开题报告--基于MatLab的220KV电力变压器保护仿真分析

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1、 毕业设计（论文）开题报告 题目名称 基于 MatLab 的 220KV 电力变压器保护仿真分析 学生姓名 专业班级 电气连 13-06 学号 一、 选题的目的和意义： 目的: 1.运用所学知识,如 MATLAB 应用技术 、继电保护 等,设计一个 220kV 变压器差动保护仿真。 2.为接下来的学习生活积累经验。 意义： 继电保护是保证电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面 积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。电力系统和继电保护技 术的不断发展和安全稳定运行， 给国民经济和社会发展带来了巨大动力 和效益。但是，电力系统一旦发生自然或人为?障，如果不能及时有效 控制，就会失去稳定运行

2、，使电网瓦解，并造成大面积停电，给社会带 来灾难性的后果。许多实例表明，继电保护装置一旦不能正确动作，就 会扩大事故，酿成严重后果。因此，加强继电保护稳定性，是保证电网 安全稳定运行的重要工作。实现继电保护功能的设备称为继电保护装 置。 二、 国内外研究现状简述： 电力变压器有别于发电机，它无旋转部件，是一种静止的电气设备， 是连续运行的，停电机会很少，而且绝大部分安装在室外，受自然环境 影响较大。另外，电力变压器时刻受到外接负荷的影响，特别是受电力 系统短路故障的威胁较大。它的故障对电力系统的安全连续运行会带来 严重影响，特别是大容量变压器的损坏，对系统的影响更为严重。尤其 是随着电力事业的

3、发展，超高压输电线路在我国的建设越来越普遍，大 容量超高压的大型电力变压器的应用也随之扩大，其运行正常直接关系 到整个电网可靠性。因此，无论国内还是国外都积极加强对电力变压器 的保护研究， 以减少电荒等电力事故对人类生活生产的影响。 上世纪 60 年代到 80 年代是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天 津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的 500kV 晶体管方向高频保 护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护,运行于葛 洲坝 500kV 线路上,结束了 500kV 线路保护完全依靠从国外进口的时 代。 在 20 世纪 70 年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开

4、始 研究。到 80 年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保 护。到 90 年代初集成电路保护的研制、生产和应用仍处于主导地位, 这是集成电路保护时代。我国从 20 世纪 70 年代末即已开始了计算机 继电保护的研究,1984 年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置 首先通过鉴定,并在系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上新的 一页,为微机保护的推广开辟了道路。 从 90 年代开始我国继电保护技术 已进入了微机保 护的时代。 不同原理、 不同机型的微机线路和主设备保 护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、 功能齐全且工作可 靠的继电保护装置。 随着微机保护装置的研究

5、,在微机保护软件、 算法等 方面也取得了很多理论成果。因此，需要查阅大量的文献资料，进一步 了解不同保护方式的实际应用，选取合适的案例进行学习研究，借鉴其 问题处理方法。 三、毕业设计（论文）所采用的研究方法和手段： 研究方法：本次设计的任务主要包括以下部分，分别为励磁涌流的模块 搭建，外部故障的模块搭建，内部故障的模块搭建，利用 MatLab 得出相 应的波形，最后对相应波形的分析和对比。其中模块搭建是本设计的重 点。通过此次设计可以巩固我们本学期所学的MATLAB 应用技术这一 课程的理论知识，能提高我实际解决问题的能力。 设计方案：在变压器差动保护要解决两个问题：一是正确鉴别励磁涌流 和

6、内部故障短路电流；二是区分外部故障和内部障。运行经验表明，差 动保护能够准确区分内外故障，困此励磁涌流和故障电流的判别是变压 器差动保护的关键问题。 本设计要阐述励磁涌流的产生及其特性，用 MATLAB 对变压器的励磁涌 流，内部故障和外部故障进行仿真，对实验的数据波形分析，以此来区 分故障和涌流，目的是减少空载合闸产生的励磁涌流对变压器差动保护 的影响，提高保护动作的准确性和灵敏性。 四、主要参考文献与资料获得情况： 1王瑞敏.电力系统继电保护.北京科学技术出版社，1994 2于群 MATLAB/Simulink 电力系统建模与仿真M.北京： 机械工业出版 社，2011.5. 3王晶 电力系统的 Matlab-Simulink 仿真与应用M.西安：西安电子 科技大学出版社. 4贺家李 电力系统继电保护原理（第四版）M.北京：中国电力出版 社，2010.1. 257-287. 5斐克（Arun G.Phadke） ，索普（James S.Thorp） 电力系统微机保护 （第二版）M.北京：中国电力出版社. 6汤蕴璆 电机学