论文总字数：23305字

摘 要

当今社会中，110kV电网的使用十分广泛，这主要是城镇用电网的主要电压等级。随着用户需求的增加，社会对电网的研究需求也越来越高。在本文中对所给的系统线路进行故障分析，计算出系统在每一条线路在不同短路点时的短路电流，从而根据零序电流的大小来进行零序电流保护的整定计算，根据故障点的远近进行差动和接地距离保护的整定计算。选择合适的继电保护装置，进而进行二次回路的设计。同时利用PSCAD进行距离保护的仿真分析，以此来提高电网运行的稳定和安全。

关键词:继电保护；故障分析；整定计算；二次回路；PSCAD仿真

Comprehensive design of Main protection for 110KV transformer

Abstract

The 110kV grid is widely used in this society , mainly for the main voltage levels of urban power grids. As the increase of users needs ,the demand of the society has been sprung up. In this paper, the fault analysis of this given system circuit is carried out, and the short-circuit current of each line of the system at different short-circuit points is calculated, so that the zero-sequence current protection is calculated according to the magnitude of the zero-sequence current, and the phase difference is based on the distance of the fault point. Setting calculation of differential protection and ground distance protection. Select a suitable relay protection device to design the secondary circuit. At the same time, PSCAD is used to simulate the distance protection to improve the stability and safety of the grid operation.

Key words :Relay Protection; Failure Analysis；Setting Calculation；Secondary Circuit; Digital Protection Device

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论1

第二章 全网短路电流计算3

2.1 系统各参数标幺值和有名值的计算 4

2.1.1 线路参数计算6

2.1.2 发电厂参数计算8

2.2 三相短路的计算10

2.3 单相接地短路的计算12

2.4 两相接地短路的计算15

2.5 总结17

第三章 继电保护配置与选型18

3.1 配置原则18

3.2 继电保护装置的选型21

3.2.1 RCS-9671功能简介27

3.2.2 RCS-9671保护定值及其整定说明27

第四章 继电保护整定计算31

4.1 保护整定31

4.1.1 差动保护整定31

4.1.2 距离保护整定………………………………………………………………………………….………………………….………32

第五章 二次回路35

5.1 保护电流回路35

5.2 电压切换回路35

5.3 输出回路36

5.4 操作回路37

第六章 PSCAD距离保护仿真分析39

6.1 仿真模型39

6.2 单相接地短路故障仿真结果39

6.3 两相接地短路仿真结果42

第七章 总结45

参考文献46

致谢47

第一章 绪论

1.1课题的目的和意义

随着社会经济的发展,用电设备的类型也是不断更替，因此这样的变化对电网供电设备的要求也在不断的变大。由于电网规模的扩大以及电网内总用电量的增加，电网如今会更加轻易的出现比以前更加复杂的工作电流以及短路电流。

主保护（main protection）是在被保护元件整个保护范围内发生故障都能被迅速的切除，并保证系统中其它非故障部分良好的运行的。而变压器的主保护分为瓦斯保护以及差动保护。其中瓦斯保护反应油箱内部的故障，根据故障的严重程度分别有轻瓦斯和重瓦斯；差动保护反应变压器高、低压两组CT之间的相间故障。在110kV的输电线路中，可能会出现过流，过压，短路，断路等特殊情况，这时候就需要主保护动作，保证变压器不被损坏。110kV高压配电网是城镇用电网的主要网架，涉及输电线路、降压变压器等大量电气设备，其特点是网络结构复杂多变、对供电的可靠性要求高，只有合理的继电保护配置及定值方案，才能避免因保护非正确动作导致的一次设备损坏及大面积停电等事故的发生，有效保证电力系统的安全稳定运行。

本课题结合某110kV输电系统实际参数，及新型数字式保护装置，在对该电网进行故障分析的基础上，对110kV主变压器的主保护（瓦斯保护及纵差动保护）进行原理分析及相应整定计算，并进行电流回路、电压回路、控制回路等二次回路的初步设计，研究该保护装置在实际应用中的实际问题，提出相应的对策。并在此基础上，利用仿真软件，对变压器保护相关问题进行探讨性仿真研究。

然而，我们在进行具体的继电保护操作流程当中，时不时可能会出现由于人为的操作失误产生，会直接导致大量停电事故以及许多保护设备工作失灵等现象，这些问题的存在会对许多居民的生活和工作形成重大影响。所以，必要的，我们要关注继电保护的工作，使用目前较为可靠的方法来保证电网中工作的继电保护设备正常而稳定的运行。110 kV电网是当今城市电网供电系统中相当重要的组成部分，这部分系统的稳定运行直接会影响整个电力系统网络正常的工作顺序，也同时与人们的财产安全和生命安全息息相关，所以继电保护是为了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可靠的保证电力系统众多设备持续稳定运行的装置。具体的说，就是在电力系统的正常工作过程中，某时刻会因为一些未知的原因，比如电力系统本身的一些故障、设备上的配件破损将促使供电的工作难以维持，此时为了能快速的恢复正常的供电运行，保证在这些紧急的情况下的工作能力，我们就需要一个或者多个设备来共同完成或者补足电力系统因为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。继电保护工作的目标就是能够快速和及时地发现并排除系统内发生的故障，这样我们可以缩小直至消除因为故障而导致的大量损失。在继电保护的操作中我们最常遇到的就是跳闸，当系统因为一些暂时未知的因素而导致故障时，并且这个故障已经足够影响到整个系统的稳定性和设备安全问题时，继电保护设施就会开始发挥作用，它能够及时的强制停止这些故障线路上的元件并且在一定范围内保护系统内其他正常运行的元件不受影响，以供工作人员到来进行修理和检查。在整个故障问题中，只有通过跳闸才能最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。

所以综合以上情况的复杂性和特殊性，我们基本需求继电保护设备能够做到以下几点：

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：23305字