭弧能力比空气大100倍。在SF6中,当电弧电流接近零时,仅在直径很小的弧柱心上有很高的温度,而其周围是非导电层。这样,电流过零后,电弧间隙介电强度将很快恢复。

4.隔离刀闸

隔离开关是高压开关的一种,因为没有专门的灭弧装置,所以不能切断负荷电流和短路电流,一般与断路器配合使。

刀闸的主要特点是无灭弧能力,只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。主要作用是:1)分闸后,建立可靠的绝缘间隙,将需要检修的设备或线路与电源用一个明显断开点隔开,以保证检修人员和设备的安全。2)根据运行需要,换接线路。3)可用来分、合线路中的小电流,如套管、母线、连接头、短电缆的充电电流,开关均压电容的电容电流,双母线换接时的环流以及电压互感器的励磁电流等。4)根据不同结构类型的具体情况,可用来分、合一定容量变压器的空载励磁电流。

参考文献

[1] 西北电力设计院,电力工程设计手册第二册[M].北京:中国电力出版社,1997.[2] 东北电力设计院,继电保护和安全自动装置技术规程(GB 1428593)[S].北京:中国电力出版社,1993.[3]姚春球,发电厂电气部分[M].北京:中国电力出版社,2004.[4] 西北电力设计院,火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程(DL/T 51362001)[S].北京:中国电力出版社,2002.[5] 江苏省电力公司,电力系统继电保护原理与实现技术[M].北京:中国电力出版社,2006

4. 研究方案

设计方案电力系统运行中最常发生的故障是相间短路和单相接地,参考以上设计原则,做出设计方案如下:对于110KV双回输电线路,可配置反映相见短路的距离保护和放映单相接地的三段式零序电流保护。

由于三段式电流保护接线简单、经济、灵敏度高、延时小,但也存在缺点,即对于短线路或运行方式变化很大的网络,保护往往不能满足系统运行所提出的要求。

对于相间短路考虑到以上原因,我们采用距离保护。

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5. 工作计划

第1周 学习二次设计规程,完成线路保护配置第2周 消化保护说明书,完成保护资料翻译第3周 二次系统学习;设备配置;编写开题报告第4周 根据保护说明书及工程图纸了解保护柜的组屏第5周 断路器、操作箱原理学习,掌握控制回路第6周 刀闸操作、防误原理学习,掌握防误方式第7周 测控柜学习,了解四遥功能的实现第8周 完成交流电流、电压回路二次接线图设计第9周 完成控制回路二次接线图设计第10周 完成刀闸闭锁回路二次接线图设计,完善二次设计图纸第11周 编写设计说明书第12周 准备答辩、毕业答辩

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