论文总字数：22465字

摘 要

本文针对所给的110kV城镇区域配电网进行了保护配置和选型工作，并分别对相应线路进行了短路计算以及距离保护和零序电流保护的整定计算，对变压器进行纵差动保护整定计算，瓦斯保护分析；对配电线路进行电流速断保护计算。通过计算确定保护的动作值，进行合理的保护配合，保证继电保护所应该具有的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，最后运用PSCAD仿真软件，构建相应电路模型，模拟110kV电网的运行，对线路故障进行分析，验证整定的正确性，并分析加入过渡电阻对故障的影响。

关键词：继电保护；保护配置；整定计算；仿真分析。

The relay protection setting and Simulation of the typical regional distribution network in cities

（Sub-project 13）

Abstract

In this paper, we carried out the protection configuration and selection for the urban regional distribution network of 110kV . At first , We have carried on the short circuit calculation to the transmission line as well as the distance protection and the zero sequence current protection setting calculation. And then，The calculation of the differential protection of the transformer, analysising the gas protection. by calculating the protection action value determined we can guarantee the reliability, selectivity, sensitivity and speed of relay protection. Finally, using PSCAD simulation software, constructing the corresponding circuit model, simulating the operation of 110kV power grid, analyzing the line fault, verifying the correctness of the whole set. And analysis the influence of the transition resistance on the fault.

Keywords：Relay protection; Protection ；Setting calculation;Simulation analysis.

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

第二章保护的配置及选型 2

2.1线路保护配置及选型 2

2.2变压器保护配置及选型 2

第三章短路计算 3

3.1参数计算 3

3.1.1变压器标幺值计算: 3

3.1.2 线路阻抗标幺值： 4

3.2短路电流计算 4

3.2.1最大运行方式下A处故障的短路计算 4

3.2.2最小运行方式下A处故障的短路计算 6

3.2.3配电线路短路计算 7

3.2.4零序I段校验短路计算 7

第四章保护整定计算 10

4.1零序电流保护 10

4.1.1零序电流保护Ⅰ段 10

4.1.2零序电流保护II段 10

4.1.3零序电流保护Ⅲ段 12

4.1.4 B侧所安装BH2零序电流保护整定 12

4.2距离保护 14

4.2.1距离I段 15

4.2.2距离II段 15

4.2.3距离III段 16

4.2.4B侧所安装BH2距离保护整定计算 16

4.3配电线路整定计算 18

4.3.1乙变电所配电线路整定 18

第五章变压器保护整定计算 20

5.1 变压器纵差动保护 20

5.1.1 甲变电所变压器整定计算 20

5.2 变压器瓦斯保护 23

5.3变压器后备保护 23

5.3.1变压器相间短路后备保护 23

5.3.2变压器接地短路后备保护 23

第六章仿真分析 24

6.1 主要器件模型介绍 24

6.1.1电源模型 24

6.1.2 断路器模型 24

6.1.3故障模拟模型 25

6.1.4信号处理模块 25

6.2相间短路故障分析 25

6.3接地故障分析 28

6.4过渡电阻对故障影响 31

6.4.1过渡电阻对短路故障影响 31

第七章结束语 35

致谢 36

参考文献 37

附录 38

第一章 绪论

配电网是智能电网的关键环节之一，在电力系统发挥着重要作用事关家家户户的用电安全。通常110kV及以下的电力网络属于配电网络，110kV输电网起着对城市供电的作用，是我国输电网中的主干网。城镇区域配电网由110kV高压配电网、35kV及以下中低压配电网构成，其包含大量的电气设备，由于其网络结构复杂多变、且对供电有较高的可靠性要求，对相应的继电保护是个极大的考验。当下最新分布式电源的接入对线路也产生影响，增加保护的复杂性。配电网发生短路故障将会引起电流剧烈增加，电压大幅下降，短路点可能产生电弧烧坏电气设备，或者产生不平衡电流，造成通信干扰甚至危及人身安全等危害。为避免故障给国民经济带来更大损失，需要安装继电保护来排除故障。

当下随着科学技术的快速发展，电力系统用以排除故障的继电保护技术也随之不断更新。目前110kV城镇配电网保护多为全套配置，各保护间相互配合，做到有故障立即切除，避免事故扩大。同时110kV还配有备自投装置及自动合闸装置，在故障切除后进行动作，减少经济损失。为保证继电保护设备能安全稳定有效的工作，需要对保护进行整定，设置相应的动作定值。现如今电网环境越发多变，电力系统故障情况也越发复杂，需要对以往存在的继电保护问题进行分析，并进行相应的探究，结合当下应用广泛的数字式保护及变压器保护装置，实现配电网的智能化。

本次论文按照任务书要求先对相关配电网进行了继电保护的配置选型工作，遵循电力系统的相关准则，利用相关电力知识，对相应线路进行故障分析计算短路点的故障电流，以及安装相应的保护配置，并对保护进行动作值计算、动作时限整定和灵敏度校验。

本次设计将会应用pscad对线路进行故障仿真分析，pscad是世界上广泛使用的电磁暂态仿真软件，通过构建电路模型，将故障点设置在BC线路末端，模拟相关的接地故障和相间故障，而验证保护整定结果的正确性。另外本次仿真分析了过渡电阻对故障保护的影响。

第二章保护的配置及选型

2.1线路保护配置及选型

2.2变压器保护配置及选型

详细保护配置表见表2-1。

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