交流配电系统继电保护设计与谐振过电压分析开题报告

1. 研究目的与意义

在分布式新能源接入配电网中比较常见的保护是三段式电流保护，保护动作主要是由突然增大的电流而触发的电流保护，由于分布式新能源的接入，改变了配电网的故障性。分布式新能源接入配电网，在发生故障时相当于引入了额外的故障电流和潜在的双向故障电流，分布式新能源具有分流的作用，通过保护装置的电能有可能变大，也有可能变小，可以改变保护装置的范围，对继电保护带来一定的影响。配电网中配电变压器是其重要设备之一，准确的掌握电力变压器运行状态、及时有效的发现变压器潜在性故障，不仅可以指导电力变压器状态检修和运行维护工作，而且能有效的降低电力事故和变压器故障的发生机率。由于在中性点不接地系统中，母线上的电磁式电压互感器通常需要将中性点接地，在发生合空载母线、单相接地消失或者系统负荷剧烈变化时，励磁电感的非线性特性将会与系统对地电容形成参数匹配，从而引发铁磁谐振现象，造成系统过电压和PT中的过电流。不仅可能导致高压熔丝熔断，烧毁或爆炸，甚至还会出现避雷器爆炸，弱绝缘闪络，接地选线装置误动等故障，严重影响了系统的安全运行。

因此，针对上述问题，本次毕业设计将结合江苏北部某地区配电网实际参数进行交流配电系统继电保护设计与谐振过电压分析，通过对配电变压器进行故障分析及整定计算，对配电网谐振过电压产生的机理及防治方法进行分析与仿真，解决目前在中性点不接地系统中铁磁谐振现象造成系统过电压和PT中的过电流问题，从而对电网的安全稳定运行产生积极的意义。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题：

（1）含有分布式电源配电网故障分析与保护整定

结合工程案例及实际装置，进行含有分布式电源配电网进行故障分析与保护整定，得出相应短路电流计算结果；

3. 国内外研究现状（文献综述）

本次毕业设计的主题是“交流配电系统继电保护设计与谐振过电压分析”。为此，对分布式新能源接入配电网对于继电保护的影响、配电变压器保护方案、铁磁谐振现象对中性点不接地系统的影响、含dg 配电网的谐振过电压特性进行了学习与研究。

随着电力电子技术飞速发展，电网中出现越来越多的各种类型的非线性元件，给电力系统带来的谐波污染日益增加，降低了整个系统的电能质量，并导致在网运行的电力设备谐波损耗增加。变压器和异步电机在电力系统设备中占有极大比例，不得不重视电网谐波对其能效的影响。目前，变压器电压等级越来越高，容量越来越大，而谐波电流会给变压器带来更大的损耗。谐波损耗会引起变压器发热增加、绝缘下降、寿命缩短，为保证电网安全，不得不降容运行。^[3]

4. 研究方案

本设计主要研究交流配电系统继电保护设计与谐振过电压分析，其中又具体分为不含新能源配电网络短路计算，新型能源对于配电网继电保护影响分析，配电变压器保护方案设计及整定计算，传统配电网铁磁谐振及含dg配电网铁磁谐振仿真模型设计以及铁磁谐振过电压防治方法仿真。

具体方案步骤如下:

（1）前期调研，撰写开题报告

5. 工作计划

第一周 翻译相关文献并上传系统，了解国内外相关研究成果，完成开题报告初稿；

第二周 修改开题报告，并上传系统；

第三周 进行不含新能源配电网短路计算；