本科毕业论文(设计) 题 目：LZ-22阻抗继电器的应用研究与特性校验方案设计 学 院： 自动化工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 姓 名： 候树宁 指导教师： 隋岗 2015 年 5月 30 日Study on Application of design and calibration of LZ-22 impedance relay1青岛大学本科生毕业论文（设计）摘 要在自动控制电路中，继电保护装置起到了自动调节、安全保护、转换电路等作用。为此，进行了本文的研究与设计。首先对该继电保护装置的原理进行理论性分析与动作方程式的验证，之后就该装置的组成部分：交流形成回路、整流比相回路、执行回路三部分组成。为了检验该继电保护装置，采用了一般性检验、执行元件动作电流和返回电流检验、整定变压器T抽头正确性检验、电抗变压器TL的检验、最大灵敏角及动作阻抗特性ZOP=f()试验、最小整定值误差的测试等检验项目和要求。最后就检验项目根据检验要求设计试验方案，完成对执行元件动作电流和返回电流的检验等数据的记录，与文献资料数据进行对照基本一致。关键词 继电保护 距离保护 整定计算 特性校验AbstractIn the automatic control circuit, relay protection device to automatically adjust, safety protection, conversion circuit etc. Therefore, the research and design of this paper. Firstly, the principle of verification of relay protection device using theoretical analysis and motion equations, then on the device part: AC circuit, rectifier circuit is formed, the execution circuit of three parts. In order to test the relay protection device, using the general test, the actuator action current and the return current test, setting T verification, tap transformer reactance transformer TL test, angle of maximum sensitivity and action (test), ZOP=f（fimpedance minimum setting test error inspection items and requirements. Finally, according to the inspection item inspection requirements design, completion of the implementation of components operating current and return current test data records, were consistent with the literature data.Keywords Relay protection Distance protection Distance protection Characteristic check目 录前 言1第1章 电网继电保护1.1 电网继电保护的回首与展望21.2 电网继电保护的作用与意义.41.3 电网继电保护的基本原理与保护装置组成.61.4 电网继电保护的基本要求.7第2章 电网的距离保护2.1 距离保护的基本概念和时限特性9 2.2 单项补偿式距离继电器的原理和接线方式112.3 全阻抗继电器的动作特性122.4 电网距离保护的起动元件的作用和要求14第3章 LZ-22阻抗继电器的应用研究3.1 LZ-22阻抗继电器的用途183.2 LZ-22阻抗继电器的工作原理183.3 LZ-22阻抗继电器的组成203.3.1 交流形成回路203.3.2 整流比相回路213.3.3 执行回路23第4章 LZ-22阻抗继电器的特性校验和方案设计354.1 LZ-22阻抗继电器特性检验项目和要求244.2 LZ-22阻抗继电器特性试验接线设计图264.3 校验结果分析27结束语30谢 辞31参考文献32附录 LZ-22阻抗继电器实物图33前 言 继电保护对电力系统的维护有着这重大的意义。首先，继电保护装置能保护电力系统的安全和正常运行。在电力系统发生不正常运行和故障时，继电保护装置可以在最短时间和最小区域内，可以向电力监控警报系统发出消息，提醒人及时解决故障；也可以直接切除故障线路。这样不仅可以防止相邻地区受到故障电路影响、防止电力设备受到损坏，还可以防止电力系统因种种原因而产生的大面积停电事故。其次，在电力系统中，继电保护的顺利展开，对电力系统故障的消除、社会生活秩序的正常化、经济生产的正常化做出了贡献，在一定程度上保证了人民社会财产的安全和社会秩序的稳定。上个世纪北美的大规模断电事故造成了巨大的经济损失和社会的动荡，严重威胁到了人们的生命财产安全。由此可见，电力系统的安全与否，不仅关系照明系统的安全，更关系到人们生命财产安全、社会安定的问题。所以，继电保护系统对我国社会的发展具有重大的意义。在电力系统中，继电保护是最活跃的一个分支，随着电力系统的发展，特高压交、直流线路和超大机组的出现，对继电保护的要求进一步提高，因此，在未来，电力系统继电保护学科必将达到更高的理论和技术高度。由此可见，继电保护的存在对国民经济的可持续发展有着不可替代的作用，对人民生活水平的提高有重要意义。第1章 电网继电保护1.1 电网继电保护的回首与展望电力系统继电保护技术随着电力系统的发展而发展的。首先，电力系统对运行可靠性的要求越来越高，继电保护技术就必须不断地提高。熔断器就是最早出现的简单的过电流保护设备。这种简单的保护在今天仍然在低压线路和用电设备中广泛的应用。熔断器的特点就是切断电流的装置与熔断保护装置融为一体，因而最为简单。由于电力系统的不断发展，发电机的容量、用电设备的功率不断增大，供电网、发电厂、变电所的接线不断地复杂化，使得电力系统中的工作电流和短路电流都不断的增大，单纯的采用熔断器保护就难以实现选择性和快速性。因此就出现了专门的电流装置。1901年，感应性过电流继电器应用在电力系统中。1908年，比较被保护元件两端电流的电流差动原理被提出。1910年，方向性电流保护开始在电力系统中得到应用，并且在此期间出现了将电流和电压比较的保护原理，并由此导致了20世纪20年代初距离保护的实现。1927年前后，出现了一种高频保护装置，这种装置利用高压输电线路上高频载波传送和比较输电线路两端电流相位或者功率方向的来实现。在20世纪50年代，在电力系统中，微波中继通信开始被应用。20世纪50年代末，由于报道提晶体管的发展，晶体管式机电保护装置开始出现。这种保护装置具有体积小、功率消耗小、动作速度快、等优点，称为电子式静态保护装置。在长期的实践和研究中，逐渐克服了由于电力系统或者外界电磁干扰的影响而勿动或者损坏的缺点。20世纪70年代，晶体管继电保护装我国电力系统中被大量采用，满足了当时电力系统向大容量、超高压方向发展的需要。20世纪80年代，由于集成电路技术得到快速的发张，数十个甚至几十个晶体管可以集成在一个半导体芯片上，从而出现了集成运算放大器和集成电路元件。这种元件具有体积小、工作可靠性强的优点，逐渐在我国电力系统中被广泛的应用。这标志着静态继电保护从晶体管式向集成电路式发展。20世纪90年代后，微型计算机保护在硬件结构、软件技术方面都趋于成熟，这称之为第三代静态继电保护装置。微型计算机保护可以实现任何复杂的保护原理，这种保护具有巨大的分析、计算和逻辑判断能力，其工作可靠性高，并可连续不断地对自身的工作情况惊醒检查。由于微型计算机原理具有巨大的潜力和优越性，因而受到了运行人员的欢迎。在电力系统中，计算机网络被广泛的应用，这就给微机保护提高了无可限量的发展。变电站综合自动化和调度自动化的兴起、软件和硬件功能的空前强大、电力系统光纤通信网络的逐步形成，这使得微机保护不在是一个任务单一、孤立的系统，而是一个维护电力系统正常运行的自动控制系统的同一整体。因此，用光压传感器（OPT）和电流互感器（OCT）直接采集被保护装置的电压和电流，然后转化成数字信号，一方面通过计算机光纤网络送到主机和调度中心，另一方面用于保护功能的运算。微机保护可以根据切除保护设备或者是设备自动重合闸，并且可以对稳定预测、无功调节、故障诊断、安全监视、负荷控制等进行监控。由于数据信息可以被计算机网络提供，因此微机保护可以占有全系统的运行信息和数据，应用于人工智能和自适应原理的方法使保护原理、可靠性、性能得到进一步的提高和完善，是继电保护技术朝着智能化、网络化、测量、控制、数据通信、自适应化和保护、电压电流变换光学化和安全装置自动化的方向发展。在电力系统中，继电保护是最活跃的一个分支，随着电力系统的发展，特高压交、直流线路和超大机组的出现，对继电保护的要求进一步提高，因此，在未来，电力系统继电保护学科必将达到更高的理论和技术高度。1.2 电网继电保护的作用与意义一般情况下，我们把电力系统中用于电能的生产、变换、传送、等前期设备称之为一次设备。一次设备由发电机、变压器、电容器、调相器、电动机、电抗器、电力线路、母线、开关设备和其它用电设备等组成。然而，这些电气设备在日常使用中不可避免的会发生短路或者断线等非正常运行状态，造成电力系统无法正常的运行影响生产与生活，甚至会使电网的安全运行受到影响并导致严重事故。当电力系统中用电设备发生短路故障时，很大的电流会流过故障点及其附近的设备，如不及时切除将会引起的损坏或缩短其使用寿命，严重时甚至使其报废。因此，在电力系统中，在采取各种积极措施来减少发生故障的几率外，一旦遇到此种鼓掌是，电网中必须存在用于处理此类故障的应急设备，能够及时的找到并清理故障元器件，从而保证系统处于正常的运行状态。通常，切除故障的时间一般要小于百分之几秒才能维持电力系统的稳定运行。伴随着电力系统的发展，人们发现必须在电气元件上配备保护装置才能实现该目标。研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电