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海上石油平台电力系统保护的配置与研究

作　者: 英莹
导　师: 李永丽
学　校: 天津大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 海上石油平台电力系统保护配置保护整定保护配合海缆过电压可控并联电抗器
分类号: TM77
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 104次
引　用: 3次
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内容摘要

随着我国经济的发展,能源需求不断增加,海底石油开采具有越来越重要的地位。为了保证正常的海底石油开采、输送和平台上的日常生活所需,海上石油平台电力系统的安全、可靠运行是十分重要的。继电保护作为电网的安全卫士,所承担的责任更为重大。合理的继电保护配置及整定方案,不仅可以使全系统中各种继电保护有机协调地配合并正确地发挥作用,还可以提高电网运行的安全性、可靠性,降低由事故引发损失。目前,电力系统继电保护整定计算已发展的相当成熟,但主要工作都是面向陆地电网的继电保护,对于海上石油平台电力系统这种特殊系统的继电保护整定计算还没有统一规定,尚具有很高的理论研究价值和实际意义。本文首先介绍了海上石油平台电力系统及其运行工况,分析了海上石油平台电力系统的特点,指出了其保护配置方案较陆地电网规程的独特性。同时,针对海上石油平台电力系统的特点和特殊要求,对各元件配置的保护进行了整定计算和灵敏度的校验,并提出了新的整定方案,分析了各保护之间配合上可能出现的问题,并给出了相应的解决方案和保护选择性校验的方法,完善了海上石油平台电力系统继电保护的设计。最后,本文研究了海上石油平台电力系统中海缆的过电压问题。由于海缆的对地电容要远远大于架空线路,因此,即使电压等级较低,当海缆线路长度较长时,也就会出现过电压。此时,当过电压低于一定值时,可采用带负荷调压变压器限制过电压,而当过电压高出其调节范围时,需要附加并联电抗器来抑制过电压。本文针对海上石油平台电力系统的特点,提出了采用可控并联电抗器来根据系统的工况变化调节电压的方法,对确保海上石油平台电力系统安全可靠运行、提高工作效率、减小误整定具有重大实际意义。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章绪论  9-14
  1.1 引言  9-10
  1.2 海上石油平台电力系统继电保护整定计算的研究现状  10-12
  1.3 本文主要研究内容  12-14
第二章海上石油平台电力系统及继电保护的配置  14-21
  2.1 海上石油平台电力系统简介  14-15
  2.2 海上石油平台电力系统的运行工况  15
  2.3 海上石油平台电力系统的特点  15-16
  2.4 海上石油平台电力系统的保护配置  16-20
    2.4.1 发电机  16-17
    2.4.2 变压器  17-18
    2.4.3 电动机  18-20
    2.4.4 线路  20
  2.5 本章小结  20-21
第三章海上石油平台电力系统保护整定计算  21-39
  3.1 引言  21
  3.2 发电机保护的整定计算  21-28
    3.2.1 纵联差动保护  21-23
    3.2.2 电压限定延时过电流保护  23
    3.2.3 逆功率保护  23-24
    3.2.4 过电压保护  24
    3.2.5 负序过电流保护  24-25
    3.2.6 失磁保护  25-26
    3.2.7 频率保护  26-27
    3.2.8 接地保护  27-28
  3.3 变压器保护的整定计算  28-33
    3.3.1 纵联差动保护  28-30
    3.3.2 定时限过电流保护  30-32
    3.3.3 过负荷保护  32
    3.3.4 低电压保护  32-33
  3.4 电动机保护的整定计算  33-36
    3.4.1 定时限过电流保护  33-34
    3.4.2 纵联差动保护  34
    3.4.3 负序过电流保护  34
    3.4.4 过热保护  34-35
    3.4.5 接地保护  35-36
  3.5 海缆保护的整定计算  36-38
    3.5.1 限时电流速断保护  36
    3.5.2 过电流保护  36-37
    3.5.3 低电压保护  37-38
  3.6 本章小结  38-39
第四章海上石油平台电力系统保护的配合  39-48
  4.1 引言  39
  4.2 过电流保护  39-41
    4.2.1 最大负荷电流  39-40
    4.2.2 过电流保护动作时限的配合  40-41
  4.3 海缆的限时电流速断保护和变压器保护的配合  41-42
  4.4 海缆和多个元件的配合  42-44
  4.5 电动机的熔断器和真空接触器的配合  44-45
  4.6 电动机的差动保护  45-46
  4.7 低电压保护  46
  4.8 选择性校验  46-47
  4.9 本章小结  47-48
第五章海上石油平台电力系统海缆过电压的研究  48-59
  5.1 单端电源的线路电压分布  48-50
  5.2 海缆过电压  50-53
    5.2.1 海缆与架空线比较  50-51
    5.2.2 电源内阻抗对海缆过电压的影响  51-52
    5.2.3 不同工况对于海缆过电压的影响  52
    5.2.4 海缆过电压与海缆长度的关系  52-53
  5.3 并联电抗器对海缆过电压的抑制作用  53-56
    5.3.1 并联电抗器的位置选择  53-54
    5.3.2 补偿度对抑制海缆过电压的影响  54-55
    5.3.3 不同工况对并联电抗器调压作用的影响  55-56
  5.4 可控并联电抗器的提出  56-58
  5.5 本章小结  58-59
第六章总结  59-61
附录  61-66
  EDSA Technical 2004 简介  61
  海上石油平台电力系统的短路电流计算和潮流计算模型  61-66
参考文献  66-68
发表论文和参加科研情况说明  68-69
致谢  69

海上石油平台电力系统保护的配置与研究

内容摘要

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