基于模块化的微机变压器后备保护研发

论文摘要

随着电力系统规模的不断扩大,大容量变压器的应用日益增多,对变压器保护的性能提出了更高要求。迄今,保护新原理的研究主要集中在变压器主保护方面,并取得了良好的应用成果。对于变压器后备保护,由于其原理相对简单、成熟,因此,在实现技术方面的研究更为引人关注。论文针对变压器后备保护的应用要求,围绕变压器后备保护系统的研制展开研究和开发工作。论文简要介绍了变压器保护的发展与现状,对存在的主要问题和未来发展趋势进行了分析和讨论。在此基础上,从变压器后备保护系统的实际需要出发,提出了一套保护后备保护配置方案。文中详细介绍了系统的主要设计原则,阐述了保护和监控管理单元的功能配置特点,并对系统的硬件系统进行了介绍。针对变压器后备保护的配置方案和应用特点,提出了模块化设计方案。模块化设计使保护思路更加清晰,提高了保护软件的设计效率和可靠性。论文结合模块化的思路,介绍了主要保护的构成原理。并对主要应用算法进行了理论分析。论文最后讨论了基于模块化设计方案开发的装置测试结果。结果表明,各项功能达到设计要求,满足现场运行的要求。模块化设计方案提高了开发速度,降低了开发和维护成本,提高装置的运行的安全性和可靠性。为微机保护今后完全符合IEC61850标准奠定了基础。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 微机变压器保护的发展
• 1.3 论文的主要章节安排及主要工作
• 第二章 变压器后备保护总体配置方案
• 2.1 变压器后备保护设计定位
• 2.2 装置设计原则
• 2.3 变压器故障及后备保护配置
• 2.3.1 变压器故障类型
• 2.3.2 变压器的后备保护配置
• 2.4 监控功能配置
• 2.5 系统硬件配置
• 第三章 硬件平台的设计
• 3.1 结构及外观设计
• 3.2 装置的插件及硬件原理说明
• 3.2.1 CPU 插件
• 3.2.2 交流板
• 3.2.3 出口插件
• 3.2.4 电源板、通信板和面板
• 第四章 变压器后备保护主要算法
• 4.1 数字滤波
• 4.1.1 差分滤波器
• 4.1.2 全周傅氏算法
• 4.2 相间功率方向算法
• 4.3 突变量启动算法
• 第五章 模块化的总体方案设计
• 5.1 保护模块化设计概念
• 5.2 模块化设计要求
• 5.3 模块化的层次结构
• 第六章 变压器后备保护原理及模块化处理
• 6.1 后备保护的主要原理
• 6.1.1 复压闭锁（方向）过流保护
• 6.1.2 零压闭锁的零序（方向）保护
• 6.1.3 母线充电保护
• 6.1.4 间隙零序过流保护
• 6.1.5 零序电流闭锁零序过压保护
• 6.1.6 过负荷类保护
• 6.1.7 PT 断线告警
• 6.1.8 CT 异常告警
• 6.2 保护控制逻辑
• 6.2.1 软压板功能
• 6.2.2 保护配置功能
• 6.2.3 硬压板功能
• 6.2.4 各种控制逻辑功能的关系
• 6.3 保护开入开出使用
• 6.3.1 开入
• 6.3.2 开出
• 第七章 变压器后备保护软件设计框图
• 7.1 引言
• 7.2 开发工具及使用
• 7.3 保护系统软件设计
• 7.3.1 软件流程结构
• 7.3.2 保护软件
• 7.3.3 自检软件
• 7.3.4 监控软件
• 第八章 变压器后备保护装置检验及入网测试
• 8.1 试验标准
• 8.2 检验设备
• 8.3 微机保护试验
• 第九章 总结及展望
• 9.1 全文总结
• 9.2 下一步工作计划
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢