超高压线路微机并联电抗器保护系统研制

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1、华中科技大学硕士学位论文超高压线路微机并联电抗器保护系统研制姓名：张勇刚申请学位级别：硕士专业：电力系统及其自动化指导教师：张哲20050507摘要并联电抗器可以补偿容性充电功率抑制工频过电压并可减小单相重合闸时线路的潜供电容电流是超高压电力系统的重要电气设备随着超高压电网的逐渐普及并联电抗器在提高电力系统稳定性改善电网运行的安全性提高电网运行的经济性等方面发挥着越来越重要的作用但是电抗器的故障率相对较高且现有的电抗器保护装置存在匝间保护灵敏度偏低综合性能有待进一步改善等问题因此研究和开发高性能的超高压线路微机并联电抗器保护系统具有重要的现实意义和

2、广阔的应用前景论文首先对超高压线路并联电抗器在电力系统中的应用情况以及微机电抗器保护的发展和研究现状进行了深入的分析在此基础上从超高压线路微机并联电抗器保护系统的实际需要出发提出了一套完整的总体设计方案文中详细介绍了系统的主要设计原则阐述了保护和监控管理单元的功能配置特点并对系统的硬件结构进行了详细讨论其次根据电抗器内外部故障的产生机理以及已投运的电抗器保护原理配置经验论文讨论了超高压线路微机并联电抗器保护的构成原理并根据相关电气量的变化特点从实用化的角度提出了相应的计算方法并对主要算法进行了理论分析其中论文针对大多数已投运的电抗器保护装置在电抗器

3、匝间短路保护方面的不足提出了具有较高灵敏性和可靠性的由负序零序功率方向继电器共同构成的匝间保护方案从而弥补了基于补偿原理的匝间保护存在的过补偿和欠补偿以及补偿度难整定的不足此外根据不同差动保护原理的特点采用了多种差动保护原理综合应用的保护方案提高了差动保护的灵敏度和动作的可靠性文中系统介绍了综合型差动保护的构成原理和实现特点下层机保护单元是微机电抗器保护系统的核心和基础论文对保护单元的软件设计思想和实现方式做了详细介绍重点对系统的软件流程主要模块功能以及通信实现技术等方面进行了全面说明由于保护系统软件采用基于逻辑图的设计思想和分层I模块化的结构因而

4、易于实现保护功能的灵活配置和软件维护以适应现场运行的不同应用要求超高压线路微机并联电抗器保护系统开发完成后对整个装置进行了静态试验和测试文中介绍了主要的试验内容和结果测试情况表明装置硬件可靠软件性能优良保护的各项功能均达到了系统的设计要求关键词并联电抗器;微机保护;匝间保护;采样值差动;软件设计;通信规约IIABSTRACTAshuntreactor,whichcancompensatechargingpower,restrainthepowerfrequencyovervoltage,anddecreasesecondaryarccapacita

5、ncecurrentduringsingle-phasereclosinginlines,isanimportantelectricalequipmentinUltraHighVoltage(UHV)powersystem.WiththeincreasingpopularityofUHVnetwork,theshuntreactorplaysamoreandmoreimportantroleinimprovingthestability,securityandeconomyofthenetwork.However,thefaultrateofthe

6、shuntreactorisrelativelyhighwhileitsexistingprotectorshaveshortcomingssuchaslowsensitivityininter-turnprotectionandunsatisfactoryintegrativeperformance.Therefore,itisofgreatnecessityandsignificancetodevelopmoreadvancedprotectiverelayingforUHVlinereactor.Thispaperfirstanalyzest

7、heexistingapplicationofUHVlineshuntreactorinpowersystemsaswellasthepresentsituationandfuturedevelopmentofmicroprocessor-basedreactorprotection.ThenanintegrateddesignofprotectionsystemisproposedaccordingtotherequirementsintheprotectionofUHVlineshuntreactor.Thepapergivesadetaile

8、dexplanationtothemajordesigningprinciplesandfunctionconfigoft