大型水电站及高压电网继电保护整定与分析

论文摘要

随着我国电力系统建设的全面推进,大型及特大型水电站的大量兴建使其安全运行问题备受关注,为保证电站乃至系统稳定运行致使厂用电系统的复杂性大为增加,从而对相关的继电保护及其整定技术提出了新的课题。另外,同杆并架双回线的广泛应用,对高压电网继电保护整定也提出了更高的要求。本文以大型水电站厂用电系统以及高压电网为研究对象,结合具体工程项目,在完成其继电保护整定计算的同时,分析研究两者继电保护整定中的特殊问题,并且提出了相应的解决方法。本文首先对大型水电站厂用电系统及其继电保护的特点进行了分析。为了保证大型水电站供电可靠性,厂用电系统采用了多电源相互备用的电源系统和复杂供电网络,譬如三峡右岸电站的厂用电系统配置了机组供电、外引电源以及专用的电源电站三种供电电源,并形成包含多供电电压等级,多交叉环网的小型供电网络。复杂的网络结构要求厂用电系统配置多种形式的继电保护装置,以保证厂用电系统的安全运行。这不仅增加了厂用电系统保护配置与配合的复杂性,而且给继电保护的整定计算工作带来了多方面的技术困难。本文依据三峡右岸电站厂用电系统继电保护的运行要求,在深入分析其厂用电及其保护系统特点的基础上,按工程实际搭建了三峡右岸电站厂用电系统模型,进行了各种短路电流的计算,完成了厂用电中高压系统继电保护的整定工作。论文针对保护整定中的特殊问题进行了研究分析,提出切实可行的解决方法。整定结果已应用到现场运行中,保证了三峡右岸电站首台机组的顺利投运。为满足长距离、大容量输电以及大电网建设的需求,同杆并架双回线在电网中得到了越来越广泛地应用。但双回线之间零序互感对继电保护装置造成很大影响,会引起保护装置在某些情况下出现误动或拒动。本文从同杆并架双回线的故障特点入手,结合零序等值网络,分析了零序互感对零序方向元件、纵联保护、接地距离保护的影响。进而论述了零序互感带来的接地距离保护测量阻抗误差,对比研究了目前常用的基于助增系数、基于感受量以及基于综合助增系数三种接地距离保护的整定方法,分析了各自优缺点以及适用范围。在此基础上,为国外某电网输电线路接地距离保护整定工作提出可行的整定方案。目前该电网已投入运行,整定结果经实际证明能够满足系统运行的要求。论文的最后对全文进行了总结,指出了下一步需要进行的工作。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 现代大型水电站厂用电系统及其继电保护整定研究的现状与发展
• 1.3 同杆并架双回线接地距离保护整定研究的现状与发展
• 1.4 论文章节安排
• 2 现代大型水电站厂用电系统特点
• 2.1 现代大型水电站厂用电系统及其继电保护的特点
• 2.2 三峡电站厂用电系统概况
• 2.3 本章小结
• 3 三峡右岸电站厂用电系统继电保护整定
• 3.1 三峡右岸电站厂用电系统模型搭建
• 3.2 三峡右岸电站厂用电系统继电保护配置
• 3.3 三峡右岸电站厂用电系统继电保护整定计算
• 3.4 工程运行建议
• 3.5 本章小结
• 4 同杆并架双回线零序互感对继电保护的影响
• 4.1 同杆并架双回线的故障特点
• 4.2 互感线路零序等值网络
• 4.3 同杆并架双回线零序方向元件动作行为分析
• 4.4 同杆并架双回线功率倒向对纵联保护的影响
• 4.5 同杆并架双回线零序互感对接地距离保护的影响
• 4.6 本章小结
• 5 同杆并架双回线接地距离保护整定计算
• 5.1 接地距离保护整定方法研究
• 5.2 国外承建项目同杆并架双回线接地距离保护整定计算
• 5.3 本章小结
• 6 全文总结
• 6.1 论文取得的研究成果
• 6.2 下一步研究工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 作者在攻读硕士学位期间发表的论文
• 附录2 作者在攻读硕士学位期间主要的科研工作