110kV系统线路保护综合设计与仿真

论文总字数：16765字

摘 要

在如今这个时代，人们越来越离不开电的使用，对用电的需求也不断的提高。为了满足社会的需要，电网也加快了改进的脚步。本次设计是通过对典型110kV配电网进行合理建模，通过对系统可能发生的故障处可能发生的单相接地故障和两相接地故障进行分析计算，本设计以A母线的BH3和BH4进行距离保护和零序电流保护的整定计算分析，保护配置采用南瑞的RCS-941装置，并用PSCAD进行系统故障仿真，以此来改进继电保护的安装点，这将对电网的安全稳定运行产生积极的意义。

关键字：110kV；距离保护；零序电流保护；PSCAD仿真

Abstract

In today"s era, people are increasingly inseparable from the use of electricity, people"s demand for electricity is also constantly improving. In order to meet the needs of society, the power grid has also accelerated the pace of improvement. This design is through the typical 110kV distribution network for reasonable modeling, through the system may occur at the fault of the single-phase grounding fault and two-phase grounding fault analysis and calculation, this design to A Busbar BH3 and BH4 for distance protection and 0 sequence current protection of the tuning calculation analysis.  The protection configuration uses the RCS-941 device of Nan Rui and the system fault simulation with PSCAD to improve the installation point of relay protection, which will have positive significance for the safe and stable operation of the power grid.Keywords: 110kV; distance protection; 0 Sequence current protection; PSCAD Simulation

目录

摘要 III

Abstract IV

第一章 绪论 1

第二章 参数计算及短路计算 3

2.1 序网络图 3

2.1.1 正序网络图 3

2.1.2 负序网络图 3

2.1.3 零序网络图 4

2.2 参数计算 4

2.2.1 线路参数 4

2.2.2 发电厂相关参数 5

2.3 短路计算 7

2.3.1 三相短路 7

2.3.2 单相接地短路 9

2.3.3 两相接地短路 12

第三章 整定计算 15

3.1 BH3整定 15

3.1.1 零序电流保护 15

3.1.2 相间距离保护 17

3.1.3 接地距离保护 18

3.1.4 重合闸 18

3.2 BH4整定 18

3.2.1 零序电流保护 18

3.2.2 相间距离保护 19

3.2.3 接地距离保护 19

3.2.4 重合闸 20

第四章 保护配置 21

4.1 保护原理 21

4.1.1 距离保护： 21

4.1.2 零序过流保护 21

4.2 保护定值列表 24

第五章 仿真 26

5.1 仿真模型 26

5.2 单相接地短路故障仿真结果 26

5.3 两相接地短路故障仿真结果 29

5.4 总结 30

第六章 结束语 31

谢辞 32

参考文献 33

附录 34

第一章 绪论

随着中国经济架构的不间断发展，用电设备的类型是日新月异用户数量也与日俱增，因此这样的变化对电网的供电设备的技术要求也在不断的提高。由于电网规模的不断升级以及电网内总用电量的剧烈增加，在用电网络如今更加容易的出现与以往相比更加复杂的工作电流以及短路电流，为了能够保证到用户供电电流的连续性和供电电流的质量，继电保护在我们的电力系统中应运而生。

但是，电网在进行具体的供电流程中，相比于自然灾害引发故障，由于人为的倒闸操作失误产生的故障要多得多，这直接会导致大量停电事故以及许多保护设备工作失灵等等现象，这些问题的存在会对许多居民用户的生活以及一些企业的生产工作甚至医院学校都形成重大影响。所以我们很有必要关注继电保护的工作，使用目前比较可靠的方法来使得电网中工作的继电保护设备正常稳定的运行，确保电网的安全。110kV电网是当今社会城市电网供电系统中极其重要的组成部分，这部分系统的平稳运行直接影响了整个电力系统网络正常的工作秩序，也同时紧要的关系着人们的财产安全和人们的生命安全，所以目前继电保护的产生是为了能够确保城市用电的安全稳定性而出现的。从字面上来看继电保护的意思就是在故障发生时能够安全稳定的保证电力系统众多设备继续稳定运行的装置。如果相对具体一点来说，其实就是在电力系统的正常工作过程中，有时候会因为某些未知的原因，如电力系统本身的某些故障、设备上的配件破损共同促使供电的工作难以维持下去，这时候为了能快速的恢复正常的供电运行，确保在这些紧急的情况下的工作能力，我们就需要一个或多个设备来共同或相互协作的完成或者补足电力系统因为这些未知故障而不能完成的任务，这些设备我们统称为继电保护设备。继电保护工作的主要目标就是能够快速并且及时地发现并排除系统内发生的故障，这样我们可以缩小永久性故障所带来的巨大损失或者消除暂时性故障所带来的影响。在继电保护的操作中最常用的就是跳闸，当系统因为很多暂时未知的因素例如自然因素或者人为因素而导致故障时，而且这个出现的故障已经足够影响到整个系统的稳定性以及设备安全问题时，并且如果我们不能够及时处理这些故障将会对整个系统造成更大的危害或造成极大的经济损失，这时继电保护设施将会开始发挥作用，它能够及时稳定的强制停止这些故障线路的元件并且一定范围内保护系统内其他正常运行的元件能够不受影响，以供工作人员到来进行修理和检查。在整个故障问题中，只有通过跳闸的方式才能极大程度地保护电力设备，降低因为故障发生而导致的安全问题以及经济问题。

根据继电保护在电力系统中所承担的任务，继电保护装置在技术上一般应满足以下四个基本要求，即可靠性、速动性、灵敏性和选择性。

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