影响距离保护正确动作的因素及消除方法研究开题报告

 2022-12-03 10:51:46

1. 研究目的与意义

在电力系统的继电保护领域,距离保护是一种极为重要的保护原理。对于传统的电流型保护,其灵敏度受电力系统运行方式的影响很大,可能在系统最小运行方式下失去保护区域。随着电力系统的发展,电压级别的不断提高,电网接线越来越复杂,系统运行方式多变。因此,电流保护灵敏度低的问题显得越来越突出,如何提高保护的灵敏度,并使其灵敏度不受或少受系统运行方式的影响,这是目前电网发展保护工作需要解决的问题,距离保护就是为了解决这类问题而出现的一种保护。此种保护比电流保护灵敏度高,不受运行方式影响,选择性的配合是靠动作阻抗和动作时间来实现的,更加适用于高电压等级的复杂网络,更适应电网发展。因此,要保证距离保护较高的灵敏性、可靠性,需分析影响其正确工作的不利因素及应采取的措施。

本设计将进行理论分析,研究有效的对策,防止及减小各种因素对距离保护所造成的影响,并建立数学模型,利用MATLAB软件,通过建立实际电网模型,编写保护仿真程序,进行仿真验证。根据分析结果,联系当前电网状况,提出一些具有实际意义的结论。

2. 课题关键问题和重难点

对于本次课题的研究有以下几个需要解决的关键问题及难点,简单来说也就是如何避越最小负荷阻抗,防止保护误动的能力以及非金属性短路,过渡电阻的影响。其次应研究如何在外部短路伴随系统振荡时,防止保护误动的能力和在分支电流的影响下。防止保护不正确动作的能力。由于传统距离保护自身的局限性。上述问题在某种条件下会显得很突出。严重地影响距离保护的性能和输电线路的安全运行。

短路故障点的过渡电阻是影响距离保护正常工作的因素之一。在接地短路故障中,过渡电阻是故障电流从相到地通路中各部分电阻的总和,数值较大。当线路发生接地短路时,过渡电阻必将引起测量阻抗的变化,从而影响接地距离保护的正常工作

3. 国内外研究现状(文献综述)

随着经济的发展需要,电力系统也不可避免地向着高经济效益,高社会效益的方向发展。在现代大型电力系统中,单机组容量的提高、超高压长距离输电网络的形成,电网结构也更趋复杂,因此对输电线路继电保护的要求必然越来越高。

传统的电流电压保护的主要优点是简单、经济、可靠,在35kV及以下电网等级的电网中得到了广泛的应用。但是由于它们的定值选择、保护范围以及灵敏度等受系统运行方式的变化影响较大,难以应用于更高电压等级的复杂网络中。为满足更高电压等级复杂网络快速、有选择性地切除故障元件的要求,必须采用性能更加完善的继电保护装置,距离保护即为其中一种。

距离保护的应用也带来一些问题,影响其正确动作的因素有很多。其主要因素有:短路点的过渡电阻、电力系统振荡、电压互感器二次回路断线、分支线、电压电流互感器误差 [1][2][8]。另外还有负荷阻抗的影响[12],高压线路非全相运行产生的影响[16],电压电流互感器的暂态特性的影响[9],FACTS装置各元件的影响[5][17]以及220kV及以上线路装设避雷针所造成的绝缘地线间隙放电的影响[7]

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4. 研究方案

1)针对目前电网保护的现状,研究各种因素对距离护正确动作的影响;

2)重点分析电力系统振荡对距离保护的影响并在分析了各种影响因素的基础上研究如何防止这些影响的对策。

3)建立MATLAB模拟仿真

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5. 工作计划

第 1 周:论文前期调研,借阅或下载有关资料;

第 2 周:复习电力系统故障分析、电力系统继电保护等专业知识,翻译外文资料;

第 3 周:完成开题报告;

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