油田35kV线路微机保护的配置及抗干扰性研究

摘要

目前随着我国电力工业技术的快速发展,电网的规模不断扩大,电网结构日趋复杂同时系统容量日益增长。而微机继电保护装置是一种用来反映电力系统故障和不正常运行状态、并作用于断路器跳闸和发出告警信号的设备。故而随着电力工业的快速发展和电压等级的不断升高,对微机保护装置的要求也越来越高,因此要提高微机保护装置的性能对于电力系统有重要的理论和现实意义。
　　 此外,由于油田电网本身就是一个巨大的电磁网,该电磁网不可避免的会对电力设备产生电磁干扰,尤其是对弱电的微机保护装置。而且油田电网内部电气设备的操作、电气设备周围的静电场和磁场、电晕和电磁波辐射等引起的电磁干扰,极易造成微机保护装置不正确动作。因此对油田电网的微机保护的配置进行综合分析和研究,采取必要抗干扰措施,进行有针对性的防护就显得尤为重要。
　　 本文详细分析了电力系统微机保护系统的基本原理,对其硬件结构原理、软件设计和整定以及常用算法进行了深入讨论,并结合本人的专业实践工作,分析了目前油田电网中各种干扰源和传播途径,并对油田电网微机保护装置的抗干扰措施进行了研究和探讨,提出了对整个二次回路以及微机保护装置所采取的抗干扰措施,为微机继电保护的现场应用提供了很好的思路。
　　 本文在深入分析了油田电网35kV线路微机保护系统的基本配置和保护原理的基础上,利用MATLAB/simulink仿真软件搭建了微机保护算法的仿真模型、油田电网35kV双端电源的供电模型以及35kV线路三段式电流微机保护仿真模型,并通过设置不同故障点、不同故障类型,进行仿真。最后,通过对算例仿真结果的分析,验证了所搭建模型的准确性,并完成了对各种算法的性能分析。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 我国微机保护技术的发展历史、应用现状与发展趋势

1.2 本课题的研究内容和意义

第二章 微机保护系统的基本原理

2.1 微机保护系统的硬件结构原理

2.1.1 信号输入电路

2.1.2 单片微机系统

2.1.3 人机接口部分

2.1.4 输出通道部分

2.1.5 电源部分

2.2 微机保护的软件设计和整定

2.2.1 微机保护的主程序

2.2.2 中断服务程序

2.3 电力系统微机保护常用的算法

2.3.1 正弦函数模型的算法

2.3.2 突变量电流算法

2.3.3 傅里叶级数算法

2.3.4 正弦型、余弦型瞬时值采样比相判据算法

2.3.5 微机保护算法性能分析

第三章 油田电网微机保护装置抗干扰措施的研究

3.1 油田电网中微机保护装置抗干扰研究的意义

3.2 油田电力系统中主要的干扰源和传播途径

3.2.1 油田电力系统二次回路中电磁干扰的主要来源

3.2.2 油田电网二次回路中电磁干扰的传播途径

3.3 油田电网二次回路的主要抗干扰措施

3.3.1 对电场耦合的抑制

3.3.2 对磁场耦合的抑制

3.3.3 对公共阻抗耦合的抑制

3.3.4 对电磁辐射的抑制

第四章 油田35KV线路微机保护系统的配置

4.1 油田35KV线路保护的原理和特点

4.1.1 三段式电流电压连锁保护原理

4.1.2 输电线路方向性电流保护的工作原理

4.1.3 单相接地报警原理

4.2 油田35KV线路保护的功能配置

4.3 油田35KV线路主保护的配置

4.3.1 35kV线路主保护的基本配置分析

4.3.2 保护系统中低压母分BTZ

4.3.3 保护系统中电压闭锁元件

4.3.4 保护线路中新型微机保护

第五章 油田35KV线路微机保护仿真模型的建立

5.1 MATIAB/SIMULINK仿真软件在电力系统中的应用介绍

5.2 微机保护算法仿真模型的建立

5.2.1 两点乘积算法仿真模型的建立

5.2.2 导数法仿真模型的建立

5.2.3 突变量电流算法仿真模型的建立

5.2.4 傅里叶级数算法仿真模型的建立

5.3 油田35KV线路三段式电流微机保护仿真模型的建立

5.3.1 油田35kV双端电源供电模型的建立

5.3.2 油田35kV线路三段式电流微机保护仿真模型的建立

第六章 35KV线路三段式电流微机保护仿真实例分析

结论

参考文献

附录

致谢