电力系统毕业设计开题报告

唐山学院毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目：系别：_________________________专业：_________________________姓名：_________________________指导教师：_________________________辅导教师：_________________________年月日周剑利周剑利电力变压器继电保护设计信息工程杨少波电气工程及其自动化唐山学院毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目：系别：_________________________专业：_________________________姓名：_________________________指导教师：_________________________辅导教师：_________________________2012年03月08日周剑利周剑利杨少波电气工程及其自动化信息工程电力变压器继电保护设计题目类型（打√选择）设计（√）论文（）一、文献综述电力变压器是电力系统中的重要电气设备,在发电、输电、配电环节中起着提高电压以便于远距离输送电能以及降低电压给负荷供电等关键作用。其故障对供电可靠性和系统安全运行带来严重影响，同时大容量的电力变压器本身也是十分贵重的设备。因此应根据变压器容量和电压等级及其重要程度，装设性能良好、动作可靠的继电保护装置[1]。继电保护原理的发展：首先出现的是反应电流超过一预定值的过电流保护。熔断器是最早的、最简单的过电流保护，这种保护至今仍广泛引用于低压线路和用电设备。熔断器的特点是融保护装置与切断电流装置于一体，因而最简单。19世纪90年代出现了装于断路器上并直接作用于断路器的一次式（直接反应于一次电流）的电磁型过电流继电器。20世纪初随着电力系统的发展，二次式继电器才开始广泛应用于电力系统的保护。这个时期可认为是继电保护技术发展的开端。1901年出现了感应型过电流继电器。1908年提出了比较保护元件两端电流的电流差动保护原理。1910年方向性电流保护开始得到应用，在此时期也出现了将电流与电压相比较的保护原理，并导致了20世纪20年代初距离保护装置的出现。随着电力系统载波通信的发展，在1927年前后，出现了利用高电压输电线路上高频载波电流传送和比较输电线路两端功率方向或电流相位的高频(载波)保护装置。在20世纪50年代微波中继通信开始应用于电力系统，从而出现了利用微波传送和比较输电线路两端故障电气量的微波保护。早在20世纪50年代就出现了利用故障点产生的行波实现无通道快速继电保护的设想和研究，经过20余年的研究，终于诞生了行波保护装置。目前，随着光纤通信在电力系统中的普及，利用光纤通道的继电保护必将得到广泛应用[2]。继电保护装置的发展经历了四个发展阶段：50年代以前，继电保护装置都是由电磁型、感应型或电动型继电器组成的，统称为机电式继电器。这种继电保护装置工作比较可靠，但是这种装置体积大，消耗功率大，动作速度慢，机械传动部分和触点容易磨损或黏连，调试维护比较复杂，不能满足超高压、大容量电力系统的要求。20世纪50年代，由于半导体晶体管的发展，开始出现了晶体式继电保护装置。这种保护装置体积小，功率损耗小，动作速度快，无机械传动部分，称为电子式静态保护装置。此装置易受电力系统中或外界的电磁干扰的影响而误动或损耗，当时其工作可靠性低于机电式保护装置。20世纪80年代后期，随着集成电路技术的发展，出现了体积更小、工作更可靠的集成运算放大器和其它集成电路元件。静态继电保护装置向集成电路化方向发展，标志着静态继电保护从第一代（晶体管式）向第二代（集成电路式）的过渡。20世纪90年代开始向微机保护过渡。微机保护具有巨大的计算、分析和逻辑判断能力，有存储记忆功能，可连续不断的对本身的情况进行自检，其工作可靠性高[3]。本次变压器继电保护采用的原理和方案：电力变压器的主保护采用差动保护，电力变压器的相间短路后备保护首先考虑采用过电流保护，当过电流保护满足不了灵敏度要求时，可选用复合电压起动的过电流保护。差动保护主要是利用比较变压器高、低压侧的电流大小和相位来实现的。过电流保护和复合电压启动的过电流保护主要是利用在故障状态或不正常运行状态下流过保护装置的电流与整定值进行比较来实现的【4】。二、设计（论文）主要内容一变压器的工作原理及运行分析1变压器的工作原理2变压器运行中的故障状态3变压器运行中的不正常运状态二变压器的主保护1确定差动保护保护的接线方式2构成变压器纵差动保护的基本原则3不平衡电流产生的原因和消除方法4设计故障点、故障类型并分析计算5确定保护整定值并进行灵敏性校验三变压器的后备保护1根据所做给资料及有关规定确定后备保护方案2确定后备保护接线方式3设计故障点、故障类型并分析计算4根据主保护和故障分析确定保护整定值5对后备保护的灵敏性和与主保护的配合进行校验三、设计（研究）方案1、变压器的主保护拟采用差动保护。变压器的纵联差动保护用来反映变压器绕组、引出线及套管上的各种短路故障，其保护动作于跳开变压器各电源侧断路器。将变压器两侧的电流互感器二次侧按正常时的“环流接线”，适当地选择两侧电流互感器的电流比,使其比值等于变压器的电压比；对于YNdll的电力变压器,同时再考虑采用“相位补偿接线”,即变压器星形侧的电流互感器接成三角形,变压器三角形侧的电流互感器接成星形。原理接线图如下：差动保护的灵敏系数校验是通过判断灵敏系数是否符合要求，灵敏系数即各种运行方式下变压器区内端部故障时，流经差动继电器的最小差动电流与保护整定值的比值。2、变压器的后备保护拟采用过电流保护图1变压器差动保护单相原理接线图过电流保护作用主要是为了防止由外部故障引起的变压器绕组过电流，并作为相邻元件保护的后备以及在可能的条件下作为变压器内部故障时主保护的后备保护。后备保护要分别装在主电源侧和主负荷侧。主电源侧的保护带两段时限，以较短的时限断开未装保护侧的断路器，主负荷侧的保护动作于本侧断路器。当上述方式不符合灵敏性要求时，可在各侧装设后备保护。各侧保护应根据选择性的要求考虑加装方向元件。过电流保护的接线图如下图：图2变压器过电流保护单相原理接线图保护装置的灵敏校验：Ksen=opIIk.min式中Ik.min是最小运行方式下，在灵敏度校验发生两相短路时，流过保护装置的最小短路电流。四、工作进度安排阶段应完成的主要工作计划起止时间1撰写开题报告第1-2周2确定方案，完成工艺流程设计第3-4周3确定主保护方案，设计保护电路第5-7周4保护原理分析、整定与校验第8-10周5毕业实习第11周6后备保护方案论证，电路设计，分析与计算第12-14周7撰写整理论文，绘制原理图，准备毕业答辩第15-16周8毕业答辩第17周五、主要参考文献[1]刘小惠.浅谈大容量变压器继电保护的整定及配合.价值工程[J].2010.1.28[2]贺家李.电力系统继电保护原理.第三版[M].北京：中国电力出版社.1995[3]张保会.电力系统继电保护.第二版[M].中国电力出版社[4]王攀.试论电力变压器继电保护设计[D].机电信息.2009年第24期总第234期六、指导教师意见签字：年月日七、系毕业设计（论文）工作领导小组意见签字：年月日