论文总字数：17471字

摘 要

110kV电网在电力系统中具有相当重要的地位，它兼顾了输电和配电的功能，并在城市内配电具有较为广泛的应用。在保证继电保护的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的基础上，对110kV电网合理地选择保护定值，做好相互配置关系，保证电网系统安全稳定运行，对其进行整定计算。本文重点讲述了110kV电网的短路计算、距离保护、零序电流保护、变压器保护等，并通过整定计算和灵敏度校验分析是否满足规程和规范的要求。最后通过MATLAB仿真软件对含新型电源的110kV电网进行仿真研究。

关键词：继电保护；保护配置；整定计算；仿真研究

110kV power grid contains the new power relay protection setting and the research on relating problem

(sub-project 3)

Abstract

110kV grid system has a very important position in power system,it has transmission and distribution functions.And it has a wide application in city’s distribution.On the basis of ensuring the reliability,selectivity,sensitivity,rapidity requirements of relay protection system,we should fix value choice of protection must be reasonable,keep the interaction relationship between the each other,ensure safe and stable operation of power system.This paper focuses on the short circuit current calculation of 110kV gird,distance protection and zero-sequence current protection and transformer protection and so on,and checking setting calculation and sensitivity whether it meets the requirements of the regulations and norms.Finally,the paper uses the simulation software MATLAB to do the simulation study of 110kV grid which contains new power.

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

目 录

摘 要 1

Abstract 2

目 录 3

第一章 绪 论 5

第二章 保护的配置与选型 6

2.1 输电线路保护的配置方案 6

2.2 变压器保护的配置方案 7

2.3 选型 7

2.4 小结 8

第三章 短路计算 9

3.1 参数计算 9

3.1.1基准值 9

3.1.2 各线路电抗标幺值 9

3.1.3 变压器T的电抗标幺值 9

3.1.4 系统S的参数 10

3.2 短路计算 11

3.2.1最大运行方式 11

3.2.2最小运行方式 12

3.2.2保护安装处的短路电流 13

3.3 小结 14

第四章 线路保护整定 15

4.1 各线路最大负荷电流 15

4.2 距离保护 15

4.2.1 距离Ⅰ段 15

4.2.1距离Ⅱ段 15

4.2.1距离Ⅲ段 16

4.3 零序保护 17

4.3.1零序Ⅰ段 17

4.3.2 零序电流保护Ⅱ段 18

4.3.3 零序电流保护Ⅲ段 20

4.4 小结 21

第五章 变压器保护 22

5.1主变压器差动保护 22

5.1.1 差动电流起动值 22

5.1.2比率差动制动系数 22

5.1.3比率差动制动系数 23

5.1.4二次谐波制动系数 23

5.1.5差动速断定值 23

5.1.6灵敏度校核 23

5.2主变压器高压侧后备保护 24

5.2.1复合电压过流I段保护 24

5.2.2复合电压过流II段保护 24

第六章 分布式电源的影响分析与仿真验证 26

6.1 分布式电源接入电网的影响分析 26

6.2 仿真与验证 27

6.2.1 发生接地故障时的仿真 27

6.2.2 分布式电源接入电网的仿真 30

第七章 结束语 32

致 谢 33

参 考 文 献 34

第一章 绪 论

变配电系统的重要组成部分之一就是110kV电网，大量的距离保护与零序电流保护装置被应用其中。在110kV的电网的整定和运行过程中存在着许多问题，当由新能源组成的分布式电源的引入电网时，所引起的影响更是需要我们考虑和优化。

如上文所述，110kV电网保护在整定与运行中存在着一些问题。例如，由于不可避免的存在着过渡电阻，距离保护的阻抗继电器无法正确测量，保护安装处到故障点的短路阻抗无法准确得出，因此可能造成保护的拒动或误动。对此，我们可以采用动作特性的偏移和使用四边形阻抗继电器的方法来消除过渡电阻。

110电网要配置距离保护、零序电流保护、变压器保护等。电力系统存在着最大运行方式和最小运行方式，因此会在故障点处、保护安装处有不同的短路电流，包括三相短路电流、两相接地短路电流、单相接地短路电流。因而本文着重介绍了电路计算、整定计算等。

论文针对的是110kV电网，首先是参数计算，包括系统、变压器和线路，接着在最大和最小运行方式下分别介绍了故障点处和保护安装处短路电流的计算过程，其中辅以故障点处的正序、负序、零序网络图说明。紧随其后的是整定计算，分别谈及了距离保护I段，距离保护II段距离，距离保护III段的整定和必要的灵敏度校验的过程，此外还有零序电流保护I段、零序电流保护II段、零序电流保护III段的整定和必要的灵敏度校验的过程。其他保护较为简略的谈及。

当电网中接入分布式电源后，电网的结构也随之而发生改变，当故障发生时，除了系统传输的电流外，分布式电源也会提供故障电流，从而影响了继电保护装置的正常运行。本文最后是通过MATLAB仿真验证计算和说明的正确性，并探讨新能源引入后对继电保护整定的影响和对相关问题的讨论。

本文共分为五个章节。

1. 我们主要对本次研究的课题背景进行了介绍，对分布式电源的基本概念进行了基本的概述，同时也简略地说明了本文的侧重点和行文脉络。

第二章我们主要说明了短路计算，讲述了短路电流计算的基本原则。详细介绍了阻抗参数计算中标准参数、线路参数和变压器参数计算的计算方法。举例说明了A点单相短路、两相短路和三相短路电流的计算方法和计算过程。

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