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电子式互感器应用对继电保护影响的研究

作　者: 张斌
导　师: 李永丽
学　校: 天津大学
专　业: 电气工程
关键词: 电子式 互感器 继电保护 影响
分类号: TM45
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


数字化变电站将为我国变电站的自动化运行和管理带来深远的影响和巨大的变革,是我国智能电网建设的重要组成部分,在经济和技术方面都有着重大意义。保护装置作为变电站内最主要的二次设备,其功能和性能一直受到广泛关注,随着数字化变电站内电子式互感器和网络化通信二次回路的采用,特别是电子式互感器相对于电磁式互感器的诸多优点,势必会带来继电保护技术的飞跃发展。然而,数字化变电站中电子式互感器和网络化通信二次回路采用的是新技术,尚处于应用初期,其自身特性以及稳定性对保护装置的影响还不是很明确,因此有必要对其进行深入研究。天津市电力公司实施的陈甫220kV数字化变电站项目,采用电子互感器和智能开关技术,全站采用网络化的二次设备和通信二次回路,并应用IEC61850标准。本研究是陈甫220kV数字化变电站项目的后续工作,具体进行电子互感器特性及通信通道对保护装置的影响研究,是对前面工作的进一步深化,对于进一步推动数字化变电站的推广应用有着重要的意义。本文通过对1.电子互感器特性及其对保护装置的影响;2.数字化保护与传统保护共存时的配合工作问题3.通信回路特性及其对保护装置的影响等三个方面进行深入研究,分析了电子式互感器应用对继电保护带来的影响。本研究取得的主要成果有:1.通过仿真试验,研究应用电子互感器特性对保护装置动作的快速性、灵敏性、选择性及可靠性等指标的影响。2.研究多原理、多厂家电子式互感器配合使用对保护的影响,特别是对于线路电流差动保护,仿真研究线路两侧分别采用数字化保护与传统保护时的配合问题。3.研究了数字化变电站内过程层通信网络性能对保护装置的影响,以及过程层网络可能出现的各种异常情况的适应性研究。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-15
  1.1 课题研究的背景和意义  8
  1.2 互感器的发展现状  8-9
  1.3 什么是电子式互感器  9-11
    1.3.1 电子式互感器的定义和标准  9-10
    1.3.2 电子式互感器的特点  10-11
  1.4 应用电子式互感器将带来的变革  11-13
    1.4.1 提高差动保护稳定性  11-12
    1.4.2 简化保护原理  12
    1.4.3 推动变电站数字化的进程  12-13
    1.4.4 提高测量的准确性  13
    1.4.5 提高故障录波的可靠性  13
  1.5 本研究的主要工作  13-15
第二章 电子式互感器的原理及测量系统的构成  15-27
  2.1 无源型电子式互感器  15-18
    2.1.1 无源型电子式电流互感器原理及测量系统  15-17
    2.1.2 无源电子式电压互感器原理及测量系统  17-18
  2.2 有源型电子式互感器  18-23
    2.2.1 有源型电子式电流互感器原理及测量系统  18-20
    2.2.2 有源型电子式电压互感器  20-22
    2.2.3 有源型电子式互感器高压侧供能问题  22-23
  2.3 电压电流一体式电子式互感器  23-24
  2.4 有源型和无源型电子式互感器比较  24
  2.5 合并单元  24-27
    2.5.1 信号输入  25
    2.5.2 时钟同步  25
    2.5.3 合并单元的连接问题  25
    2.5.4 智能操作箱功能  25-27
第三章 研究电子式互感器对继电保护影响的实施方案  27-30
  3.1 动模仿真试验系统  27-29
  3.2 仿真试验内容及实施过程  29-30
第四章 电子式互感器和通信通道对保护装置影响研究  30-40
  4.1 研究内容  30
  4.2 试验方法  30
  4.3 试验内容  30-37
    4.3.1 故障过程中暂态特性对比（电磁互感器正确传变情况下）.  30-33
    4.3.2 故障过程中暂态特性对比（电磁互感器饱和情况下）  33-35
    4.3.3 励磁涌流的特性对比（电磁互感器正确传变情况下）  35-37
  4.4 通信回路对保护装置影响  37-40
    4.4.1 通道误码测试  37
    4.4.2 通道切换测试  37-38
    4.4.3 2M 切换测试  38-40
第五章 基于电子式互感器的保护性能影响的研究  40-49
  5.1 数字化保护与常规保护的性能对比测试研究  40-41
  5.2 数字化保护在电子互感器及过程层网络异常情况下的适应性测试  41-49
    5.2.1 电子式互感器发送瞬时畸变的采样值数据测试  41-45
    5.2.2 合并单元同步偏差测试  45
    5.2.3 保护接收数据帧丢失测试  45-46
    5.2.4 保护接收数据出现延时增大  46-47
    5.2.5 合并单元失步及恢复同步过程对数字化保护的影响  47
    5.2.6 通道双向延时情况下保护性能测试  47-49
第六章 总结及展望  49-50
参考文献  50-52
致谢  52

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 互感器
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