110kv线路保护 开题报告

目录

1 目的意义和国内外研究概况 (1)

2 论文的理论依据、研究方法、研究内容 (2)

2.1 理论依据 (2)

2.2 研究方法 (2)

2.3 研究内容 (3)

3 研究条件和可能存在的问题 (4)

4 预期的结果 (4)

5 进度安排 (4)

参考文献 (5)

1目的意义和国内外研究概况

随着经济的发展和人民生活水平的提高，对供电质量的要求日益提高。输电线路是电力配送的重要环节，也是电网建设的关键环节。输电线路继电保护设置的好环，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。电力系统中发生故障和出现不正常运行情况时，可能引起系统全部或部分正常运行遭受破坏，甚至发生预料不到的事故。为避免或减少事故的发生，提高电力系统运行的可靠性，必须对输电线路进行合理有效的继电保护。在电气设备或输电线路一旦发生故障时，继电保护装置就必须做出相应的动作，尽快将故障设备或线路从系统中切除，保证非故障部分继续安全运行，尽量缩小事故的范围和影响。

建国以来，我国电力系统继电保护技术经历了4个时代。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。

电力系统中发生故障和出现不正常运行情况时，可能引起系统全部或部分正常运行遭到破坏，电能质量变到不能容许的程度，以致造成对用户的停止供电或少供电，甚至造成人身伤亡和设备的损坏，这种情况就称为发生了“事故”。为了避免或减少事故的发生，提高电力系统运行的可靠性，必须改进设备的设计制造，保证设计安装和检修的质量，提高运行管理的水平，采取预防事故的措施，尽可能消除发生事故的可能性。在电气设备或输电线路一旦发生故障时，就必须采取措施，尽快地将故障设备或线路从系统中切除，保证非故障部分继续安全运行，避免事故的发生，或缩小事故的范围和影响。

继电保护装置就是指能反应电力系统中电气元件故障或不正常的运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。继电保护在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性，最大限度地保证向用户安全连续供电。在现代的电力系统中，如果没有专门的继电保护装置，要想维持系统的正常运行是根本不可能的。

随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。

2 论文的理论依据、研究方法、研究内容

2.1 理论依据

根据电网110kV 和35kV 及以下系统保护配置现状看：

（1）35kV 及以下电力线路保护一般为简单的电流保护，有的保护实现了电压闭锁，在电流互感器一次侧加电流即可对保护的动作行为进行正确性检查。

（2）110kV 及以上系统的保护配置为高频或光纤纵差保护、距离、零序保护。距离保护通过电压和电流测量阻抗；零序保护通过零序电压与零序电流测量零序功率方向，单独升流器不能检查装置的动作行为。目前保护传动试验是先用保护测试仪从二次进行试验，然后用升流器从一次加大电流检查回路的完整性。

2.2 研究方法

（1）距离保护

根据距离保护的工作原理，它可以在多电源的复杂网络中保证动作的选择性。距离保护第Ⅰ段是瞬时动作的，其动作时限I t 仅为保护装置的固有动作时间。为了与下一条线路保护的Ⅰ段有选择性的配合，两者的保护范围不能重叠，即Ⅰ段的动作阻抗整定为80%~85%线路全长的阻抗。

距离保护第Ⅱ段动作时限I I t ，为有选择性的动作，与下一线路距离保护Ⅰ段配合，采取整定时限I I t 大于下一线路Ⅰ段时间I t 一个t ∆的措施，通常第Ⅱ段的整定时限取0.5s ；与下一线路保护的第Ⅱ段之间的配合，因为两者时限相同，则保护范围不能重叠，故距离保护第Ⅱ段的保护范围不应超过下一线路距离保护第Ⅰ段的保护范围，即第Ⅱ段的动作阻抗整定为小于下一线路第Ⅰ段保护范围末端短路时的测量阻抗。

距离Ⅲ段为本线路和相邻线路的后备保护，其动作时限I I I t 整定原则与过电流保护相同，即大于下一条变电站母线出现保护的最大动作时限一个t ∆，其动作阻抗应按躲过正常运行时的最小负荷阻抗来整定。

距离Ⅰ段是瞬时动作的，但是它只能保护线路全长80%~85%，因此，两端合起来就使得在30%~40%线路全长内发生故障时，不能从两端瞬时切除，在一端须经0.5s 的延时才能切除。在220KV 及以上电压的网络中，有时候这种保护不能满足电力系统的运行的要求，因此不能作为主保护来使用。

由于阻抗继电器同时反应于电压的降低和电流的增大而动作，因此距离保护较电流保护和电压保护具有较高的灵敏度。此外，距离Ⅰ段的保护范围不受系统运行

方式变化的影响，其他两段受到的影响也比较小，因此保护范围比较稳定。

（2）电流三段式保护

第Ⅰ段保护其主要优点是简单可靠，动作迅速，因而获得了广泛应用；缺点是不能保护线路的全长，故不能单独使用，并且它的保护范围受系统运行方式变化的影响较大，对于短线路，由于线路首端和末端短路时，短路电流数值相差不大，致使保护范围可能为零，故不能使用。

第Ⅱ段保护与瞬时电流速断保护比较，限时电流速断保护的灵敏系数较高，动作可靠，能保护本线路的全长，并且还能作为该线路瞬时电流速断保护的近后备保护，即瞬时电流速断保护拒动，由限时电流速断保护动作切除故障。但当下一段线路故障而该段线路保护或断路器拒动时，电流Ⅱ段保护不一定会动作，故障不一定能消除，所以它不起远后备保护的作用。

第Ⅲ段定时限过电流保护结构简单，工作可靠，对单侧电源的放射型电网能保证有选择性的动作，即可作本线路的近后备，又可作下一条线路的远后备。缺点是越靠近电源端其动作时限越大，对靠近电源端的故障不能快速切除。

2.3研究内容

（1）输电线路继电保护设计方案

首先根据任务书上所给的各项任务进行分析，了解当前我国输电线路继电保护的现状和发展趋势拟定设计方案。本次10kV输电线路继电保护的设计，经过四年的专业课程学习，在已有专业知识的基础上，进行系统的计算和指标验证，使自己的设计方案能够达到预定的目的完成给定的任务。

（2）继电保护装置的选型

根据电力装置的选择原则和型号，查阅相关的型号手册对保护装置进行选择。主要的保护装置有断路器、隔离开关、高压开关柜、接地刀闸或接地器、电压互感器、电流互感器、避雷器等。

（3）继电保护设计方案的仿真

以前电力系统数字仿真技术，往往局限研究人员自己进行建模与仿真。其数学模型是否真实描述情况，将很大程度上影响到仿真是否取得成功。使用MATLAB 软件进行电力系统数字仿真，具有三个突出优势。

第一，电力系统仿真工具箱功能强大，工具箱内部的元件库提供了经常使用的各种电力元件的数学模型，并且提供了可以自己编程的方式创建适合的元件模型。第二，强大的MATLAB平台。第三，友好的界面。