继电保护原理课程设计报告 (2)

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1、继电保护原理课程设计报告继电保护原理课程设计报告 评语： 考 勤 （10） 守 纪 （10） 设计过程 （40） 设计报告 （30） 小组答辩 （10） 总成绩 （100） 专专 业：业： 电气工程及其自动化电气工程及其自动化 班班 级：级： 1 1 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 2013 年年 7 月月 18 日日 继电保护原理课程设计报告 1 1 设计资料 1.1 题目 如下图所示网络，系统参数为：kV3115E ,15 X G1 , 10 G3 X， 60kmLL 21 ，40kmL 3 ，40kmL CB ，30kmL DC ，20kmL ED ，线路阻 抗km

2、0.4，1.2K I rel ，1.15KK III rel rel ，300AI C.maxB ，200AI D.maxC ， 150AI E.maxD ，1.5K ss ,0.85K re ，试对线路中保护 3 和保护 9 进行三段电流 保护设计。 G1 G3 98 45 123 A B CDE L1 L3 图 1 题目的线路图 1.2 要完成的内容 电流保护是对于反应于短路电流幅值增大而动作的保护。本设计要完成的内 容是对电流保护的原理和计算原则的简述，并对线路各参数进行分析及对保护 3 和保护 9 进行电流保护的具体整定计算。 2 问题分析及方案设计 根据规程要求 110kV 线路保护

3、包括完整的三段相间距离保护、三段接地距离 保护、三段零序方向过流保护和低频率保护，并配有三相一次重合闸功能、过负 荷告警功能，跳合闸操作回路。 在本题中涉及的是三段过流保护。其中，I 段、II 段可方向闭锁，保证了保护 的选择性。各段电流及时间定值可独立整定，方向元件采用正序电压极化，方向 元件和电流元件接成按相启动方式。 (1)系统运行方式的考虑 除考虑发电厂发电容量的最大和最小运行方式外，还必须考虑在设备检修或 故障切除的情况下，发生短路时流过保护装置的短路电流最大和最小的系统运行 方式，以便计算保护的整定值和保护灵敏度。在需采用电流电压联锁速断保护时， 继电保护原理课程设计报告 2 还必

4、须考虑系统的正常运行方式。 (2)短路点的选取 求不同保护的整定值和灵敏度时，应注意短路点的选择。若要绘制短路电流、 电压与距离的关系曲线，每一条线路上的短路点至少要取三点，即线路的始端、 中点和末端三点。 (3)短路类型的选取 相间短路保护的整定计算应取系统最大运行方式下三相短路电流，以作动作 电流整定之用，而在系统最小运行方式下计算两相短路电流，以作计算灵敏度之 用。 3 保护配置及短路电流计算 选用保护方式时，首先考虑采用最简单的保护，以便提高保护的可靠性。当 采用简单保护不能同时满足选择性、灵敏性和速动性要求时，则可采用较复杂的 保护方式。 选用保护方式时，可先选择主保护，然后选择后备

5、保护。通过整定计算，检 验能否满足灵敏性和速动性的要求。 当采用的保护不能很好地满足选择性或速动性的要求时，允许采用自动重合 闸来校正选择性或加速保护动作。 当灵敏度不能满足要求时，在满足速动性的前下，可考虑利用保护的相继动 作，以提高保护的灵敏性。 在用动作电流、电压或动作时间能保证选择性时，不要采用方向元件以简化 保护。后备保护的动作电流必须配合，要保证较靠近电源的上一元件保护的动作 电流大于下一元件保护的动作电流，且有一定的裕度。 3.1 主保护配置 主保护是反应整个元件上的故障，并能最短时延时有选择的切除故障的保护， 此处，I 段电流速断保护、II 段限时电流速断保护构成本设计的主保护

6、。 3.2 后备保护配置 后备保护是反应当主保护拒动时能够切除故障的保护，它作为下级主保护拒 动和断路器拒动时的远后备保护，同时作为本线路主保护拒动时的近后备保护。 也可作为过负荷时的保护，一般采用过电流保护。本设计中，III 段定时限过电流 保护作为后备保护。 3.3 短路电流计算 3.3.1 等效电路的建立 继电保护原理课程设计报告 3 由已知可得 ZLX (1) 其中，Z线路单位长度阻抗； L是线路长度。 将数据代入公式(1)得 24 60 4.0 L1 L1 Z Z 16 40 4.0 L3 L3 Z Z 16 404.0 BC BC Z Z 12 304.0 CD CD Z Z 8 204.0 DE DE Z Z G1 G3 X