本科毕业设计（论文）电网的距离保护设计 学 院 专 业 电气工程及其自动化 年级班别 学 号 学生姓名 指导教师 年 月 日 46 摘 要电力系统的快速发展对继电保护不断提出新的要求，特别是在高压且复杂的电网中，各种保护都具有其重要性。距离保护作为一种性能较完善的保护装置，它可以应用在任何结构复杂、运行方式多变的电力系统中，能有选择行的、较快的切除相间故障。根据继电保护装置在电力系统中的应用，本设计详细介绍了220kv高压电网中距离保护的整定配置。首先，本文将概述本课题将要研究的电网，并利用PSASP电力系统综合分析程序绘制电网图和计算出参数，以及作整定计算的准备工作。其次，本文将简要叙述潮流分布计算的结果以及短路电流的举例计算，为距离保护的整定计算作好准备。本文将详细阐述距离保护的原理、配置的基本原则以及计算原则，并对本课题研究的电网中各线路进行整定计算分析。最后，本文将详细阐述距离保护的原理、配置的基本原则以及计算原则，并对本课题研究的电网中各线路进行整定计算分析。关键词: 潮流分布，短路电流计算，距离保护，整定计算 AbstractPower system for the rapid development of protection have made new demands, particularly in the high-pressure and complex network, protection with its own importance. Distance protection as a better performance of the protection device, it can be applied to any complex structure, changing mode of operation of the electricity system, will be able to choose the time, with a faster phase to phase fault. Under the protection device in the power system,the application The detailed design of a 220 kv high voltage power network protection from the configuration setting. First of all, the paper will outline the topics to be studied will be the power grid, PSASP and use power system analysis procedures mapping grid map and calculate parameters, and the setting for the preparatory work. Secondly, the paper will elaborate on the principle of the protection of distance, the distribution of basic principles and calculating principle, as well as the study of the subject line of the Power Grid for setting analysis. Finally, the paper briefly describes the trend of distributed computing, and the results of short-circuit current examples, distance protection for the setting ready. Key word: short-circuit current calculation, the trend of distributed computing calculationDistance , protection,setting目 录1 绪 论11.1 本课题研究背景及意义11.2 距离保护的研究现状11.3 论文的主要工作22电网距离保护整定计算的准备工作32.1 本课题研究的电网概述32.2 整定计算的工作步骤42.3 电网的原始数据42.3.1 220kv的电网图42.3.2 系统各元件的参数63电网潮流分布和短路电流计算83.1 系统潮流分布计算83.1.1 变压器中性点接地的选择83.1.2 潮流分布结果83.2短路电流计算83.2.1 短路计算的假设条件83.2.2 运行方式的确定原则93.2.3 系统的运行方式93.2.4 短路电流计算举例104 电网距离保护的整定计算164.1 距离保护的概述164.1.1 距离保护的概念164.1.2 距离保护的应用164.2 距离保护的原理174.2.1 距离保护的作用原理174.2.2 距离保护时限特性194.2.3 距离保护的接线方式204.2.4 距离保护定值配合的基本原则254.3 距离保护的整定计算254.3.1 距离保护的整定计算原则254.2.2 分支系数的产生分析及计算294.3.3 相间距离整定计算304.4 距离保护的评价与分析44结 论45致 谢46参考文献471 绪 论1.1 本课题研究背景及意义 在电力系统中，合理的电网结构是保证系统安全稳定运行的物质基础，而性能良好的、配置合理的継电保护和安全自动装置，则是保证系统安全稳定运行最为重要的技术措施。电力系统中的某个设备发生故障时，由継电保护装置自动迅速有选择性地将故障设备从电力系统中切除，以保证系统中无故障部分继续运行。电力系统中某个设备出现不正常运行情况时，由継电保护装置自动地发出信号，提示值班员做出处理，以消除异常运行状态。因此合理配置与正确使用継电保护装置，是保障电网安全运行地重要条件。从电网安全运行地角度出发，电网对継电保护装置提出了严格地“四性”要求，即选择性、速动性、灵敏性、可靠性；除可靠性要依赖于継电保护装置外，継电保护地选择性、速动、灵敏性则要依赖于整定值地准确、可靠。因此电网中継电保护定值的整定计算工作，一直是継电保护人员地一项重要工作，它直接关系到电网运行的安全，做好这项工作是电网安全运行地必要条件。在现代化的超高压、大容量的电力系统中，对継电保护装置提出了更高的要求。电力系统継电保护装置的可靠运行涉及到継电保护装置的配置设计、制造安装、整定计算等诸多方面。其中选择的保护方式和正确地进行整定计算对保证电力系统継电保护装置的可靠运行十分重要。整定継电保护装置定值时，特别要注意相邻上下级保护间的配合关系，不但要考虑正常方式下的配合关系，还要考虑运行方式变化时的配合关系，特别是临时性的改变方式更应慎重，避免造成保护误动作。本次毕业设计中，我努力掌握电力系统継电保护和自动装置的设计配置原则，综合运用所学专业知识，提高了独立分析和解决问题的能力。1.2 距离保护的研究现状 电力系统在运行中，可能会发生各种故障何部正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的短路。在发生短路时可能产生严重的后果，包括：第一，通过故障点的很大的短路电流何所燃气的电弧，使故障元件损坏；第二，短路电流通过非故障元件，由于发热何电动力的作用，引起它们的损坏或缩短它们的使用寿命；第三，电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品质量；第四，破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使整个系统瓦解。 在电力系统中，除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择行地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行地最有效方法之一。切除故障地时间常常要求小到十分之几甚至百分之几秒，实践证明只有在每个电气元件上装设保护装置才有可能满足这个要求。这种保护装置直到目前为止，大多是由单个继电器或继电器与其附属设备地组合构成的。这样我们称这些保护装置为继电保护装置。它的基本任务是自动、迅速、由选择行地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行，并且反应电气元件的不正常运行状态，根据电力系统及元件的危害程度一定的延时，以免不必要的动作何由于干扰而引起的误动作。 在大型高压的电网中，距离保护作为继电保护的一种主要保护装置，我们常将距离保护应用与于这些电网中。距离保护使反应故障点到保护安装地点之间的距离（或阻抗），并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。相对于电流何电压保护，应用于高压电网中，更能满足选择性、灵敏性以及快速切除故障的要求。1.3 论文的主要工作了解掌握电网的电力系统和继电保护情况（1）画出电力系统图（2）了解各输电线路之间的平行情况（3）厂、站母线接线方式，桥母线、双母线、一个半断路器母线等（4）建立发电机、变压器、输电线、电抗器等电气设备的技术档案（5）重要负荷的特性及要求（6）了解掌握继电保护情况和图纸资料（7）绘制阻抗图（8）研究确定电力系统的运行方式（9）学习有关的规章制度（10）制定整定方案中特殊的整定原则和数据 2 电网距离保护整定计算的准备工作2.1 本课题研究的电网概述 本次整定计算的电网电压等级为220kv，电网结构较复杂，属于多电源网络，包括多电源的环网以及由零序互感的双回线，每一变电站母线上都有较大的系统，运行方式变化复杂。220kv的高压电网，由于中间变电所对故障电流的分流作用大，线路距离较长，符合较重要等原因，往往不可能由相邻元件的保护装置实行安全的远后备作用。为了保证区内故障保护装置不拒动，采用两套原理不同的高频保护装置作为全线速动的保护。常规高频保护的配置中，以CD为例，采用高频闭锁距离、高频闭锁零序电流方向保护作为一套原理的主保护，另一套高频保护选择的是高频负序方向保护。另外在220kv电网中，一般装设断路器失灵保护，当控制故障设备的断路器拒绝动作时，它能用最短的延时跳开同一母线上的其它断路器，对于中间变电站的主变压器装设差动保护装置。220kv电网为中性点直接接地电网，对于系统中发生的接地故障，必须配置相应的保护装置。一般装设多段式零序电流方向保护，根据重合闸方式的不同，零序电流方向保护可采用三段式或四段式，根据非全相运行时，线路零序电流大小的不同，零序电流保护可能有两个一段或两个二段。对重要线路，零序电流保护的第二段在动作时限和灵敏系数上均应满足一定要求。当电网结构比较复杂时，运行方式变化又很大时，零序保护的灵敏度可能变坏，应考虑选择接地保