35KV电网的微机继电保护设计毕业论文

35KV电网的微机继电保护设计毕业论文

第一章绪论

1.1 继电保护的概念和容

1.1.1 继电保护的概念

当电力系统中的电力元件（如发电机，线路等）或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件时，需要有向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令，以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施、勇于保护电力元件的成套硬件设备，一般通称为继电保护装置；勇于保护电力系统的，则通称为电力系统安全装置。

1.1.2 继电保护的基本容：

对被保护对象实现继电保护，包括软件和硬件两部分容：（1）确定被保护对象在正常运行状态和拟进行保护的异常或故障状态下，有哪些物理量发生了可供进行状态判别的量、质或量与质的重要变化，这些用来进行状态判别的物理量，称为故障量或起动量；（2）将反映故障量的一个或多个元件按规定的逻辑结构进行编排，实现状态判别，发出警告信号或断路器跳闸命令的硬件设备。

1、故障量。

用于继电保护状态判别的故障量，随被保护对象而异，也随所处电力系统周围的条件而异。使用的最为普遍的是工程电气量。而最基本的是通过电力元件的电流和所在母线的电压，以及由这些量演绎出来的其它量，如功率、相序量、阻抗、频率等从而构成电流保护、电压保护、阻抗保护、频率保护等。例如，对于发电机，可以实现检测通过发电机绕组两端的电流大小是否相等、相位是否相反，来判定定子绕组是否发生了短路故障；对于变压器，也可以用同样的判据来实现绕组的短路故障保护，这种方式叫电流差动保护，是电力元件最基本的一种保护方式；而复杂的网络中。除电流大小外，还必须配以母线电压的变化进行综合的判断，才能实现线路保护，而最为常用的是可以正确地反映故障点到继电白狐装置安装处电气距离的距离保护。对于主要输电线路，还借助连接两侧变电所的通信通道相互传输继电保护信息，来实现对线路的保护。近年来，又开始研究利用故障初始过程暂态量作为判据的线路保护。对于电力系统安全自动装置，简单的例如以反映母线电压的频率绝对值下降或频率变化为负来判断电力系统是否已开始

走向频率崩溃；复杂的则在一个处所设立中心站，通过通信通道连续收集相关变电所的信息。进行综合判断，及时向相应变电所发出操作指令，以保证电力系统的安全运行。

2、硬件结构

硬件结构又叫装置。硬件结构中，有反映一个或多个故障量而动作的继电器元件，组成逻辑回路的时间元件和扩展输出回路数的中间元件等，在二十世纪五十年代及以前，它们差不多都是用电磁型的机械元件构成，随着半导体器件的发展，陆续推广了利用整流二极管构成的整流元件和由半导体分立元件组成的装置。70年代以后，利用集成电路构成的装置在电力系统继电保护中得到了广泛运用。到80年代微型机在安全自动装置和继电保护装置中逐渐应用。随着新技术、新工艺的采用，继电保护硬件设备的可靠性，运行维护方便性也不断得到提高。目前，是多种硬件结构并存的时代。

1.2继电保护的作用

电力系统运行要求安全可靠。但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异．运行情况复杂．覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件、设备及人为因素的影响(如雷击、倒塔、部过电压或运行人员误操作等)，电力系统会发生各种故障和不正常运行状态。最常见、危害最大的故障是各种形式的短路。

①故障造成的很大的短路电流产生的电弧使设备损坏。

②从电源到短路点间流过的短路电流引起的发热和电动力将造成在该路径铀F故障元件的损坏。

③靠近故障点的部分地区电压大幅度下降，使用户的正常工作道到破坏或影响产品质量。

④破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使该系统瓦解和崩溃。所谓不正常运行状态是指系统的正常工作受到干扰，使运行参数偏离正常值，如一些设备过负荷、系统频率或某些地区电压异常、系统振荡等。故障和不正常运行情况常常是难以避免的，但事故却可以防止。电力系统继电保护装置就是装设在每一个电气设备亡，用来反映它们发生的故障和不正常运行情况，从而动作于断路器跳闸或发出信号的一种有效的反事故的自动装置。它的基本任务是：自动、有选择性、快速地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件损坏

程度尽可能降低，并保证该系统相故障部分迅速恢复正常运行。反映电气元件的；正常运行状态，并依据运行维护的具体条件和设备的承受能力，发出信号、减负荷或延时跳闸应该指出，要确保电力系统的安全运行．除了继电保护装置外，还应该设置电力系统安全自动装置。后者是着眼于事故后和系统不正常运行情况的紧急处理，以防止电力系统大面积停电和保证对重要负荷连续供电及恢复电力系统的正常运行例如自动重合闸、备用电源自动投入、自动切负荷、快关汽门、电气制动、远方切机、在技选定的开关上实现系统解列、过负荷控制等。

电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源。电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好。但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件、设备及人为因素的影响，可能出现各种故障和不正常运行状态。故障中最常见，危害最大的是各种型式的短路。为此，还应设置以各级计算机为中心，用分层控制方式实施的安全监控系统，它能对包括正常运行在的各种运行状态实施控制。这样才能更进一步地确保电力系统的安全运行。

1.3电力系统继电保护的基本要求

动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

1.3.1选择性：

继电保护选择性是指在对系统影响可能最小的处所，实现断路器的控制操作，以终止故障或系统事故的发展。例如：对于电力元件的继电保护，当电力元件故障时，要求最靠近的故障点的断路器动作断开系统供电电源；而对于振荡解列装置，则要求当电力系统失去同步运行稳定性时，在解列后两侧系统可以各自安全的同步运行的地点动作于断路器，将系统一分为二，以终止振荡，等等电力元件继电保护的选择性，除了决定于继电保护装置本身的性能外，还要求满足：①由电源算起，愈靠近故障点的故障，启动值愈小，动作时间愈短，并在上下级之间有适当的裕度。②要具有后备保护的作用，如果最靠近故障点的断路器拒动，能由相邻的电源恻继电保护动作将故障断开

1.3.2速动性：