电气工程科研训练.doc

本科生科研训练报告 题 目： 变压器微机保护设计 学生姓名： 齐向楠 学 院： 电力学院 系 别： 电力系 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气13-2 指导教师： 李梅 2017年 1 月 12 日 变压器微机保护设计 齐向楠（内蒙古工业大学） 摘要 微机保护经过近20年的应用、研究和发展，已经在电力系统中取得了巨大的成功，并积累了丰富的运行经验，产生了显著的经济效益，大大提高了电力系统运行管理水平。近年来，随着计算机技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用，新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中，以期取得更好的效果，从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展，其未来趋势向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。微机保护是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护的发展方向（现已基本实现，尚需发展），它具有高可靠性，高选择性，高灵敏度。微机保护装置硬件包括微处理器（单片机）为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等。变压器是电力系统中的重要设备之一，它的故障对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。变压器故障通常是伴随着电弧和放电以及剧烈燃烧而发生，随后电力设备即发生短路或其他故障，轻则可能仅仅是机器停转，照明完全熄灭，严重时会发生重大火灾乃至造成人身伤亡事故。同时大容量的变压器也是非常贵重的设备，如何对变压器进行保护设计，确保变压器的安全运行受到了电力工程技术人员的广泛关注和高度重视，故此必须根据变压器容量和重要程度来进行保护设计和装设专用的保护装置，加强变压器的保护模式，以使电力供应更加安全可靠。变压器常用的保护装置有:瓦斯保护、纵联差动保护、过负荷保护。 关键词：变压器,微机保护,继电保护 1 绪论 1.1研究的背景，目的和意义 变压器是电力系统组成的一个重要环节，是电力网中的线路连接点，其主要作用是变换供电电压，汇集和分配电能。为保证电网安全可靠运行、改善电压质量、降低电力损耗、快速处理事故和提高供电可靠性，变电站的微机保护显得尤为重要。? 随着我国经济的快速发展，工业及工业技术也在快速的发展，这对电网的可靠性也提出了更高的要求；同时在我国当前的经济及能源形势下，对电网建设也提出了很多新的要求:电网规模不断壮大，电压等级不断提高。西电东送，直流输电和智能电网成为电力系统主流课题。所以就要综合电力系统现有的变压器微机保护设计方法结合新形势下对变电站的要求进行变压器微机保护的设计，以适应以上新形势下对电网的要求。因此，变压器微机保护的设计具有很大的意义。 2 国内外研究现状及发展趋势 2.1研究现状 计算机保护于20世纪80年代发展最快的是日本，我国起步较晚，但发展很快。自从由华北电力大学杨奇逊教授研制的第一代微机型高压输电线路继电保护装置投入现场运行起，我国的电力系统微机型继电保护的研制得到了迅速的发展。电力系统继电保护方式也随之从机电型、整流型、晶体管型、集成型的保护逐步演变到了微机保护型，其强大的功能，是以前各种保护形式所不具备的。? 20世纪90年代中后期人工智能以及网络技术的飞速发展，出现了以微机和光传输技术为特征的全数字控制智能保护系统，微机保护技术呈现出网络化，智能化，以及保护、控制、测量和数据通信一体化的发展趋势。 ?2.2发展趋势 变压器保护网络化趋势，网络技术作为信息和数据通信工具，已成为信息时代的技术支柱。在过去，由于缺乏强有力的数据通信手段，大多数继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量，继电保护的作用也只限于切除故障元件、缩小事故影响范围。电力系统的飞速发展对继电保护提出新的要求，使继电保护的作用不仅限于切除故障元件和限制事故影响范围，还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行，这也就是分布式技术在继电保护中的应用。显然，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应，必须获得更多的系统运行和故障信息。网络技术的发展则为微机保护系统掘取更多的信息提供了通讯渠道，而分布式控制技术的成熟发展为保护系统的信息利用与协调提供了理论与物质础。? 保护、控制、测量、数据通信一体化趋势，整个保护系统实际上就是一个高性能、多功能的计算机局域网络。每个分布式保护元件是整个电力系统计算机局域网络上的一个智能终端，它可从网上获取电力系统运行和发生故障时的任何信息和数据，也可将它