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目 录摘 要………………………………………………… 设计说明…………………………………………1 主接线…………………………………………2CT、PT配置……………………………………2 2主要保护原理及整定……………………………1发电机纵差动保护……………………………1保护原理……………………………………3 2整定内容……………………………………4 2发电机定子匝间保护…………………………5 3发电机过激磁保护……………………………7 4发电机失磁保护………………………………8 5发电机反时限负序过流保护…………………6发电机逆功率保护………………………………13 7发电机两点接地…………………………………13 8主变压器差动保护………………………………14 9变压器复合电压过流保护………………………17 参考文献………………………………………………18 1 设计说明 1主接线300MW 发电机―变压器组主要保护原理设计,适用于发电机―变压器组采用单元接线,高压侧接入500kV 11/2接线系统;发电机出口侧无断路器;励磁方式为静态励磁系统;在发电机出口侧引接―台高压厂用工作变压器(采用三相分裂线圈)。接地方式:发电机中性点为经配电变压器(二次侧接电阻)接地;主变压器高压侧中性点为直接接地;高压厂用分裂变压器6kV侧中性点为中阻接地系统。2 CT、PT配置发电机的出线侧和中性点侧各装设4组CT;主变压器高压侧套管上装设3组CT;高压厂用变压器高压侧套管上(或封闭母线内)装设4组CT;发电机差动保护与主变压器差动保护,当CT不够分配时,允许共用发电机出线侧的一组CT;发电机一变压器组差动保护中,其中的一臂是差接在高压厂用变压器低压侧的CT上;发电机一变压器组差动保护装置,不接入励磁变压器的CT,其差动范围为:从500kV侧CT到发电机中性点CT及高压厂用变压器低压侧CT;CT的二次电流:500kV侧选用1A;其它各侧可为1A或5A。发电机出线侧设有2组PT,其中1组可供匝间保护用(一次侧中性点不直接接地);2组PT均要求设有3个二次线圈。主变压器高压侧设1组PT(三相)。2 主要保护原理及整定计算1发电机纵差动保护1保护原理变数据窗式标积制动原理∣IT-IN∣2≥KbITINcosφ其中:iT――发电机机端电流 iN――发电机中性点电流 φ――iT、iN之间的相角差标积制动原理的动作量和比率差动保护一样。在区外发生故障时,该原理的表现行为和比率制动原理也完全一样。但在区内发生故障时,由于标积制动原理的制动量反应电流之间相位的余弦,当相位大于90度,制动量就变为负值,负值的制动量从概念上讲即为动作量,因此可极大地提高内部故障发生时保护反应的灵敏度。而比率制动原理的制动量总是大于0的。动作逻辑方式1:循环闭锁方式原理:当发电机内部发生相间短路时,二相或三相差动同时动作。根据这一特点,在保护跳闸逻辑上设计了循环闭锁方式。为了防止一点在区内另外一点在区外的两点接地故障的发生,当有一相差动动作且同时有负序电压时也出口跳闸。 2 整定内容(假定:TA二次额定电流为5(A))1) 比率制动系数K整定差动保护的比率制动系数。标积制动原理的Kb和K有一理论上的对应关系,装置自动完成它们之间的转换,对用户仍然整定K。无单位。一般:K=3-52) 启动电流lq整定差动保护的启动电流。单位(A)。一般lq=6-0(A)3) TA断线解闭锁电流定值(仅保护方式Ⅱ有效)lct当发电机差电流大于该定值时,TA断线闭锁功能自动退出。单位(倍)它是以电流互感器的二次额定电流为基准的。一般:lct=8-2(倍)4) 差动速断倍数lsd当发电机差电流大于该定值时,无论制动量多大,差动均动作。单位:(倍)它是以电流互感器的二次额定电流为基准的。一般:lsd=3-8(倍)5)负序电压定值(仅保护方式Ⅰ有效)Udz当负序电压达该定值,允许一相差动动作出口跳闸。单位(V)。一般:Udz=4-10(V) 6)TA断线延时定值tct经该定值时间延时发TA断线信号。单位:秒。2 发电机定子匝间保护1 原理 反应发电机纵向零序电压的基波分量。“零序”电压取自机端专用电压互感器的开口三角形绕组,此互感器必须是三相五柱式或三个单相式,其中性点与发电机中性点通过高压电缆相联。“零序”电压中三次谐波不平衡量由数字付氏滤波器滤除。为准确、灵敏反应内部匝间故障,同时防止外部短路时保护误动,本方案以纵向“零序”电压中三次谐波特征量的变化来区分内部和外部故障。为防止专用电压互感器断线时保护误动作,本方案采用可靠的电压平衡继电器作为互感器断线闭锁环节。本保护能在一定负荷下反应双Y接线的定子绕组分支开焊故障。保护分两段:Ⅰ段为次灵敏段:动作值必须躲过任何外部故障时可能出现的基波不平衡量,保护瞬时出口。Ⅱ段为灵敏段:动作值可靠射过正常运行时出现的最大基波不平衡量,并利用“零序”电压中三次谐波不平衡量的变化来进行制动。保护可带1-5秒延时出口以保证可靠性。保护引入专用电压互感器开口三角绕组零序电压,及电压平衡继电器用2组PT电压量。 2 整定内容1) 次灵敏段基波“零序”电压分量定值Uh 单位(V)2) 灵敏段基波“零序”电压分量定值U1 单位(V) 3)额定负荷下“零序”电压三次谐波不平衡量整定值U3wn 单位(V)4)灵敏段三次谐波增量制动系数K2 单位:(无) 5)灵敏段延时Tzj 单位:(秒)3 整定计算 1)Uh次灵敏段“零序”电压基波分量定值(整定范围1-10V)动作值按躲过任何外部故障时可能出现的基波不平衡量整定Uh=KUo•bp•max式中:Uh=KUo•bp•max――外部短路故障时可能出现的“零 序”电压最大基波不平衡量。 K――可靠系数,可取2-52)U1灵敏段“零序”电压基波分量定值(整定范围1-5V)动作值按可靠躲过正常运行时出现的最大基波不平衡量整定U1=KUo•bp•n式中:U1=KUo•bp•n――额定负荷下固有的“零序”电压基 波不平衡量,由实测得到(本机有监测软件)。 K――可靠系数,可取5-2 3)U3wn额定负荷下“零序”电压三次谐波不平衡量整定值(整定范围1-10V)开始可整定4(V),开机后由实测得到准确直,然后整定。 4)灵敏段三次谐波增量制动系数(整定范围0-9)由经验决定。一般取3-55)Tzj灵敏段延时(整定范围0-1秒)为增加此段可靠性而设。一般取1-2秒。3 发电机(变压器)过激磁保护 原理发电机(变压器)会由于电压升高或者频率降低而出现过励磁,发电机的过励磁能力比变压器的能力要低一些,因此发变组保护的过盛磁特性一般应按发电机的特性整定。 过激磁保护反应过激磁倍数而动作。过激磁倍数定义如下: B U/f U*N= = =Be Ue/fe f*其中:U、f――电压、频率 Ue、fe――额定电压、额定频率 U*、f *――电压、频率标么值 B、Be――磁通量和额定磁通量过激磁电压取自机端TV线电压(如UAB电压)。出口方式Ⅰ:定时限方式 定时限t1发信或跳闸 定时限t2发信或跳闸U/f> t1/o 发信或跳闸 t2/o 发信或跳闸出口方式Ⅱ:反时限方式 定时限发信 反时限发信或跳闸反时限曲线特性由三部分组成:a)上限定时限;b)反时限;c)下限定时限。当发电机(变压器)过激磁倍数大于上限整定值时,则按上限定时限动作;如果倍数超过下限整定值,但不足以使反时限部分动作时,则按下限定时限动作;倍数在此之间则按反时限规律动作 4发电机失磁保护1原理失磁保护由发电机机端测量阻抗判据、转子低电压判据、变压器高压侧低电压判据、定子过流判据构成。一般情况下阻抗整定边界为静稳边界圆,但也可以为其它形状。当发电机须进相运行时,如按静稳边界整定圆整定不能满足要求时,一般可采用以下三种方式之一来躲开进相运行区。 a) 下移阻抗圆,按异步边界整定 b) 采用过原点的两根直线,将进相区躲开。此时,进相深度可整定。 c) 采用包含可能的进相区(圆形特性)挖去,将进相区躲开。 转子低电压动作方程 Vfd 编辑词条电力系统及其自动化 1 电力系统及其自动化是一级学科电气工程的五个二级学科之一,本科和博士生的专业为电气工程及其自动化,硕士研究生就读电气工程所属的5个二级学科之一 电气工程 代号0808 电力系统及其自动化 代号00802 080801电机与电器 080803高电压与绝缘技术 080804电力电子与电力传动 080805电工理论与新技术 学制:2年--3年。 授予学位:工学硕士。 2 电力系统及其自动化所设置的方向 东北电力大学 01 电力系统运行与控制 02 电力系统继电保护与安全自动控制 03 电力系统调度自动化 04 电力系统规划与可靠性 05 FACTS 及直流输电 06 电力系统分析与仿真 07 电力市场 08 电能质量分析与监测 09 综合自动化与继电保护 华北电力大学 01电力系统分析、运行与控制 02电力系统安全防御与恢复控制 03电力经济分析 04电力系统规划与可靠性 05智能技术及其在电力系统中的应用 06电力系统继电保护 07电力系统自动化技术 08电力系统故障分析与诊断 3 电力系统及其自动化研究方向 (1)智能保护与变电站综合自动化 对电力系统电保护的新原理进行了研究,将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于新型继电保护装置中,使得新型继电保护装置具有智能控制的特点,大大提高电力系统的安全水平。对变电站自动化系统进行了多年研究,研制的分层分布式变电站综合自动化装置能够适用于35kv~500kv各种电压等级变电站。微机保护领域的研究处于国际领先水平,变电站综合自动化领域的研究已达到国际先进水平。 (2)电力市场理论与技术 基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况,认真研究了电力市场的运营模式,深入探讨并明确了运营流程中各步骤的具体规则;提出了适合我国现阶段电力市场运营模式的期货交易(年、月、日发电计划)、转运服务等模块的具体数学模型和算法,紧紧围绕当前我国模拟电力市场运营中亟待解决的理论问题。 (3)电力系统实时仿真系统 对电力负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了研究,引进了加拿大teqsim公司生产的电力系统数字模拟实时仿真系统,建成了全国高校第一家具备混合实时仿真环境的实验室。该仿真系统不仅可进行多种电力系统的稳态及暂态实验,提供大量实验数据,并可和多种控制装置构成闭环系统,协助科研人员进行新装置的测试,从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供了一流的实验条件。 (4)电力系统运行人员培训仿真系统 电力系统运行人员培训仿真系统是针对我国电力企业职工岗位培训的迫切要求,将计算机、网络和多媒体技术的最新成果和传统的电力系统分析理论相结合,利用专家系统、智能cai(计算机辅助教学)理论,进行电力系统知识教学、培训的一种强有力手段。本系统设计新颖,并合理配置软件资源分布,教、学员台在软件系统结构上耦合性很少,且系统硬件扩充简单方便,因此学员台理论上可无限扩充。 (5)配电网自动化 在中低压网络数字电子载波ndlc、配网的模型及高级应用软件pas、地理信息与配网scada一体化方面取得了重大技术突破。其中,ndlc采用了dsp数字信号处理技术,提高了载波接收灵敏度,解决了载波正在配电网上应用的衰耗、干扰、路由等技术难题;高级应用软件pas将输电网ems的理论算法与配网实际结合起来,采用了最新国际标准iec61850、61970cim公共信息模型;采用配网递归虚拟流算法进行潮流计算;应用人工智能灰色神经元算法进行负荷预测。 (6)电力系统分析与控制 对在线测量技术、实时相角测量、电力系统稳定控制理论与技术、小电流接地选线方法、电力系统振荡机理及抑制方法、发电机跟踪同期技术、非线性励磁和调速控制、潮流计算的收敛性、电网调度自动化仿真、电力负荷预测方法、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等方面进行了研究。在非线性理论、软计算理论和小波理论在电力系统应用方面,以及在电力市场条件下电力系统分析与控制的新理论、新模型、新算法和新的实现手段进行了研究。 (7)人工智能在电力系统中的应用 结合电力工业发展的需要,开展了将专家系统、人工神经网络、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、警报处理、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。在上述实用软件研究的基础上开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,以提高电力系统运行与控制的智能化水平。。 (8)现代电力电子技术在电力系统中的应用 开展了电力电子装置控制理论和控制算法、各种电力电子装置在电力系统中的行为和作用、灵活交流输电系统、直流输电的微机控制技术、动态无功补偿技术、有源电力滤波技术、大容量交流电机变频调速技术和新型储能技术等方面的研究 (9)电气设备状态监测与故障诊断技术 通过将传感器技术、光纤技术、计算机技术、数字信号处理技术以及模式识别技术等结合起来,针对电气设备绝缘监测方法和故障诊断的机理进行了详细的基础研究,开发了发电机、变压器、开关设备、电容型设备和直流系统等主要电气设备的监控系统,全面提高电气设备和电力系统的安全运行水平。 4 设置电力系统及其自动化研究生专业的高校及排名 1 清华大学 A+ 2 西安交通大学 A 3 重庆大学 4 华中科技大学 A 5 西南交通大学 6 天津大学 A (一)主题的写法[2]毕业论文只能有一个主题(不能是几块工作拼凑在一起),这个主题要具体到问题的基层(即此问题基本再也无法向更低的层次细分为子问题),而不是问题所属的领域,更不是问题所在的学科,换言之,研究的主题切忌过大。因为涉及的问题范围太广,很难在一本硕士学位论文中完全研究透彻。通常,硕士学位论文应针对某学科领域中的一个具体问题展开深入的研究,并得出有价值的研究结论。(二)题目的写法毕业论文题目应简明扼要地反映论文工作的主要内容,切忌笼统。由于别人要通过你论文题目中的关键词来检索你的论文,所以用语精确是非常重要的。论文题目应该是对研究对象的精确具体的描述,这种描述一般要在一定程度上体现研究结论,因此,我们的论文题目不仅应告诉读者这本论文研究了什么问题,更要告诉读者这个研究得出的结论。(三)摘要的写法毕业论文的摘要,是对论文研究内容的高度概括,其他人会根据摘要检索一篇硕士学位论文,因此摘要应包括:对问题及研究目的的描述、对使用的方法和研究过程进行的简要介绍、对研究结论的简要概括等内容。摘要应具有独立性、自明性,应是一篇完整的论文。(四)引言的写法一篇毕业论文的引言,大致包含如下几个部分:1、问题的提出;2、选题背景及意义;3、文献综述;4、研究方法;5、论文结构安排。问题的提出:讲清所研究的问题“是什么”选题背景及意义:讲清为什么选择这个题目来研究,即阐述该研究对学科发展的贡献、对国计民生的理论与现实意义等。文献综述:对本研究主题范围内的文献进行详尽的综合述评,“述”的同时一定要有“评”,指出现有研究成果的不足,讲出自己的改进思路。研究方法:讲清论文所使用的科学研究方法。论文结构安排:介绍本论文的写作结构安排。“第2章,第3章,……,结论前的一章”的写法是论文作者的研究内容,不能将他人研究成果不加区分地掺和进来。已经在引言的文献综述部分讲过的内容,这里不需要再重复。(五)结论的写法结论是对论文主要研究结果、论点的提炼与概括,应准确、简明,完整,有条理,使人看后就能全面了解论文的意义、目的和工作内容。主要阐述自己的创造性工作及所取得的研究成果在本学术领域中的地位、作用和意义。同时,要严格区分自己取得的成果与导师及他人的科研工作成果。 编辑词条电力系统及其自动化 1 电力系统及其自动化是一级学科电气工程的五个二级学科之一,本科和博士生的专业为电气工程及其自动化,硕士研究生就读电气工程所属的5个二级学科之一 电气工程 代号0808 电力系统及其自动化 代号00802 080801电机与电器 080803高电压与绝缘技术 080804电力电子与电力传动 080805电工理论与新技术 学制:2年--3年。 授予学位:工学硕士。 2 电力系统及其自动化所设置的方向 东北电力大学 01 电力系统运行与控制 02 电力系统继电保护与安全自动控制 03 电力系统调度自动化 04 电力系统规划与可靠性 05 FACTS 及直流输电 06 电力系统分析与仿真 07 电力市场 08 电能质量分析与监测 09 综合自动化与继电保护 华北电力大学 01电力系统分析、运行与控制 02电力系统安全防御与恢复控制 03电力经济分析 04电力系统规划与可靠性 05智能技术及其在电力系统中的应用 06电力系统继电保护 07电力系统自动化技术 08电力系统故障分析与诊断 3 电力系统及其自动化研究方向 (1)智能保护与变电站综合自动化 对电力系统电保护的新原理进行了研究,将国内外最新的人工智能、模糊理论、综合自动控制理论、自适应理论、网络通信、微机新技术等应用于新型继电保护装置中,使得新型继电保护装置具有智能控制的特点,大大提高电力系统的安全水平。对变电站自动化系统进行了多年研究,研制的分层分布式变电站综合自动化装置能够适用于35kv~500kv各种电压等级变电站。微机保护领域的研究处于国际领先水平,变电站综合自动化领域的研究已达到国际先进水平。 (2)电力市场理论与技术 基于我国目前的经济发展状况、电力市场发展的需要和电力工业技术经济的具体情况,认真研究了电力市场的运营模式,深入探讨并明确了运营流程中各步骤的具体规则;提出了适合我国现阶段电力市场运营模式的期货交易(年、月、日发电计划)、转运服务等模块的具体数学模型和算法,紧紧围绕当前我国模拟电力市场运营中亟待解决的理论问题。 (3)电力系统实时仿真系统 对电力负荷动态特性监测、电力系统实时仿真建模等方面进行了研究,引进了加拿大teqsim公司生产的电力系统数字模拟实时仿真系统,建成了全国高校第一家具备混合实时仿真环境的实验室。该仿真系统不仅可进行多种电力系统的稳态及暂态实验,提供大量实验数据,并可和多种控制装置构成闭环系统,协助科研人员进行新装置的测试,从而为研究智能保护及灵活输电系统的控制策略提供了一流的实验条件。 (4)电力系统运行人员培训仿真系统 电力系统运行人员培训仿真系统是针对我国电力企业职工岗位培训的迫切要求,将计算机、网络和多媒体技术的最新成果和传统的电力系统分析理论相结合,利用专家系统、智能cai(计算机辅助教学)理论,进行电力系统知识教学、培训的一种强有力手段。本系统设计新颖,并合理配置软件资源分布,教、学员台在软件系统结构上耦合性很少,且系统硬件扩充简单方便,因此学员台理论上可无限扩充。 (5)配电网自动化 在中低压网络数字电子载波ndlc、配网的模型及高级应用软件pas、地理信息与配网scada一体化方面取得了重大技术突破。其中,ndlc采用了dsp数字信号处理技术,提高了载波接收灵敏度,解决了载波正在配电网上应用的衰耗、干扰、路由等技术难题;高级应用软件pas将输电网ems的理论算法与配网实际结合起来,采用了最新国际标准iec61850、61970cim公共信息模型;采用配网递归虚拟流算法进行潮流计算;应用人工智能灰色神经元算法进行负荷预测。 (6)电力系统分析与控制 对在线测量技术、实时相角测量、电力系统稳定控制理论与技术、小电流接地选线方法、电力系统振荡机理及抑制方法、发电机跟踪同期技术、非线性励磁和调速控制、潮流计算的收敛性、电网调度自动化仿真、电力负荷预测方法、基于柔性数据收集与监控的电网故障诊断和恢复控制策略、电网故障诊断理论与技术等方面进行了研究。在非线性理论、软计算理论和小波理论在电力系统应用方面,以及在电力市场条件下电力系统分析与控制的新理论、新模型、新算法和新的实现手段进行了研究。 (7)人工智能在电力系统中的应用 结合电力工业发展的需要,开展了将专家系统、人工神经网络、模糊逻辑以及进化理论应用到电力系统及其元件的运行分析、警报处理、故障诊断、规划设计等方面的实用研究。在上述实用软件研究的基础上开展了电力系统智能控制理论与应用的研究,以提高电力系统运行与控制的智能化水平。。 (8)现代电力电子技术在电力系统中的应用 开展了电力电子装置控制理论和控制算法、各种电力电子装置在电力系统中的行为和作用、灵活交流输电系统、直流输电的微机控制技术、动态无功补偿技术、有源电力滤波技术、大容量交流电机变频调速技术和新型储能技术等方面的研究 (9)电气设备状态监测与故障诊断技术 通过将传感器技术、光纤技术、计算机技术、数字信号处理技术以及模式识别技术等结合起来,针对电气设备绝缘监测方法和故障诊断的机理进行了详细的基础研究,开发了发电机、变压器、开关设备、电容型设备和直流系统等主要电气设备的监控系统,全面提高电气设备和电力系统的安全运行水平。 4 设置电力系统及其自动化研究生专业的高校及排名 1 清华大学 A+ 2 西安交通大学 A 3 重庆大学 4 华中科技大学 A 5 西南交通大学 6 天津大学 A (一)主题的写法[2]毕业论文只能有一个主题(不能是几块工作拼凑在一起),这个主题要具体到问题的基层(即此问题基本再也无法向更低的层次细分为子问题),而不是问题所属的领域,更不是问题所在的学科,换言之,研究的主题切忌过大。因为涉及的问题范围太广,很难在一本硕士学位论文中完全研究透彻。通常,硕士学位论文应针对某学科领域中的一个具体问题展开深入的研究,并得出有价值的研究结论。(二)题目的写法毕业论文题目应简明扼要地反映论文工作的主要内容,切忌笼统。由于别人要通过你论文题目中的关键词来检索你的论文,所以用语精确是非常重要的。论文题目应该是对研究对象的精确具体的描述,这种描述一般要在一定程度上体现研究结论,因此,我们的论文题目不仅应告诉读者这本论文研究了什么问题,更要告诉读者这个研究得出的结论。(三)摘要的写法毕业论文的摘要,是对论文研究内容的高度概括,其他人会根据摘要检索一篇硕士学位论文,因此摘要应包括:对问题及研究目的的描述、对使用的方法和研究过程进行的简要介绍、对研究结论的简要概括等内容。摘要应具有独立性、自明性,应是一篇完整的论文。(四)引言的写法一篇毕业论文的引言,大致包含如下几个部分:1、问题的提出;2、选题背景及意义;3、文献综述;4、研究方法;5、论文结构安排。问题的提出:讲清所研究的问题“是什么”选题背景及意义:讲清为什么选择这个题目来研究,即阐述该研究对学科发展的贡献、对国计民生的理论与现实意义等。文献综述:对本研究主题范围内的文献进行详尽的综合述评,“述”的同时一定要有“评”,指出现有研究成果的不足,讲出自己的改进思路。研究方法:讲清论文所使用的科学研究方法。论文结构安排:介绍本论文的写作结构安排。“第2章,第3章,……,结论前的一章”的写法是论文作者的研究内容,不能将他人研究成果不加区分地掺和进来。已经在引言的文献综述部分讲过的内容,这里不需要再重复。(五)结论的写法结论是对论文主要研究结果、论点的提炼与概括,应准确、简明,完整,有条理,使人看后就能全面了解论文的意义、目的和工作内容。主要阐述自己的创造性工作及所取得的研究成果在本学术领域中的地位、作用和意义。同时,要严格区分自己取得的成果与导师及他人的科研工作成果。 同样的忧虑,你导师大致的研究方向是什么?要是没有项目,凭空搞课题没意思,我也和你一个困扰,所以就和老师讨论讨论,看看他有什么项目没有?或看他的方向是什么电力系统下方向就n多,lz你是哪个学校的? 电厂厂用电电源切换方式的优缺点 变电所的无功补偿电力系统及其自动化论文选题背景及意义
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