供配电系统继电保护毕业论文

平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）1毕业设计（论文）（说明书）题目供配电系统继电保护姓名王娴编号9061168平顶山工业职业技术学院年月日平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）2平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书姓名王娴专业楼宇智能化工程技术任务下达日期年月日设计（论文）开始日期年月日设计（论文）完成日期年月日设计（论文）题目A编制设计B设计专题（毕业论文）指导教师冯柏群系（部）主任郭宗跃年月日平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）3平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录自动化系楼宇智能化工程技术专业，学生于年月日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目专题（论文）题目指导老师答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生毕业设计（论文）成绩为。答辩委员会人，出席人答辩委员会主任（签字）答辩委员会副主任（签字）答辩委员会委员，平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）4平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第页共页学生姓名王娴专业楼宇智能化工程技术年级06级毕业设计（论文）题目供配电系统继电保护评阅人指导教师冯柏群（签字）年月日成绩系（科）主任（签字）年月日毕业设计（论文）及答辩评语平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）5目录第1章电力继电器认识与特性611电流继电器的特性612电压继电器的特性713中间继电器的特性814时间继电器的特性9第2章供配电系统继电保护实训项目的开发1021供电线路带时限的过电流保护电路的接线与调试10211实训目的10212实训原理10213实训内容与步骤1122供电线路低电压启动过电流保护电路的接线与调试12221实训目的12222实训原理12223实训内容与步骤1323供电线路电流速断保护电路的接线与调试14231实训目的14232实训原理14233实训内容与步骤1424供电线路电流反时限过电流保护电路的接线与调试17241实训目的17242实训原理17243实训内容与步骤1725配电变压器过电流保护电路的接线与调试19251实训目的19252实训原理19253实训内容与步骤1926配电变压器电流速断保护电路的接线与调试21261实训目的21262实训原理21263实训内容与步骤2127配电变压器的过负荷保护电路的接线与调试24271实训目的24272实训原理24273实训内容与步骤2528变压器模拟超高温保护25281实训目的25282实训原理26283实训内容与步骤28平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）6总结29参考文献30第1章电力继电器认识与特性11电流继电器的特性1、动作电流能使继电器动作的最小电流。2、返回电流继电器动作后，使触点开始返回至原来位置的最大电流。3、返回系数返回电流与动作电流的比值。IAAC220V单相可调交流电源触点通断指示126/5AKADL24C/6电流继电器接线图4、返回系数的调整影响返回系数的因素很多，如轴间的光洁度、轴承清洁情况、静触点位置等。但影响较显著的是舌片端部与磁极间的间隙和舌片的位置。调整方法有A调整舌片的起始角和终止角调节继电器右下方的舌片起始位置限制螺杆，以改变舌片起始位置角,此时只能改变动作电流，而对返回电流几乎没有影响。故可用改变舌片的起始角来调整动作电流和返回系数。舌片起始位置离开磁极的距离愈大，返回系数愈小，反之，返回系数愈大。电流继电器接线图平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）7调节继电器右上方的舌片终止位置限制螺杆，以改变舌片终止位置角，此时只能改变返回电流而对动作电流无影响。故可用改变舌片的终止角来调整返回电流和返回系数。舌片终止角与磁极的间隙愈大，返回系数愈大；反之，返回系数愈小。B不调整舌片的起始角和终止角位置，而变更舌片两端的弯曲程度以改变舌片与磁极间的距离，也能达到调整返回系数的目的。该距离越大返回系数也越大；反之返回系数越小。C适当调整触点压力也能改变返回系数，但应注意触点压力不宜过小。5、动作值的调整A继电器的整定指示器在最大刻度值附近时，主要调整舌片的起始位置，以改变动作值，为此可调整右下方的舌片起始位置限制螺杆。当动作值偏小时，调节限制螺杆使舌片的起始位置远离磁极；反之则靠近磁极。B继电器的整定指示器在最小刻度值附近时，主要调整弹簧，以改变动作值。C适当调整触点压力也能改变动作值，但应注意触点压力不宜过小。12电压继电器的特性1、动作电压增大输出电压，先对继电器加100V电压，然后逐步降低电压，至继电器舌片开始跌落时的电压就是动作电压。2、返回电压增大输出电压，先对继电器加100V电压，然后逐步降低电压，再升高至舌片开始被吸上时的电压就是返回电压。3、返回系数返回电压与动作电压的比值。AC220V单相可调交流电源触点通断指示VUKVDY28C/160过电压继电器接线图过电压继电器接线图平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）84、返回系数的调整影响返回系数的因素很多，如轴间的光洁度、轴承清洁情况、静触点位置等。但影响较显著的是舌片端部与磁极间的间隙和舌片的位置。调整方法有调整舌片的起始角和终止角调节继电器右下方的舌片起始位置限制螺杆，以改变舌片起始位置角,此时只能改变动作电流，而对返回电流几乎没有影响。故可用改变舌片的起始角来调整动作电流和返回系数。舌片起始位置离开磁极的距离愈大，返回系数愈小，反之，返回系数愈大。A调节继电器右上方的舌片终止位置限制螺杆，以改变舌片终止位置角，此时只能改变返回电流而对动作电流无影响。故可用改变舌片的终止角来调整返回系数愈小。B不调整舌片的起始角和终止角位置，而变更舌片两端的弯曲程度以改变舌片与磁极间的距离，也能达到调整返回系数的目的。该距离越大返回系数也越大；反之返回系数越小。C适当调整触点压力也能改变返回系数，但应注意触点压力不宜过小。5、动作值的调整继电器的整定指示器在最大刻度值附近时，主要调整舌片的起始位置，以改变动作值，为此可调整右下方的舌片起始位置限制螺杆。当动作值偏小时，调节限制螺杆使舌片的起始位置远离磁极；反之则靠近磁极。B继电器的整定指示器在最小刻度值附近时，主要调整弹簧，以改变动作值。C适当调整触点压力也能改变动作值，但应注意触点压力不宜过小。13中间继电器的特性1、中间继电器的型号DZ30B、DZB10B、DZS10B系列中间继电器用于直流操作的各种继电器保护和自动控制线路中，作为辅助继电器以增加接点数量和接点容量。ZJ3A系列快速中间继电器用于电力系统二次回路继电保护和自动控制线路中，用于切换电路、增加保护和控制回路的触点数量、触点容量及出口跳闸电路。2、继电器动作值与返回值在给继电器突然加入电压（电流）时，使衔铁完全被吸入的最低电压（或电流）值，就叫动作电压（电流）值缓慢减少电压（电流），使继电器的衔铁返回到原始位置的最大电压（电流）值就是返回值平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）93、保持值在动作线圈加入额定电压（电流）使继电器动作后，调整保持线圈回路的电流（电压），测出断开开关后，继电器能保持住的最小电流（电压），即为继电器最小保持值。4、返回时间迅速断开开关，电秒表开始计时，经一定延时后，中间继电器的常开触点断开，电秒表中止计时，此时，电秒表所指示时间即为继电器的返回延时时间。14时间继电器的特性1、动作电压用冲击方式使继电器衔铁瞬时完全被吸入的最低冲击电压即为继电器的最低动作电压。2、返回电压调节调压器使直流电压增至额定值220V，然后缓慢调节调压器降低输出电压，使电压降低到触点开启即继电器的衔铁返回到原来位置的最高电压就是返回电压。3、延时时间将电秒表控制端短接，秒表停止计数，此时电秒表所指示的时间就是继电器的延时时间。平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）10第2章供配电系统继电保护实训项目的开发21供电线路带时限的过电流保护电路的接线与调试211实训目的1、掌握过电流保护的电源原理，深入认识继电保护二次原理接线图和展开接线图。2、掌握识别本实训中继电保护实际设备与原理接线图和展开接线图的对应关系，为以后各项实训项目打下良好的基础。3、进行实际接线操作，掌握过电流保护的整定调试和接线方法。212实训原理对于366KV供电线路，作为线路的相同短路保护，主要采用带时限的过电流保护和瞬时动作的电流速断保护。如果过电流保护时限不大于0507S时，可不装设电流速断保护。相间短路动作于跳闸，以切除短路故障。带时限的过电流保护，按其动作时限特征分为定时限过电流保护和反时限过电流保护两种。图21为定时限过电流保护的原理图，图22为其展开图。TA5ACKA2KA4KT信号QS15QS16QF6TR1QF5KSKM定时限过电流保护原理图图21KA4YR5KSKSKTKTQF5KA2KMKM_KS信号IIKA2KA4ACTA5图22定时限过电流保护展开图图21定时限过电流保护原理图图21定时限过电流保护原理图平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）11定时限过电流保护的优点动作时间比较精确，整定简便，而且不论短路电流大小，动作时间都一定，不会因为短路电流小动作时间长而延长故障时间。缺点所需继电器较多，接线复杂，且需直流操作电源，投资较大；靠近电源处的保护装置，其动作时间较长，这是带时限过电流保护的共有缺点。213实训内容与步骤1、选择电流继电器的动作值（确定线圈接线方式）和时间继电器的动作时限。（过电流保护的整定计算过程见附录1，电流继电器选用DJ23C/6，整定电流为21A，时间继电器选用DS23,整定时间为5S。）2、按图23过电流保护实训接线图进行接线。图中，KA选用DJ23C/6,KT选用DS23,KS选用JX21A/T,KM选用DZ31B。直流电源定时限过电流保护保护出口跳闸回路信号继电器电源回路KA4WCWCYR5KSKSKTKTQF5KA2KMKMWO光字牌KS过电流保护跳闸信号WSWS图23带时限过电流保护原理接线图平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）12IIKA2KA4ACTA5图23带时限过电流保护原理接线图A相电流C相电流公共线3、依次合上THEEGP1型35KV模拟监控盘的QS1,QS5,QF1,QS15,QF5,其它开关元件断开。4、短路点分别设置在末端和80，观察保护动作情况并记录相关数据如表11。5、下图中（A）,（B）,（C）,（D）均为实训接线端子，接线端子的数字号码与原理接线图一一对应，各继电器的动作触点在原理接线图中没有标出见线端子上对应的数字号码，实训接线时请同学注意。依照上述实训步骤及实训原理图和接线图在实训端子排上进行接线及调试（走线均走线槽），达到实训目的，提高学生动手能力。22供电线路低电压启动过电流保护电路的接线与调试221实训目的1、理解过电流保护中引入低电压闭锁的意义。2、进行实训接线操作，掌握低电压启动过电流保护的接线与整定调试方法。222实训原理当电力系统正常运行时，母线电压接近于额定电压，因此电压继电器KV的常闭触点时断开的。在线负荷路过时，电流继电器KA有可能误动作，但由于线路过负荷时，母线电压不会有明显下降，因此电压继电器的常闭触点还保持断开状态，因此不会导致断路器误跳。所以凡装设低电压闭锁装置的过电流保护装置的动作电流，不必按躲过线路的最大负荷电流来整定，而只需按躲过线路的正常工作电流来整定，显然提高了保护的灵敏度。低电压继电器KV的动作电压按躲过母线正常最低工作电压来整定。平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）13223实训内容与步骤1、选择电流继电器、电压继电器的动作值（确定线圈接线方式）和时间继电器的动作时限（低电压启动过电流保护的整定计算过程见附录1，电流继电器选用DJ23C/6，整定电流为21A，电压继电器选用DY28C,整定电压为60V，时间继电器选用DS23,整定时间为5S。）2、参照实训指导书中实训一、二、三的调试方法分别对电流、电压继电器和时间继电器进行整定调试。3、按图24低电压启动过电流保护实训原理接线图进行接线。图中，KS选用JX21A/T,KM选用ZB31B。4、依次合上THEEGP1型35KV模拟监控盘的QS1,QS5,QF1,QS13,QF5,其它开关元件断开。5、短路点分别设置在末端和20，100，投入后，观察保护动作情况并记录相关数据。TA5KA2AIKA4ICA相电源C相电源公共线母线KV1UAUATA5KA1A图211A变压器综合保护实训原理接线图（交流回路）直流电源过负荷延时继电器过负荷信号继电器KS1指示灯回路KS1释放回路过负荷告警信号KA1WCWC光字牌KS1KS1KS1KS1KT1KT1SA图211B变压器过负荷保护实训原理接线图（直流回路）2、依次合上THEEGP1型35KV模拟监控盘的QS1，QS5，QF1，QS3，QF5，其他开关元件断开。3、然后将故障设置凸轮开关旋至过负荷档。28变压器模拟超高温保护281实训目的1、学习变压器温度保护的重要性及其方式。2、学习温市湿度控制仪的使用方法。图212A变压器综合保护实训原理接线图（交流回路）图212B变压器过负荷保护实训原理接线图（直流回路）平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）26282实训原理在变压器运行中，如果遇到短路、过载、环境温度过高或冷却通风不够等情况时，就会使变压器热。对于干式变压器，其热平衡性能差，绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏，是导致变压器不能正常工作的这样原因。因此，对变压器绕组的运行温度进行监测、驱动风机实现强迫风冷及报警控制是十分重要的。干式变压器温度控制系统是维护干式变压器运行的重要部件，能有效防止变压器温升过高引发事故，还能促进变电站的科学管理，通过降低温度实现变压器的经济运行。其工作可靠性的高低和操作是否方便将直接影响到变压器的运行质量。最初，干式变压器的温度控制系统有种形式。（）盘式温度表可测量铁轭外侧空气上部的空气温度，无保护功能。（）毛细管式温控器可对旁边一相低压线圈进行过热保护，无显示功能。（）PTC（正温度系数）热敏电阻温控装置可对三相低压线圈进行过热保护,无显示功能4铂热电阻测温装置在A、B、C三相低压线圈预埋三只铂热电阻,用数显温度计设计巡回显示三相的温度值,并可对它们进行过热保护随着电力工业的发展,温度控制系统的设计水平也相应的有所提高和完善前三种温控系统逐渐被淘汰,铂热电阻温控系统则得到了长足发展在20世纪80年代末,铂热电阻温控系统刚出现时,为普通电子电路,非智能型结构,功能上也较单一,只有显示和热保护功能随后为实现温度信号的远传显示和控制,在温度控制系统上添加了420M电流输出,使温控系统具备温度变送器功能,在测温同时同步输出温度信号。在90年代初，电子仪器产品大都采用微电子技术进行升级代换，其技术特征是丰富仪表功能的同时，大幅度提高产品的可靠性。干式变压器的温控系统也随这个大趋势得到发展。许多温控生产厂家开发出了XMT系列单片机智能型温度控制系统。这种问控系统主要有以下功能A、B、C三相巡回显示最大值显示；直接启停风机；超温、故障报警；光电藕合，冗余保护系统；自修正子程序等。随后，为进一步提高电力系统的运行管理水平，又出现了带有计算机通讯接口的温度控制系统，使温度控制系统可与外部监控系统进行通讯。随着通讯技术的发展，先是采用RS232接口向数据处理系统输出信息，但是受到一些技术条件的限制后逐步被结构简单，实现方便，便于维护的RS485接口所取代。现在大多数干式变压器的温控系统可通过通讯接口将三相巡显温度值、变压器运行状态信息及设定的特殊温度值传至监控中心，监控中心也可对温度系统的设定温度进行修改。随着干式变压器应用领域的不断扩展，温度控制系统的功能也得到不断的完善。在原有功能的基础上，又出现了声光报警、手动风机操作、手动消音、手动跳闸、“黑匣子”（记录最后4次继电的三相绕组温度和本机的工作状态）等功能。二干式变平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）27压器温控系统的展望随着社会的发展，电力系统对输配电设备的要求越来越高，智能型电力设备受到人们的重视，其可靠性、稳定性受到业内人士的关注，有风国家实施城网、农网改造，变压器收到难得的机遇，也为变压器组件的发展进步带来了机遇。长期以来，干式变压器的温控系统均采用PT100的采样要求，但由于铂电阻性价比较高，所以仍然是传感器的首选。随着100KV高压等级干式变压器的出现，铂电阻已不能完全满足要求。若仍采用传统的PT1OO铂电阻进行接触时测温，在变压器高压绕组侧会犹豫强大的感应电动势而损坏铂电阻和温控系统的输入回路，烧坏温控芯片，导致高端跳闸，严重时还会造成变压器事故。因此需要选用先进的非接触时传感器，如红外温度传感器来代PT100铂电阻。随着各种新型干式变压器的出现，温度控制系统也必将有多种形式的传感器出现。新型干式变速器不断涌现，干式变压器的应用领域也不断扩展，人们对干式变压器运行状态的集中监控也提出了更多和更高的要求。所安装的干式变压器，存在分布型多样、相互间距离差别较大、无人值守及多套监控系统等问题。若温度控制系统仍采用单一的RS485有线通讯方式，在很多情况下都很难满足要求。通讯的网络化、智能化、集成化、标准化是当代的发展趋势。面向不同的应用，温控系统也应改进通讯系统，尽量具有多样性的、使用标准协议的通讯方式。如一个温控系统可带有多个通讯接口、可进行多种波特率传输，或采用先进的现场总线技术、无限数传技术、红外遥控、遥测技术等，这可大大提高系统对新环境的适应能力，提高其兼容性。另外为提高电力系统的信息管理、可靠性管理和经济管理水平，在一定条件下，温控系统还应扩大内存容量，对实时趋势或历史趋势进行显示，对故障的发生的具体时间及原因进行显示，对重要历史数据进行详细记录并可查询，为电力调度、系统规划等提供重要依据。目前国内温度控制系统的发展并不是十分规范，这是由很多干式变压器温度控制系统的生产厂家没有按标准生产，也没有取得相应的生产许可证造成的。另外，现行的行业标准JB/T763194是于1994发布的，经过电力工业十年的发展，许多要求、条件都有所变化。为使市场竞争进一步规范化，技术人员能及时掌握本领域的标准情况并了解系列内各标准之间相互关系，制定新的行业或国家标准势在必行。在新标准中，首先，应对温控系统型号进行规范，同一型号的温控系统应具有统一的功能、外型和引线，以方便干式变压器生产厂家进行选型，另外为适应干式变压器的进一步发展，新标准也应对温控系统的功能有发展性的认定，例如，采用新型温度传感器等。本控制屏采用了上海安科瑞设计生产的温湿度控制仪，它综合了温度和湿度控平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）28制，能有效对干式变压器和开关柜的温湿度进行监控。283实训内容与步骤1、首先，参照使用说明书，将鼓风降温启动温度值设置为低于室温。2、设置完成后，注意观察。由于启动风扇的降温的门坎值低于室温，温湿度控制仪将启动风扇对变压器进行风冷，同时，风扇启动信号灯亮，表风扇已正常启动