电力网中变压器的微机继电保护系统设计方案及模拟.docx
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电力网中变压器的微机继电保护系统设计方案及模拟
摘要
电力变压器是电力系统中极为重要的电气设备,它在整个电力系统中起着能量和电压转换的作用。
它的运行是不是安全,直接关系到电力系统可否持续稳固地运行。
随着电力系统规模的不断扩大和它在国民经济中地位的不断提升,对其保护也提出了更高的要求,本论文针对变压器保护的要求,围绕着变压器微机保护系统的研究展开设计工作。
论文第一介绍了微机继电保护的进展状况和本设计的研究的具体内容。
在三相电力变压器的保护方式以瓦斯保护、差动保护、电流速断保护、变压器过负荷保护和过励磁保护中详细分析了电力电压器的保护。
并在遥测量的测量中对变压器、收集模拟量测量值和模数转换对A/D转换器进行分析和改良。
研究保护配置与整定计算详细分析、肯定了本电力变压器微机保护系统的保护配置。
关键词:
微机保护电力变压器变送器
Abstract
Powertransformerinpowersystemisaveryimportantelectricalequipmentinthepowersystem,itplaystheroleofenergyandvoltageconversion.Itsoperationissafe,isdirectlyrelatedtothecontinuousandstableoperationofpowersystemcanbe.Withtheenlargementofpowersystemscaleanditsstatusinthenationaleconomycontinuestoimprove,theprotectionisalsoputforwardhigherrequirements,thispaperaimedattherequestofthetransformerprotection,aroundthetransformermicrocomputerprotectionsystemofdesignwork.
Thethesisfirstintroducesthemicrocomputerrelayprotectiondevelopmentandthedesignofthespecificcontent.Inthethree-phasepowertransformerprotectionwithgasprotection,differentialprotection,currentquickbreakprotection,overloadprotectionandtransformeroverexcitationprotectionofadetailedanalysisofthepowertransformerprotection.Andintheremotemeasurementoftransformer,theacquisitionofanalogmeasurementandconversionofA/Dconverterisanalyzedandimproved.Studyonprotectionconfigurationandsettingcalculationofdetailedanalysis,todeterminethepowertransformermicrocomputerprotectionsystemprotectionconfiguration.
KeyWord:
MicrocomputerprotectionPowertransformerTransmitter
第一章绪论
变压器微机继电保护的进展历史
20世纪60年代以来,电子运算机(简称运算机)技术迅猛进展,专门是近30年来,运算机的应用普遍而深切地影响着科学技术、生产和生活等社会各个领域,它给各领域带来了庞大的转变,运算机技术一样影响到电力系统继电保护技术的进展。
20世纪70年代初、中期,运算机技术进展出现了重大冲破,大规模集成电路技术讯速进展,微处置器进入了实用阶段,运算机价钱大幅度下降,靠得住性大为提高。
在20世纪70年代的中、后期己有很多样机在电力系统试运行,微型运算机保护趋于实用。
20世纪80年代,在改革开放和建设有中国特色的社会卞义市场经济的背景下,国内从事微机保护的科学工作者,研制出了适合我国电力系统的继电保护装置,全面提升了我国电力系统的竹理水平,研制的继电保护装置性能大体上达到了国际同类产品先进水平,我国的运算机保护技术进入了蓬勃的进展时期。
20世纪90年代初,国内高校和一些科研院、所的工作者研制成功国内第1套微机变压器保护装置。
通过几年的试运行,取得了专门好的运行经验。
在微处置器高速进展的今天,随着运算机技术的进展,以前传统的装置无法实现的变压器保护原理在今天变成现实,并任然在不断完善。
科学技术的不断进展,变压器的容量、变压能力有了专门大的提高,和其它设备的先进性,使得电力网的复杂程度和对于继电保护有了更高的要求,所以变压器继电保护也就走向了一个新的进展方向,它在电力网安全运行中大量节约咱们设备的损耗,一旦发生故障,能够很及时的切除电力变压器内部和外部的故障,使得咱们电力网安全靠得住地运行,直到进展到今天。
下图1-1,就是一个电力变压器微机继电保护的一个大体可视观测装置,它由微机和信号传递装置组成,当信号抵达咱们微机的时候就可以够专门好的反映出来电力网是不是安全稳固的运行。
随着运算机技术、微电子技术、网络通信技术、信息技术的不断进展,最新研制的微机继电保护的体积更小,功能更强,性能更优,如硬件结构方面,采用具有壮大数据处置功能的ASP微处置芯片,低功耗可编程逻辑芯片(CPLD)和高集成度专用芯片(ASIC)后,使装置的体积,功耗,靠得住性等方面取得专门大提升。
我国微机继电保护正向微型化、网络化、智能化和人性化方面高速进展。
图1-1现代变压器微机保护系统
变压器微机继电保护装置的进展进程
在继电保护装置方面,20世纪50年代,开始出现了晶体管式继电保护装置。
这种保护功率消耗小,动作速度快无机械转动部份,称之为电子式静态保护装置。
随着大规模集成电路的进展,80年代后期,集成电路继电保护装置专门快取代了晶体管继电保护装置,成为静态继电保护装置的主要型式。
在60年代末,电子运算机一问世,便进行了对继电保护运算机算法的大量研究,为今天微型运算机式继电保护(以下简称微机继电保护)的进展奠定了理论基础。
随着微处置器技术的迅速进展及其价钱急剧下降,在70年代后期,出现了比较完善的微机保护样机,并投人到电力系统中试运行。
80年代微机保护在硬件结构和软件技术方面已趋成熟。
微机保护具有庞大的计算、分析和逻辑判断能力,有存储记忆功能,因此可用以实现任何性能完善巨复杂的保护原理。
微机继电保护可持续不断地对本身的工作情形进行自检,其工作靠得住性很高。
另外,微机继电保护可用同一硬件实现不同的保护原理,这使保护装置的制造大为简化,也容易实行保护装置的标准化。
微机继电保护除具有保护功能外,还有故障录波、故障测距、事件顺序记录,和与调度运算机互换信息等辅助功能,这对于简化保护的调试、故分析和事故后的处置等都有重大意义。
进人20世纪以来,在我国取得大量应用,已成为继电保护装置的主要型式,是现今电力系统保护、控制、运行调度及事故处置的综合自动化系统的重要组成部份。
以上是变压器继电保护原理的进展进程。
与此同时,组成继电保护装置的组件、材料、保护装置的结构型式和制造工艺也发生了庞大的变革。
20世纪继电保护装置都是由电磁型、感应型或电动型继电器组成的。
这些继电器都具有机械转动部件,统称为机电式继电器。
由机电式继电器组成的继电保护装置称为机电式保护装置这种保护装置体积大,消耗功率大,动作速度慢,机械转动部份和触点容易损坏或粘连,调试保护比较复杂,不能知足超高压、大容量电力系统的要求,目前正逐渐被淘汰。
图1-2变压器继电保护大体装置
继电保护技术随着电力系统的进展而进展,大体的变压器继电保护装置就如图1-2所示,可是对于不同电力网的要求咱们的保护装置各个单元的大小和功能都是不同的,比如熔断器,断路器等。
同时也随着通信、信息、电子、运算机等相关技术的进展而不断创新。
熔断器就是最先的、最简单的的过电流保护方式,这种保护方式至今仍普遍应用于低版线路和用电设备。
熔断器的特点是融保护装置与切断电流的装置于一体,其结构最为简单。
由于用电设备的功率、发电机的容量虽不断增大,发电厂、变电站和供电网的结线不断复杂化,电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大,熔断器己不能知足选择性和快速性的要求,于是出现了作用于断路器的过电流继电器。
之所以咱们的继电保护装置也是在循序渐进的进展着。
本论文研究设计的内容
变压器微机继电保护技术的成熟与进展是近三十年来继电保护领域最显著的进展。
经太长期的研究和实践,此刻人们已普遍认可了微机保护在变压器继电保护中无可替代的优势。
微机保护具有自检功能,有壮大的逻辑处置能力、数值计算能力和记忆能力,而且具有很强的数字通信能力,这一切都是电磁继电器、晶体管继电器所难以匹敌的。
运算机技术的进步,更高性能、更高精度的数字外围器件的采用,一直是微机继电保护不断进展的壮大动力。
我所研究的是对于一个小型的变压器采用微机继电保护来实现变压器的安全靠得住稳固的运行。
1.3.1国内外微机继电保护进展的现状
在国内,目前我国对变压器微机继电保护的研究着重集中在线路保护方面;有关变压器的保护却研究的较少。
从依已发表的有关运算机继电保护的文献资料来看,关于电力变压器微机保护目前尚处于可行性研究阶段,主要研究算法、在实验室做离线模拟实验、或用小型机做动摸实验,未见有做成装置同意现场考研的报导。
在线路保护方面,我国最近几年来也成功地研制了一套微机距离保护,并已投入运行实验。
在国外,对于变压器微机继电保护的研究,在理论和实践方面都已经取得了显著的功效。
在美国、日本、加拿大、西德等国家,已经制造出微机保护装置的样机,而且已正式投入现场利用或受现场考验。
1.3.2本论文的具体调研内容
传统的变压器继电保护装置,调试工作量专门大,尤其是一些复杂的保护.微机具有高速运算、逻辑判断和记忆能力,微机保护是通过软件程序实现的,具有极大的灵活性,也因此微机保护能够实现很复杂的保护功能,也能够实现许多传统保护模式无法实现的新功能。
目前,微机保护的平均无端障时刻长达十万小时以上,这说明了微机保护是十分靠得住的。
变压器微机保护通过近20年的应用、研究和进展,已经在电力系统中取得了庞大的成功,并积累了丰硕的运行经验,产生了显著的经济效益,大大提高了电力系统运行管理水平。
最近几年来,运算机软硬件技术、网络通信技术、自动控制技术及光电子技术日新月异的进步,现代电力系统不断进展的新形势,对微机保护技术的进展提出了许多新的课题及挑战。
特高压输电线和直流输电在国内的建设、大容量紧凑型输电技术的应用、FACTS技术的进展,变电站自动化技术的成熟和集成智能化电力设备(智能开关及组合电器)、电子或光电式互感器的投入运行都对微机保护技术的进展提出了新的课题,他们对保护运行的靠得住性、抗干扰能力、快速性、灵敏性,保护的组成方式,保护动作行为的改良,保护装置的高速通信能力和保护新原理研究等方面提出了更高的要求。
在新的硬件和软件基础上,这些性能需求能够取得更好的知足和实现。
变压器常常出现的故障,是咱们所关心的问题,一旦出现故障咱们就要及时的去解决那个故障,对于变压器来讲,故障由内部故障和外部故障组成,故障的种
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- 电力网 变压器 微机 保护 系统 设计方案 模拟