继电保护课程设计--输电线路阶段式电流保护设计

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1、电力系统继电保护课程设计 课 程 设 计 报 告 电力系统继电保护课程设计电力系统继电保护课程设计 题 目: 输电线路阶段式电流保护设计 系 别: 自动化工程学院 专 业: 电气工程及其自动化 10 级 姓 名: xxx 学 号: xxxxxxxxxx 指导教师: xxx 设计日期：2013 年 9 月 3 日2013 年 9 电力系统继电保护课程设计 1 一一课程设计目的和任务课程设计目的和任务 设计目的：设计目的： 理解输电线路阶段式电流保护的原理图、 展开图及保护装置中各继电器的功 用，掌握阶段式电流保护的电气接线和操作实验技术通过设计,掌握和应用电力 系统继电保护的设计,整定计算,资料

2、整理查询和电气绘图等使用方法.。本课程 主要设计 35KV 输电线路，110KV 输电线路,变压器,发电机继电保护的原理,配置 及整定计算,为继电保护的工作打下良好的基础。但由于实验条件所限，我们只 能用 200V 的单辐射式输电线路阶段式电流保护设计来模拟上述设计。 设计任务：设计任务：某线路网络接线如下 图图 1 1 线路网络接线图线路网络接线图 已知：VEs3/200， 14 ,MAXS X， 10 .MINS X，kmL85 1 ，kmL80 2 ， kmZ/4.0 1 ，线路正常运行时的负荷电流为 0.25A。要求： (1)计算 f1、f2、f3、f4 各点的最大和最小运行方式下的短

3、路电流； (2)选出线路 L1 的电流互感器变比； (3)选出线路 L1 的保护方案并作出整定计算； (4)画出原理图 (5)选出所需继电器的规格、型号； (6)根据选出的继电器进行实训。 电力系统继电保护课程设计 2 二二 阶段式电流保护实验原理阶段式电流保护实验原理 无时限电流速断保护、 带时限电流速断保护和定时限过电流保护都是反应于 电流升高而动作的保护装置。 他们之间的区别主要在于按照不同的原则来选择起 动电流。即速断是按照躲开某一点的最大短路电流来整定，限时速断是按照躲过 前方各相邻元件电流速断保护的动作电流整定， 而过电流保护则是按照躲过最大 负荷电流来整定。由于电流速断不能保护线

4、路全长，限时电流速断又不能作为相 邻元件的后备保护， 因此， 为保证迅速而有选择性的切除故障， 常常将电流速断、 限时电流速断和过电流保护组合在一起，构成阶段式过流保护。具体应用时，可 以只采用速断加过流保护，或限时速断加过流保护，及构成两段式过流保护，也 可以三者同时使用，及构成三段湿过流保护。 由无时限电流速断保护、带时限电流速断保护、定时限过电流保护相配合 而构成阶段式电流保护装置。这三部分保护分别叫作 I、II、III 段，其中 I 段 无时限电流速断保护、II 段带时限电流速断保护是主保护，III 段定时限过电流 保护是后备保护。 （1）阶段式电流保护的保护范围 及时限配合 如图 1

5、1-6 所示，当在 L1 线路首端 f1 点短路时，保护 1 的 I、II、III 段 均启动，由 I 段将故障瞬时切除，II 段 和 III 段返回；在线路末端 f2 点短路 时，保护 II 段和 III 段启动，II 段以 0.5s 时限切除故障，III 段返回。若 I、 II 段拒动， 则过电流保护以较长时限将 QF1 跳开，此为过电流保护的近后备作 电力系统继电保护课程设计 3 用。当在线路 L2 上 f3 点发生故障时，应由保护 2 动作跳开 QF2，但若 QF2 拒动， 则由保护 1 的过电流保护动作将 QF1 跳开，这是过电流保护的远后备作用。 （2）阶段式电流保护的原理图 阶段

6、式电流保护的原理图如图下所示，图中各元件均以完整的图形符号表 示，有交流回路和直流回路，图中所示的接线方式是广泛应用于小接地电流系统 电力线路。由继电器 KA1、KS1 组成 I 段；KA2、KT1、KS2 组成 II 段；KA3、KT2、 KS3 组成 III 段。 三三阶段式电流保护实验参数整定计算阶段式电流保护实验参数整定计算 3.1 计算各点最大和最小运行方式下的短路电流 当系统在最大运行方式下运行时有： f1 的三相短路电流为： (3) .1. , 200 /3 11.547 10 S dfM AX S M IN E IA X f1 的两相短路电流为： ( 2 )(3) .11. 33 11.547=10.000A 22 dfM AXdfM AX II f2 的三相短路电流为： A LZX E I ABMINS S MAXfd 624