变电站继电保护毕业设计

沈阳工程学院

毕业设计（论文）开题报告

姚家220KV一次降压变电所电气部分和继电保护部分

初步设计

系部：电气工程系

专业：电气工程及其自动化

学生姓名：

指导教师：王丽君

开题时间：2012 年 4 月9日

一、总体说明

在开题报告中要求给出你对课题的理解，类似的研究在国内外的进展情况，你对系统设计的初步设想，主要需要解决的技术难题和解决思路，同时应给出课题的时间安排。

二、开题报告内容

1．毕业设计（论文）课题的目的、意义、国内外现状及发展趋势

2．课题主要工作（设计思想、拟采用的方法及手段）

3．完成课题的实验条件、预计设计过程中可能遇到的问题以及解决的方法和措施

4．毕业设计（论文）实施计划(进度安排)

5．参考文献

三、撰写要求

1．报告字数不少于3000字

2．报告内容一律用A

纸打印

4

3. 上交时间为毕业设计第1周周末。

一、毕业设计（论文）课题的意义、国内外现状及发展趋势(可加附页)

1.毕业设计（论文）课题的意义:

这次设计是我们在大学学习中一次大规模、比较完整、系统的设计,在我们的学习中占有很重要的地位.它能训练我们综合运用所学基本理论、基本技能、专业知识使其联系生产及科研实际去解决问题的能力.通过这次设计,可以培养我们获取新知识、独立分析问题、解决问题和创新的能力,以便今后我们能更好的进行工作和学习。

2.国内外现状及发展趋势:

在七十年代，计算机技术出现了重大突破，随着其价格的大幅度下降和可靠性的提高，开始了计算机保护的研究热潮。84年底我国第一套微机距离保护样机经试运行后通过电力部门的科研鉴定。目前，我国不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护异彩纷呈，各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。无人值班的变电站内，微机继电保护装置与变电站监控系统已形成一个网络，保护装置可以通过微机监控系统的通信网络，将其运行状态、动作情况、信号等传送给集控站和调度所，值班员可以在远方投切保护装置、查看保护状态、修改保护定值。随着对微机保护的不断深入研究，在保护软件算法等方面也取得了很多新的理论成果，一些人工智能技术也逐渐引入到继电保护中来。进入九十年代以来，电力系统保护领域的研究工作转向人工智能的应用，相继出现了用人工神经网络、模糊理论来实现类型的判别、故障距离的确定、方向保护、主设备保护；用小波理论的数学手段分析故障产生信号的整个频带的信息并用于实现故障检测。这些人工智能技术不仅为提高故障差别精确度提供了手段，而且能够使基于单一工频信号的传统算法难以识别的问题得到解决。然而到目前为止，人工智能的应用还不能够取代传统保护原理，而且这些方法的应用同样受传感器频宽的限制，其结果往往是通过复杂的计算和繁琐的工作只能换取故障识别的准确度或可靠性的有限的提高。

微机保护必将随着各种技术的进步和发展呈现更新的特征，也将获得更广泛的应用。微机保护的出现，让电力系统运行更加可靠，供电更加稳定，出现故障能及时跳闸，并通知值班人员。这样能第一时间知道故障点的位置，了解故障的严重程度，第一时间对故障线路或故障装置进行抢修，为抢救国家财产争取了宝贵时间，国外的技术发展更加成熟，作为发展中国家的我们，要向他们学习，迎头赶上，达到世界领先水平。

3.设计任务:

⑴专业英文翻译部分:

我是从Electric Power Transmission Systems上找到的题目为The Electric Power System的文章,讲述了供电系统的需求。

⑵常规设计部分:姚家220KV一次降压变电所电气部分和继电保护部分初步设计的原始资料:

①电压等级为220/110/10KV, 3、本变电所220KV侧进线2回，110KV侧出线12回，10KV侧出线12℃回。

②地区年平均温度15，最高温度39℃，最低温度-10℃，所址地势平坦，交通方便，出线走廊宽阔。

表1.1 10KV侧负荷表

序号负荷名称最大负荷（KW）功率

因素

出线

方式

出现

回路数

附注

近期远期

1 化工厂20000 24000 0.9 架空 2

2 电器厂8000 10000 0.95 架空 1

3 机械厂5000 7500 0.95 架空 1

4 汽车厂10000 14000 0.9 架空 2

5 杜泽变电所4000 4400 0.95 架空 2

6 汪家变电所8000 10000 0.9 架空 2

7 西河变电所8000 12000 0.95 架空 2

8 南关变电所7000 8000 0.95 架空 2

最大负荷利用小时数T=6000，同时系数0.9，线损率为5﹪，总负荷中重要负荷（Ⅰ、Ⅱ类负荷）占55℅

110KV负荷统计资料

序号负荷名称最大负荷（KW）功率

因素

出线

方式

出现

回路数

重要负

荷

百分数

近期远期

1 炼钢厂5200 7400 0.9 架空

2 70%

设计需要确定姚家变电所的电气主接线和主变，然后计算高压220KV侧的母线短路电流计算。给予全所配备一定的保护，并说明配置原理。然后确定母线保护的装置，画出逻辑框图。最后整理分析。

二、课题预期目标及主要工作（设计思想、拟采用的方法及手段）

1.熟悉设计的题目,分析原始资料,收集资料。

2.选择电气主接线方案:考虑经济性、可靠性、技术性、灵活性的特点来确定合适的

电气主接线的方案.并参照《电力系统分析》、《发电厂电气部分》、《变电所设计》和《发电厂变电所电气接线和布置》,选择电气主接线的最优方案

3.选择变压器:参照《电力工程电气设备手册》,根据给的原始资料确定选用变压器

的型式、台数、容量、变压比。

4.短路电流计算:仔细阅读《电力系统故障分析》,掌握书上对等值网络图进行的短路

电流的计算.把本设计的系统网络图转换成等值网络图,计算出一组数据,还有给出的负荷表计算其短路电流。

5.选择电气设备:根据计算得出的数据,然后查《电力工程电气设备手册》就能确定

所选用的电气设备,设计配电装置:先看看有关这方面的专业书籍,如《电力工程电气设计手册》,根据所给的环境条件、气候条件再做出相应的设计。

6.设计全所的继电保护及自动装置:同样采取上面的方法,先看看《电力系统继电保

护》、《电力系统微机保护》,明白保护的原理,对220KV高压母线进行分析，并选择适当的保护配置，然后再做设计。

8. 绘制相关的图纸:用绘图软件来制作,像我们以前学习过的AutoCAD, CAXA等,都可

进行绘制.本设计中需要绘制变电所电气主接线图、屋外配电装置平面图、屋外配电装置断面图、微机保护逻辑框图。

三、预计设计过程中可能遇到的问题以及解决的方法和措施

1.英文资料的选择:要选自己能够翻译的,不太难的,有关电力方面的英语文章.上网检索,去图书馆检索各种杂志和相关的专业书籍。

2.电气主接线方案的确定:所画等值网络图的正确性,好好复习一下《电力系统故障分析》,正确画出系统网络图的等值网络图。

3. 变电所的主变压器的选择:有可能计算出的数据与设计手册上的标准不一致,要按照书上所提出的要求进行选择.参看《电力工程电气设备手册》。

4.设计中有关各种保护的规划:保护的知识学的不好,在配置保护时有很多的要求,要熟悉各种保护的原理.查阅专业书籍,如《电力系统继电保护》,《电力系统微机保护》等。