城镇典型区域配电网继电保护整定与仿真(子课题18)开题报告

 2022-10-27 22:42:17

1. 研究目的与意义

在电力系统中,配电网同电力用户的关系最密切、最直接,配电网的安全可靠供电直接关系到各行各业的生产、千家万户的生活,甚至人民的生命安全。目前,我国110kV输电网担负城市供电的艰巨任务,是我国输电网中的主干网。随着经济社会的高速发展和现代工业建设的迅速崛起,对其供电可靠性、经济性、灵活性和自动化水平的要求也在不断提高。由于110kV电网一般配置有距离与零序电流保护,分布电源的存在,以及实际生活中系统运行状态的不断变化,会导致保护范围变化甚至保护失效。这就给给保护整定带来很大难度。

本次毕业设计结合数字式线路保护原理,针对给定110kV电网进行继电保护配置和整定计算,在典型的继电保护、自动装置的配置与整定基础上,对影响继电保护正常动作的因素进行探讨与仿真,并寻找相应的对策。这些将对110kV城镇区域配电网的安全稳定运行具有重要意义。

2. 课题关键问题和重难点

本课题在分析继电保护原理的基础上,围绕数字距离保护和零序电流保护进行研究,并针对线路实际运行时可能出现的各种故障,计算不同故障时的电气量,为保护整定提供相应的理论依据,提出合理的整定方案。关键问题是等值阻抗计算与网络简化问题、短路电流计算问题、保护整定配合问题、仿真验证问题。

在继电保护的分析中会遇到几个难点。一是分支系数的求取。其包括助增分支和外汲分支的计算。二是系统运行方式的确定。无论系统如何工作,继电保护都必须可靠动作。这就需要在整定过程中考虑系统的最大最小运行方式,进而确定相应的参数。三是仿真验证问题。参数的设定,故障类型以及故障点的选取等都会直接影响方案的效果。

3. 国内外研究现状(文献综述)

保证电力系统的供电质量和供电安全,就要求电力系统能够安全稳定的运行。随着自动化技术的发展,电力系统的正常运行、故障期间以及故障后的恢复过程中,许多控制操作日趋高度自动化。这些控制操作的技术与装备大致可分为两大类:其一是为保证电力系统正常运行的经济性和电能质量的自动化技术与装备,主要进行电能生产过程的连续自动调节,动作速度相对迟缓,调节稳定性高,把整个电力系统或其中的一部分作为调节对象,这就是通常理解的电力系统自动化(控制)。其二是当电网或电气设备发生故障,或出现影响安全运行的异常情况时,自动切除故障设备和消除异常情况的技术与装备,其特点是动作速度快,其性质的非调节性的,这就是通常理解的电力系统继电保护与安全自动装置。

110kV输电网路一般作为中小电力系统的主干网,对110kV输电网路的保护需要考虑距离保护和其他保护的配合问题,以便主保护和后备保护在本网范围内协调工作,在总体考虑的前提下,有效的保护各元件。

目前我国110kV等级的输电线路主保护通常由距离保护、零序电流保护配合构成。在结构复杂、运行方式变化大的系统中,距离保护是性能较为完善的保护元件之一,因其受运行方式变化影响小,保护范围固定,具有明确的方向性,整定计算相对简易。但其不可避免的受到以下问题的困扰:1)110kV线路运行方式变化较大,负荷变化频繁,剧烈。而现有的微机距离保护Ⅲ段定值必须躲开最小负荷阻抗整定,因此常不能满足灵敏度的要求;2)保护区域外的高阻抗接地有可能引起保护误动作;3)对于短线路或者系统阻抗较大的线路时,常常会因为超越而误动。

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4. 研究方案

本设计报告针对给定的110kV电网进行继电保护整定,以电力系统设计基本原则为准则,以电网故障分析为基础,利用电力专业相关知识进行大量的计算工作:

(1)对110kV线路进行参数计算、运行方式分析以及短路计算。相间短路故障采用距离保护、不对称接地故障采用零序电流保护,分别整定计算。

(2)对变压器配备纵差保护并整定。

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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。

第2周翻译外文资料,完成开题报告初稿;

第3周完成开题报告终稿,编写论文提纲;

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