3开题报告(机电学院).

毕业设计（论文）材料之二（2）

安徽工程大学机电学院

本科毕业设计(论文)开题报告题目：35KV变电站继电保护的整定计算

课题类型：设计□实验研究□论文□

学生姓名：李松

学号： 3112116321

专业班级：电气2113

教学单位：安徽工程大学机电学院

指导教师：黄梅初

开题时间：

201年月日

开题报告内容与要求

一、本课题的研究意义、研究现状和发展趋势（文献综述）

课题目的及意义：

随着自动化技术的发展，在电力系统的正常运行、故障当时以及故障产生后的恢复过程中，许多控制操作日趋高度自动化。这些控制操作的技术与装备大致可分为两类，一是为保证电力系统正常运行的经济性和电能质量的自动化技术与装备，主要进行电能过程的连续自动调节，运行数度相对延迟调节稳定性高，把整个电力系统或其中一部分作为调节对象，这就是通常所说的“电力系统自动化（控制）”的基本内容。二是当电网或电力设备发生故障，或出现影响安全运行的异常情况，自动切除故障设备和消除异常情况的技术与装备，其特点是动作数度快，其性质是非调节性的，这就是继电保护的意义。所以继电设施的正常运转,技术运用与发展对电力系统的运行影响重大。

研究现状：

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代，我国工程技术人员创

造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

发展趋势：

数字化变电站从提出开始就受到了极大的关注，目前已成为我国电力系统研究的热点之一。随着相关软硬件技术的不断发展和成熟，数字化变电站将成为变电站技术的发展方向。

二、主要设计（研究）内容

1.变电站的基本情况：变电站（Substation）是把一设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压，在电力系统中，变电站是输电和配电的集结点。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施，它通过其变压器将各级电压的电网联系起来。

2.了解变电站在系统中的地位与作用、控制方式及电气主接线图正确选择电气设备。

3.变电站继电保护和自动装置的规划、选择及校验。

4.二次侧的继电保护原理图

三、研究方案及工作计划（含工作重点与难点及拟采用的途径）

本设计是对35kV变电站主接线和继电保护的配置，整定计算进行设计。根据毕业设计任务书所给出的变电所的原始资料，确定35kV 电气主接线图，分别在最大和最小运行方式下进行短路电流计算，选择动稳定和热稳定都满足要求的一次设备，对变压器和线路分别进行继电保护配置设计，最终完成系统保护配置图。

为了巩固电力系统继电保护课程中所学的理论知识基础上，锻炼运用所学知识分析和解决生产实际问题，并初步掌握继电保护设计的内容、步骤和方法，提高计算、制图和编写技术文件的技能。

重点内容：

（1）35kv继电保护电路设计。

（2）短路电流的计算。

（3）变电站继电保护及故障分析。

（4）变电站继电器的选择。

实现途径：

根据短路电流的计算、电网继电保护配置设计和输电线路继电保护设计三部分。短路电流计算为保护配置设计提供必要的基础数据。电网继电保护配置部分要对三条35kv输电线路所配置的继电保护装置推荐出最合理的方案。继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量,电流、电压、功率、频率等的变化，构成继电保护动作的原理，也有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分和定值调整

部分、逻辑部分、执行部分。最终能达到继电保护的目的。

预计可能遇到问题：

（1）在设计过程中，由于时间有限，设计好电路后测量可能会因选择的电阻不当影响测量可能不准确。

（2）在进行短路电流计算时可能会遇到公式复杂对计算结果产生影响。

（3）在电路设计图中可能没有考虑到密集区的接地线，而耗费材料。

解决问题的方法和措施：

（1）为了保证测量精度，可在适宜的气候和湿度下选择适宜的电阻或在原电阻的基础上减少0.1Ω。

（2）将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。可以预见，人工智能技术在继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。

（3）为解决这一问题可临时增加1~2条主干线。

四、阅读的主要参考文献（不少于10篇，期刊类文献不少于7篇，

应有一定数量的外文文献，至少附一篇引用的外文文献（3个页面以上）及其译文）

【1】张保会尹项根《电力系统继电保护》（第二版）中国电力出版社.2005

【2】韩笑《电气工程专业毕业设计设计指南—继电保护分册》中国水利水电出版社.2003

【3】李火元《电力继电保护与自动装置》（第二版）中国电力出版社.2006

【4】芮静康《现代工业与民用供配电设计手册》中国水利水电出版社.2004

【5】尹项根、曾克娥《电力系统继电保护原理与应用》华中科技大学出版社.2001

【6】贺家李、宋从矩《电力继电保护原理》北京水利电力出版社.1985

【7】王梅义《高压电网继电保护运行技术》北京电力工业出版社.1981

【8】许建安、连晶晶《继电保护技术》中国水利水电出版社.2004. 【9】国家标准GB50062-92：《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》中国计划出版社.1992

【10】P. M. Anderson《Research on Hidden Failure Reliability Modeling of Electric Power System Protection》（对电力系统继电保护隐藏故障的可靠性建模研究）Vol. 41, No. 3, 1992, pp. 422-426. doi:10.1109/24.159812

Aiming at digital relay protection system, a novel hidden failure Markov reliability model is presented for a single main protection and double main protection systems according to hidden failure and protection function under Condition-Based Maintenance (CBM) circumstance and reliability indices such as

probability of protection system hidden failure state are calculated. Impacts of different parameters (containing impacts of human errors) to hidden failure state probability and the optimal measures to improve reliability by variable parameter method are also analyzed. It’s demonstrated here that: Compared to a single main protection, double main protection system has an increased hidden failure probability, thus the real good state probability decreases, two main protections’ reliability must be improved at the same time, so configuration of the whole protection system for the component being protected can’t be complicated. Through improving means of on-line self-checking and monitoring system in digital protection system and human reliability, the real application of CBM can decrease hidden failure state probability. Only through this way can we assure that the protection systems work in good state. It has a certain reference value to protection system reliability engineering.（针对数字继电保护系统中，一种新的隐马尔可夫可靠性模型是根据故障隐患的基于条件的维护下功能与保护提出了一个单一的主保护

和双主保护系统（CBM）计算环境，如保护系统的隐藏故障状态概率可靠性指标。不同参数的影响（包括人为错误的影响）来隐藏故障状态的概率和提高变参数方法可靠性优化措施。这证明：相对于单一

的主保护，双主保护系统具有增加的隐性故障概率，从而真正良好的状态的概率降低，两主保护的可靠性的同时必须改善，所以被保护构件的整个保护系统的配置可以不复杂。通过完善的网上自我检查和监测在数字保护系统和人的可靠性，对煤层气的实际应用可以减少隐性故障状态概率。只有这样，才能保证在良好的状态保护系统工作。它具有保护系统可靠性工程有一定的参考价值。）

五、指导教师意见（签名）

2015 年 3 月 20 日