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新型三极化量距离继电器的研究

作　者: 王倩
导　师: 李晓明
学　校: 山东大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 距离保护单相接地短路过渡电阻系统振荡数字信号处理
分类号: TM58
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

继电保护装置是一种反应电力系统故障和不正常运行状态，并动作于断路器跳闸和发出信号的设备。电力系统的迅速发展对继电保护提出了越来越高的要求，尤其是现代的超高压、大容量电网对继电保护的选择性、速动性、灵敏性和可靠性以及电网运行的稳定性有了更高的要求。因此，在结构复杂的高压电网中，应当采用性能较为完善的保护装置，距离保护受电网结构和运行方式的影响较小，因此距离保护长期以来一直是复杂电网中高压输电线路的主要保护方式，也是高压输电线路最重要、应用最广泛的保护方案。但是距离保护的性能也存在一些问题，当应用于超高压线路时，这些问题更为突出。为了解决传统距离保护的缺点，很多学者都做了不懈的努力。在前人研究的基础上，针对传统距离保护抗过渡电阻差这一问题，本文介绍了一种新型的接地距离继电器，并分析了它在系统振荡时再发生单相经过渡电阻接地短路时的动作特性。本文简述了距离保护的基本原理和构成，并详细分析了目前国内常用的几种距离继电器的动作判据及工作原理，总结了其优缺点。在各种故障中，高阻接地短路极为常见，现有的各种距离保护都具有一定的抗高阻接地的能力，但是这些保护在这方面能力仍显不足。经过比较得出本文所介绍的新型距离继电器的解决效果最好，它不受过渡电阻的影响，在发生单相接地短路故障时能够正确动作。本文着重分析了三极化量距离继电器在振荡中再发生单相接地故障时的动作行为特性。理论分析表明该距离继电器具有抗过渡电阻能力强和方向性明确、且不受系统振荡及负荷影响的特点。本文还介绍了基于DSP的三极化量距离继电器装置的软硬件构成，并介绍了距离保护各个功能模块的设计和实现方案。由于DSP芯片相对于8位和16位单片机，具有硬件资源丰富，功能强大，开发平台先进等特点，可以极大的提高保护产品的性能。本课题以TI公司的TMS320LF2407芯片作为微机保护主CPU，用以实现保护功能。

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-10
1. 绪论  10-16
  1.1 距离保护的发展现状及存在的问题  10-13
  1.2 距离保护的改进研究  13-15
  1.3 本文所做的主要工作  15-16
2. 距离继电器  16-37
  2.1 距离保护的基本原理及构成  16-18
  2.2 距离保护的整定计算  18-19
    2.2.1 速动距离保护整定计算  18
    2.2.2 后备距离保护整定计算  18-19
  2.3 距离继电器的分类  19-28
    2.3.1 第Ⅰ类距离继电器  20-23
    2.3.2 第Ⅱ类距离继电器  23-26
    2.3.3 故障分量继电器  26-28
    2.3.4 微机保护实现的测距式距离继电器  28
  2.4 距离继电器的相关分析  28-36
    2.4.1 距离继电器的动作行为分析  28-29
    2.4.2 过渡电阻对距离保护的影响及相应的解决措施  29-36
  2.5 本章小结  36-37
3. 三极化量距离继电器  37-46
  3.1 三极化量距离继电器的判据  37-39
  3.2 三极化量距离继电器在振荡中再故障时的特性分析  39-46
    3.2.1 本文所采用的系统分析模型  39-40
    3.2.2 故障相距离继电器的动作行为分析  40-43
    3.2.3 非故障相距离继电器的动作行为分析  43-46
4. 三极化量距离继电器的实施方案  46-53
  4.1 三极化量距离继电器动作判据的实施方案  46-47
  4.2 三极化量距离继电器硬件实现  47-51
    4.2.1 电压互感器的设计  47-48
    4.2.2 电流变送器的设计  48
    4.2.3 模拟有源滤波器  48-50
    4.2.4 电压偏置与电压跟随  50-51
  4.3 三极化量距离继电器软件模块  51-53
5. 总结  53-54
6. 结束语  54-56
  6.1 结论  54
  6.2 下一步研究工作展望  54-56
参考文献  56-61
致谢  61-62
学位论文评阅及答辩情况表  62

新型三极化量距离继电器的研究

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