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摘 要

110kV电网的快速发展使得电力系统对继电保护的要求也越来越高。本文以一个110kV电网为研究对象，为其配备继电保护装置并对输电线路和变压器进行保护整定计算，包括输电线路的阶段式零序电流保护、阶段式距离保护和双绕组变压器与三绕组变压器的纵差保护和后备保护。在完成整定的基础上，利用MATLAB仿真软件对电网进行建模，分析故障发生在A处的电流图形，然后将分布式电源接入110kV输电线路SA中，得到分布式接入后的电流图形，通过比较，得出了小容量的分布式电源接入110kV电网对继电保护整定基本没有影响的结论。通过本文研究，为电力技术人员进行继电保护定值设置和分布式电源影响分析提供理论依据。

关键词：110kV电网；继电保护；分布式电源；MATLAB仿真

With The New Power of 110kV Power Network in The Setting Calculation of Relay Protection and The Research on Related Issues (Sub-project 33)

Abstract

The rapid development of 110kV power grid makes the requirement of relay protection become higher and higher. This paper takes a 110kV system as the research object and make protection setting calculation for the transmission line and transformer, include the transmission line’s 110kV line’s zero sequence current protection with stage, the 110kV line’s distance protection with stage and the double winding transformer and the three winding transformer’s longitudinal differential protection and backup protection. On the basis of complete setting, using MATLAB simulation software set the modeling for power grid, and analysis of the fault occurred in A place of current pattern, then distributed power connected to 110kV transmission line in SA, so get another current pattern, and by comparing the two graphs, it is concluded that the small capacity of distributed power supply connected to 110kV power grid has no impact on the relay protection setting basic conclusions. Through this article research, as a electrical technician for relay protection setting value and distributed power supply provides the theory basis for the impact analysis.

Keywords: 110kV power grid; Relay protection; Distributed power; MATLAB Simulation

目 录

摘 要 3

Abstract II

第一章 绪论 1

第二章 电网的保护方案配置 2

2.1 110kV电网 3

2.2保护配置 3

第三章 电力系统各元件主要参数的计算 5

3.1系统基准值选择 5

3.2 系统阻抗 5

3.3 变压器参数计算 6

3.4 输电线路参数计算 7

第四章 输电线路的整定计算 7

4.1 短路电流参数 8

4.2距离保护 10

4.3零序电流保护 11

第五章 变压器保护的整定计算 18

5.1变压器纵差动保护 18

5.2 变压器瓦斯保护 18

5.3变压器复合电压启动的过流保护 19

5.4变压器零序电流保护 20

5.5 三绕组变压器保护配置 20

第六章 分布式电源接入对110kV电网继电保护的影响分析与仿真验证 22

6.1 分布式电源接入电网 22

6.2 仿真与验证 23

第七章 结束语 25

致 谢 25

参考文献 27

第一章 绪论

110kV电网作为电力系统中最常见的一种供电系统，同时在电力传输过程中承担了大部分的电能，因此，110kV电网在各地被广泛的应用。随着110kV电网的快速发展，电网的结构也越来越复杂化，电力负荷也不断迅速的增加。针对这种情况，我们应该牢牢的把握电网供电可靠性与电网发展之间的联系。

110kV输电线路一般为辐射型运行网络，110kV线路作为我国输配电的重要环节发挥着越来越重要的作用。对于电网继电保护的整定而言，必须要满足继电保护的四个基本原则。另外，距离保护和零序电流保护一般都需要配置在110kV电网中，因为距离保护和零序电流保护的整定计算对继电保护的可靠运行有着十分重要的意义。继电保护装置是用来监测电力系统中发生的故障或异常情况，具体过程是先对故障进行分析，然后发出信号或者切除缺陷状态。通常来说，一旦电力系统发生故障或者处于不正常状态下就会对用电设备产生严重的威胁，更有可能带来严重的后果。所以，我们必须对继电保护装置进行深入研究和优化，这样才能保证电力设备的稳定安全运行，同时也减少电力事故的发生。

110kV线路保护的主保护通常为阶段式距离保护和阶段式零序电流保护。其中，灵敏度非常高是距离保护一个很明显的优点，另外距离保护还能够在很短的时间内有选择性的将故障切除。同时，系统的运行方式和故障类型对距离保护没有影响。距离保护的缺点就是可能会由于突然失去交流电压使得保护误动作。零序电流保护的优点和距离保护类似，但当系统振荡和过负荷时，对零序电流保护没有影响。缺点是很多时候不能够满足保护整定的要求，因为线路或运行方式发生很大变化时，会对零序保护产生很大的影响。电网的稳定运行与距离保护和零序保护的正确整定密切相关。但是，由于每种保护的原理以及整定原则不同，考虑到整定计算时保护上下级配合关系，而具有相似整定计算原则的保护段所碰到不配合问题是差不多的，因此，在面对这些不配合的关系时，必须要对继电保护整定计算的基本原则严格遵守。

一直以来，很多环境和社会问题都是由于能源结构的不合理和利用率低所造成的。针对这些问题，分布式电源DG(distributed generation)在电力政策开发的前提下得到迅速发展，同时也被广泛的关注。IEEE(电气和电子工程协会)也对DG做出了定义。分布式电源的容量一般都很小，可以在电力系统任何位置并入发电机。为了减少用户的费用、提高高质量电能、供电的可靠性和独立性，DG通常接入在配电网用户的附近。

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