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超高压线路光纤电流差动保护的研究

作　者: 王尔寒
导　师: 徐玉琴；李瑞生
学　校: 华北电力大学（河北）
专　业: 电气工程
关键词: 数字式电流纵差保护 电流互感器 同步采样
分类号: TM773
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


本文论述了超高压输电系统的特点及对保护的要求,分析了目前差动保护的特点和不足,提出了改进方案。另外,本文围绕研制一套高性能的超高压线路光纤差动保护,研究了提出超高压线路光纤电流差动保护方案面临的几个主要问题:基于相量的差动保护算法,电容电流补偿,数据同步问题,电流回路断线,电流互感器饱和问题等。根据这些问题的研究结果提出了超高压线路光纤差动保护的整体设计方案。此方案已在许继电气股份有限公司WXH-803/A型纵联差动保护应用,国家继电器质量监督检验中心的动模实验和华北电科院的数模试验验证了此保护方案的可行性与优越性。

全文目录


摘要  4
ABSTRACT  4-8
第一章 超高压线路差动保护研究概述  8-14
  1.1 我国高压电网的发展概况  8
  1.2 我国光纤通信网的发展状况  8-9
  1.3 纵联差动保护的发展进程  9-11
  1.4 超高压线路光纤差动保护的一些特殊问题  11-13
    1.4.1 光纤通道对保护性能的影响  11
    1.4.2 中长输电线路线路电容电流的影响  11-12
    1.4.3 较短输电线路TA 饱和的影响  12
    1.4.4 两侧保护装置采样同步问题  12-13
  1.5 本文的主要工作  13-14
第二章：超高压输电线路的特点及对保护的要求  14-21
  2.1 超高压线路保护系统特点及难点  14-17
    2.1.1 超高压长线路系统中分布电容产生较大的电容电流  14-16
    2.1.2 暂态过程中高次谐波丰富  16-17
    2.1.3 非周期分量很大且衰减缓慢  17
  2.2 高压、超高压输电线的共性问题  17-20
    2.2.1 TA 饱和  18
    2.2.1 TA 断线  18
    2.2.3 弱馈输电线路  18
    2.2.4 系统振荡  18-19
    2.2.5 3/2 接线方式  19
    2.2.6 其他问题  19-20
  2.3 超高压输电系统对线路保护的一般要求  20-21
第三章：传统比率差动保护原理分析及影响因素  21-28
  3.1 目前常用差动判据的实现形式  21
  3.2 相量差动的动作特性分析  21-24
    3.2.1 以动作量和制动量为主体的比率制动特性  22
    3.2.2 以各侧电气量为主体的动作特性分析  22-24
  3.3 差动保护的影响因素及其解决方案  24-28
    3.3.1 TA 断线对差动保护的影响  24-25
    3.3.2 TA 饱和对差动保护的影响  25-28
第四章：差动判据的改进方案  28-36
  4.1 改进的新动作方程  28-30
  4.2 新动作方程的仿真测试  30-36
    4.2.1 线路模型参数说明  30
    4.2.2 Matlab 仿真程序说明  30-31
    4.2.3 各种工况下的各差动方程的动作情况  31-36
第五章 电容电流补偿及相关参数在线测量  36-39
  5.1 稳态电容电流补偿  36-37
  5.2 暂态过程的电容电流的处理  37
  5.3 相关参数的在线测量  37-39
    5.3.1 在线估计可行性  37
    5.3.2 相关参数在线估计过程  37-39
第六章：差动保护装置整体设计方案  39-47
  6.1 硬件设计说明  39-41
    6.1.1 保护装置整体设计  39-40
    6.1.2 保护系统板原理图  40
    6.1.3 光端机原理图  40-41
    6.1.4 保护装置系统接线图  41
  6.2 软件设计说明  41-47
    6.2.1 启动元件  41-42
    6.2.2 差动保护原理说明  42-43
    6.2.3 电容电流补偿  43-44
    6.2.4 TA 断线  44-45
    6.2.5 差动保护逻辑说明  45
    6.2.6 采样同步调整  45-47
第七章 动模及数模试验情况  47-57
  7.1 动模实验  47-48
    7.1.1 模拟系统  47-48
    7.1.2 试验情况介绍  48
  7.2 数模试验  48-52
    7.2.1 试验说明  48-52
  7.3 试验结果讨论  52-56
  7.4 小结  56-57
第八章 结论  57-58
参考文献  58-61
致谢  61-62
硕士生期间发表的主要论文  62

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统继电保护 > 线路保护
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