兰州交通大学继电保护课程设计
兰州交通大学继电保护课程设计
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）专业：电气工程及其自动化班级：电气1004姓名：阮学刚学号： 201009307指导教师：任丽苗兰州交通大学自动化与电气工程学院2013 年7月18日1 设计原始材料1.1 具体题目某牵引变电所甲采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，三相Y/ 接线。
两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如下表1所示。
表1牵引变电所供电臂长度km端子平均电流A有效电流A短路电流A甲24.6 β182 263 923 20.4 α140 219 774对该牵引变电所牵引变压器进行相关保护设计。
1.2 要完成的内容本设计要完成的内容有：对变压器进行主保护和后备保护的选择；根据给定的资料对所选择的保护进行整定及计算。
使之最终达到变压器在任何故障下都能迅速的切断故障，快速恢复运行。
2 设计的课题内容2.1 本设计的保护配置2.1.1 主保护配置为了满足电力系统稳定方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。
通常变压器的瓦斯保护和纵差动保护构成双重化快速保护。
(1) 瓦斯保护电力变压器通常是利用变压器油作为绝缘和冷却介质。
当变压器油箱内故障时，在故障电流和故障点电弧的作用下，变压器油和其他绝缘材料会因受热而分解，产生大量气体。
气体排出的多少以及排出速度，与变压器故障的严重程度有关。
利用这种气体来实现保护的装置，称为瓦斯保护。
瓦斯保护的主要元件是气体继电器，它安装在油箱和油枕之间的连接管道上，气体继电器有两个输出触点：一个反应变压器内部的不正常情况或轻微故障，称为轻瓦斯；另一个反应变压器的严重故障，称为重瓦斯。
轻瓦斯动作于信号，使运行人员跳开电压器各侧断路器。
气体继电器的大致原理如下：变压器发生轻微故障时，油箱内产生的气体较少且速度慢，由于油枕处在油箱的上方，气体沿管道上升，使气体继电器内的油面下降，当下降到动作门槛时，轻瓦斯动作，发出警告信号。
继电保护课程设计
动作时间：
(2)保护3处距离保护第 段整定
与相邻线路CD距离保护 段相配合，保护3处的 段的整定阻抗为：
式中， ______线路CD的 段整定阻抗，其值为：所以Leabharlann 灵敏度校验满足要求。
动作延时：
(3)保护3处距离保护第 段整定
按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定：
(2)后备保护配置：主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护，分为远后备保护和近后备的保护，距离保护第 段。
3保护3处距离保护的整定与校验
(1)保护3处距离保护第 段整定
保护3处的段的整定阻抗为：
式中 ______距离 段的整定阻抗；
______被保护线路BC的长度；
______被保护线路单位长度的阻抗；
_______距离 段整定阻抗；
_______被保护线路阻抗。
所以
( )
动作时间为：
(3)保护4的 段后备保护整定计算(由灵敏度计算)：
所以
( )
动作时间为：
保护4的 段主保护、 段后备保护均由灵敏系数整定，故无需校验。
5继电保护设备的选择
5.1电流互感器的选择
(1)一次回路额定电压和电流的选择：电流互感器一次回路额定电压不应低于安装地点的电网额定电压，即 ；其一次回路额定电流不应小于所在回路的最大持续工作电流，即 。
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 业：电气工程及其自动化
班 级：电气 1001
继电保护课程设计报告--距离保护
继电保护课程设计报告一距离保护继电保护原理课程设计报告专业： ____________________班级： __________________姓名： ____________________学号： ____________________指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院201年月曰继电保护原理课程设计报告1设计原始资料1.1具体题目如下图所示网络，系统参数为：E® =115/(3 kV, X GI=15C1、X G2=10Q . X(；3=10Q,Li=L2=60kiiix L3=40km, LB.c=50km, Lc.D=30km, Li).E=20km,线路阻抗0.4Q/km, =K "= Kj^O.85, lB-C.max=300A> IC-D.max=200A^ Il)-E.inax=150A, KsS=X.5> Kre=1.2oBG1G2L3G3图1线路网络图试对线路LI、L2、L3进行距离保护的设计（说明：可让不同的学生做1、2、3、4、5、6、8、9处一至二处保护设计）。
1.2要完成的内容对保护3和保护5进行距离保护设计。
其中包括距离保护I段、II段和in段的整定计算，及设备选型。
2设计分析2.1设计步骤其中包括四个步，第一步:保护3和保护5的I段的整定计算及灵敏度校验; 第二步：保护3和保护5的II段的整定计算及灵敏度的校验；第三部：保护3和保护5的m段的整定计算及灵敏度的校验；第四步：继电保护设备的选择和原理的分析。
继电保护原理课程设计报告2. 2本设计的保护配置距离保护在作用上分为主保护和后备保护，主保护用于对线路进行保护主要作用的装置当线路故障时，主保护首先动作。
当主保护由于故障拒动时就需要后备保护对线路起保护作用，后备保护用于对线路起后备保障作用。
线路主保护有距离保护的I段和II段保护，线路的后备是距离保护m段保护。
后备保护又分为近后备保护和远后备保护。
继电保护和电力工程课程设计-兰州交通大学
企业课程实习与实训（3）报告
关等。随着老师的讲解思维，我们逐步的了解了学校的 10KV 配变电系统。 通过这些参观实习，我了解到了，做一件东西并不是我们想象的那么简 单，不经要有拼劲，也要有脚踏实地的干劲，只有这样残能把一件事情做得 漂亮，做得完美。通过在学校所学的知识，在掌握基本理论知识和技能的基 础上， 综合运用所学基础理论知识、 基本技能和专业知识与工作实践相结合， 全面检验我们的分析问题和解决问题的能力，日常工作内容。把理论和实践 相结合，更好地巩固自己的知识。
电气 2013 级“卓班” 企业课程实习与实训（3）报告
评语：
考勤 实习报告 守纪（10） 实训过程（20） 实训报告（30） 小组答辩（10） 总成绩（100） （10） （20）
专业：电气工程及其自动化 班级： 姓名： 学号： 指导教师：
兰州交通大学自动化与电气工程学院
2016 年 7 月 16 日
0.82 1.58 1.51 0.85 0.78 1.61 0.88 0.88 0.90 0.64 0.80 0.75 0.85 0.85 0.78
①当地供电部门提供两个供电电源，供设计者选用。从某220/35kV 区域 变电所提供电源，该变电所距厂南10km。从某220/35KV 区域变电所提供电 源，该变电所距厂南侧5km。 ②电力系统短路数据如附表 2 所示。
1.2 体会
在我们开始设计变压器和电动机一段时间后，学院为我们安排了这次认 识实习。虽然时间较短，但是我们在之前设计电动机和变压器的时候，对这 些都有了较为详细的了解。有了这次的认识实习，更加加深了对相关知识的 理解。对我们的电机设计提供了很大的帮助。在这次认识实习的过程中我有 了较为深刻的体会。 首先：我们作为一名大学生，实践是学生对专业知识的进一步巩固和认 识。实践才会加深我们对知识的理解，有利于我们更好地掌握。因为我们一 直都是以学为本，社会实践的机会相对较少。因此，对于我们来讲，动手能 力是我们自身的一种历练，是对我们自生能力的一种提高。 其次：对于学校而言，学生的质量是衡量学校的一项重要指标。实习实践 作为学校人才培养的重要环节之一，课堂上毕竟提供不了一些亲手去接触它 们的机会。企业实习是学校为我们提供了一个社会实践的平台，我们在这期 间认真完成任务，以提高自身的水平和能力。 再次：对于企业单位，实习实践是一种对用人单位和学生都有益的人力 资源制度安排。对于拥有具有生产实践经验的员工而言，是企业发展储备人 力资源的措施。因此培养和锻炼具有实践经验的大学生，也不失为一种好的 办法。对于企业的发展能起到一定的促进作用。
继点保护课设
电力系统继电保护课程设计专业：电气工程及其自动化班级：电气091*名：***学号： *********指导教师：***兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年 7月 7日1设计原始资料发电机以发电机-变压器组方式接入系统，开机方式为两侧各开1台机，变压器T61台运行。
参数为：Eφ=115/√3kV, X1.G1=X2.G1=5Ω、X1.G3=X2.G3=5Ω、X1.T1=X2.T3=5Ω X0.T1=X0.T3=15Ω,X1.T6=15Ω、X0.T6=20Ω, L A−B=60.17km, L B−C=40km,线路阻抗Z1=Z2=0.4Ω/km,Z0=1.2Ω/km、K relⅠ=1.2、K relⅡ=1.15。
系统接线图如图1所示。
图1系统接线图 1试对1、4进行零序保护的设计。
1.1具体题目根据所给的资料，对上述系统中的1、4处进行零序保护的设计。
1.2题目分析所谓零序保护，是指在大短路电流接地系统中发生接地故障后,就有零序电流，零序电压和零序功率出现,利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置的统称。
三相电流平衡时，没有零序电流，不平衡时产生零序电流，零序保护就是用零序互感器采集零序电流，当零序电流超过一定值（综合保护中设定）,综合保护接触器吸合，断开电路。
零序电流互感器内穿过三根相线矢量和零线。
正常情况下，四根线的向量和为零，零序电流互感器无零序电流。
当人体触电或者其他漏电情况下：四根线的向量和不为零，零序电流互感器有零序电流，一旦达到设定值，则保护动作跳闸。
电力系统正常运行时是三相对称的，其零序、负序电流值理论上是零。
多数的短路故障是不对称的，其零、负序电流电压会很大，利用故障的不对称性可以找到正常与故障的区别，并且这种差别是零与很大值得比较，差异更为明显。
所以零序电流保护被广泛的应用在110KV 及以上电压等级的电网中[1]。
2课题的内容2.1 规程动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求，即可靠性 、选择性、速动性和灵敏性。
继电保护
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）专业：电气工程及其自动化班级：电气1003姓名：马明霞学号： 200911050指导教师：王思华兰州交通大学自动化与电气工程学院2013年7月18日1 设计原始资料1.1 设计题目如图1所示网络，系统参数为：ϕE =115/3kV ，X G1=15Ω、X G2=10Ω、X G3=10Ω,L 1=60 km 、L 3=40 km ，L B-C =50 km , L C-D =30 km ，L D-E =20 km ，线路阻抗0.4Ω/km ，IrelK =K K relrel ∏III ==0.85，I B-C.max =300 A 、I C-D.max =200A 、I D-Emax =150A ，K ss =1.5 ，K re =0.85。
G1G2G39845123ABCDEL1L3图1 系统网络示意图试对线路L1、L2、L3进行距离保护的设计。
1.2 设计内容本设计要完成的内容是对线路距离保护的基本组成部分的设计，并对距离保护2和8进行具体的整定计算。
2 组成部分电流电压保护简单可靠，在35kv 及以下电压等级的电网中得到了广泛应用，但是它们的保护范围与灵敏度受系统运行方式变化的影响较大，难以满足更高电压等级复杂网络的要求，这就必须采用性能更加完善的继电保护装置，距离保护就是其中的一种。
而距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，该比值反应故障点到保护安装处的距离，如果短路点距离小于整定值则动作的保护。
距离保护一般由启动部分、测量部分、配合逻辑回路等几个部分组成。
2.1 起动部分起动部分用来判别电力系统是否发生故障。
主要由起动元件组成，起动元件可由电流继电器、阻抗继电器、负序电流继电器或负序零序电流增量继电器构成。
实践证明，负序零序电流增量继电器动作可靠、灵敏度高，同时还可兼起断线闭锁保护作用。
继电保护课程设计(完整版)
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）专业：电气工程及其自动化班级：电气1004姓名：王英帅学号：201009341指导教师：赵峰兰州交通大学自动化与电气工程学院2013年7月18日1 设计原始资料1.1 具体题目如下图所示网络，系统参数为：3115/E =ϕ kV ，G115X =Ω、G310X =Ω,160L =km ，340L =km ，B-C 50L =km ，C-D 30L =km ，D-E 20L =km ，线路阻抗0.4Ω/km ，I rel 1.2K =、III rel rel 1.15K K II ==,A 300I m ax C.-B =、C-D.max 200A I =、D-E.max 150A I =，SS 1.5K =，re 0.85K =G1G39845123ABCDEL1L31.2 要完成的任务我要完成的是对保护5和保护3进行三段电流保护的整定设计，本次课程设计通过对线路的主保护和后备保护的整定计算来满足对各段电流及时间的要求。
2 设计的课题内容2.1 设计规程根据规程要求110kV 线路保护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。
在本次课程设计中涉及的是三段过流保护。
其中，I 段、II 段可方向闭锁，从而保证了保护的选择性。
2.2 本设计保护配置2.2.1 主保护配置主保护：反映整个保护元件上的故障并能最短的延时有选择的切出故障的保护。
在本设计中，I 段电流速断保护、II 段限时电流速断保护作为主保护。
2.2.2 后备保护配置后备保护：主保护拒动时，用来切除故障的保护，称为后备保护。
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，在本次设计中，III 段定时限过电流保护作为后备保护。
继电保护课程设计--对保护3和保护5进行电流保护的设计
电力系统继电保护课程设计专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年 7月 7日1设计原始资料1.1具体题目如下图所示网络，系统参数为：φE kV,G1=15ΩX ,210G X =Ω,G3=10ΩX ，L 1=40(1+49%)km,3L =40km ，B-C L =50km,C-D L =30km,D-E L =20km ，线路阻抗0.4Ω/km,rel K =1.2Ⅰ,rel rel K =K =1.15ⅡⅢ，B-Cmax I =300A,C-Dmax I =200A,C-Emax I =150A ，ss K =1.5，re K =0.85图1 系统网络图1.2要完成的内容对保护3和保护5进行电流保护的设计。
2分析要设计的课题内容2.1规程110kV 双侧电源线路符合下列条件之一时，硬装设一套全线速动保护。
(1) 根据系统稳定要求有必要时；(2) 线路发生三相短路时，如使发电厂厂用母线电压低于允许值（一般为60%额定电压），且其他保护不能无时限和有选择的切断短路时；(3) 如电力网的某些线路采用全线速动保护后，不仅改善本线路保护性能，而且能够改善整个电网保护性能。
单侧电源线路，可装设阶段式相电流和零序电流保护，作为相间和接地故障的保护，如不能满足要求，则装设阶段式相间和接地距离保护，并辅之用于切断经电阻接地故障的一段零序电流保护。
2.2本设计保护配置(1) 主保护的配置由系统可知110kV 线路配置有众联保护，全线路上任意点故障都能快速切除。
保证系统稳定安全运行。
(2) 后备保护的配置过电流保护作为本保护的后备保护。
3短路电流计算3.1等效电路的建立由已知可得各段线路的线路阻抗分别为()L110.440149%23.84X Z L =⨯=⨯+=Ω（）L33L 0.44016()X Z =⨯=⨯=Ω BC B-C L 0.45020()X Z =⨯=⨯=Ω CD C-D L 0.43012()X Z =⨯=⨯=Ω DE D-E L 0.4208()X Z =⨯=⨯=Ω经分析可知，最大运行方式即阻抗最小时，则有两台发电机运行，线路1L 、3L 运行，由题意知1G 、3G 连接在不同的母线上，则X smin =(X G1+X L1)||(X G3+X L3)=15.57()Ω同理，最小运行方式即阻抗值最大，分析可知在只有1G 和1L 运行，相应地有s.max G1L11523.8438.84()X X X =+=+=Ω由此可得最大运行方式等效电路如图3.1所示，最小运行方式等效电路图如图3.2所示。
继电保护课程设计
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)专业：电气工程及其自动化班级：电气1203姓名：路涛涛学号： 201203208指导教师：李彦哲兰州交通大学自动化与电气工程学院2015 年7月18日1 设计原始资料1.1 具体题目一台双绕组降压变压器的容量为25MVA，电压比为kV5.2110⨯±，25.%38/Yd11接线；采用BCH-2型继电器。
求差动保护的动作电流。
已知：38.5kV外部短路的最大三相短路电流为9420A；110kV侧电流互感器变比为1000/5，38.5kV 侧电流互感器变比为1500/5；可靠系数取3.1K=。
rel1.2 要完成的内容本设计要完成的内容有：完成变压器主保护和后备保护的配置，绘制原理图并根据给定的原始资料对保护进行整定计算，使变压器在任何故障下都能快速切除故障，完成保护跳闸回路的绘制，对保护作出评价。
2 设计的课题内容2.1 设计规程针对各种工况，根据继电保护的基本要求，合理的配置保护，以保证变压器发生故障时可以自动、快速、有选择性的切除故障原件。
对该设计来说，可配置如下保护。
(1) 主保护：变压器纵差动保护；(2) 后备保护：低压启动的过电流保护。
2.2 本设计的保护配置2.2.1 主保护配置(1) 纵差动保护电流纵差动保护不但能够区分区内外故障，而且不需要与其他原件的配合，可以无延时的切除区内各种故障，具有明显的优点。
本设计中变压器主保护主要选电流纵差动保护，差动保护是变压器内部、套管及引出线上发生相间短路的主保护，同时也可以保护接地短路，不需要与其他保护的配合，可无延时切断内部各种短路，动作于变压器两侧断路器跳闸。
为了保证动作的选择性，动作电流应躲开外部短路时的最大不平衡电流。
(2) 瓦斯保护电力变压器中绝缘物质以及变压器油在变压器器工作于故障或不正常运行状态下会分解产生大量气体，因此可以利用释放的气体量来构成保护。
继电保护课设
电力系统继电保护课程设计专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气092 姓 名： 惠玲霞 学 号： 200909148 指导教师： 闵永智兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年 7月 7日指导教师评语 平时（30）报告（30）修改（40）总成绩1设计原始资料1.1具体题目如下图所示网络，系统参数为：kV 3115=E ϕ、Ω15G1=X 、10G2=X 、Ω10G3=X ，km 601=L 、km 403=L 、错误！未找到引用源。
错误！未找到引用源。
，线路阻抗为km Ω40.，、21I rel .K =51re .=K 、151IIIrel IIrel .K K ==，A 300Cmax B =-I 、A 200Dmax -C =I 、A 150Emax -D =I 、A 600Fmax B =-I 。
试对线路L L L 321、、进行距离保护的设计。
图1 网络接线图1.2要完成的内容本文要完成3位置和4位置的距离保护。
2分析要设计的课程内容2.1设计规程一般情况下，对动作与跳闸的继电保护在技术上有四条基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。
距离保护的优点在于其灵敏度较高，其保护范围基本上不受系统运行方式的影响，而且其迅速动作的范围长。
2.2本设计的保护配置主保护配置2.2.1主保护配置距离Ⅰ段和距离II 段构成距离保护的主保护。
2.2.2后备保护的配置距离保护III 段一般作为相邻线路的的保护装置和断路器拒绝动作的后备保护，同时也作为距离Ⅰ段与距离II 段的后备保护。
3保护的整定与校验3.1对保护3的整定与校验3.1.1对保护3的距离Ⅰ段的整定(1) 整定阻抗为z L K =Z 1C -B Irel I set.3)(174050850Ω=⨯⨯=..(2) 动作时间s 0=I3t3.1.2保护3距离II 段的整定(1) 按与相邻线路L D -C 距离保护Ⅰ段配合，保护3的II 段的整定阻抗)(=D -C 1b.min Irel C -B IIrel IIset.3L z K K Z K Z +)(1624)304018504050(80Ω⨯⨯⨯+⨯⨯.=....= K b.min —线路L D -C 对线路L C -B 的最小分支系数，其1b.min =K ；(2) 零敏度校验25.1208.1206.24=C-B IIset.3sen <==Z Z K 不满足要求 改为与相邻线路的II 段配合，于是， (1) 保护3的II 段整定阻抗为)(IIset.2b.min C -B II rel II set.3Z K Z =K Z +)(03228)041514050(80Ω⨯+⨯⨯.=...=式中，)(1E -D rel b.min D -C IIrel II set.2z L K K Z =K Z +)402085014030(80....=⨯⨯⨯+⨯⨯)(0415Ω.=(2) 灵敏度系数为25.14.120032.28=C-B IIset.3sen >==Z Z K 满足要求 (3) 动作时间，与相邻线路L D -C 距离II 段配合，则s 50ΔII2II 3.t t t =+=3.1.3保护3距离III 段的整定(1) 整定阻抗，按躲开被保护线路在正常运行条件下的最小负荷阻抗Z L.min 来整定，所以有)Ω(5319030311090=..=axL.m L.min L.min.=..I U Z ⨯⨯ ()Ω==04.921.151.51.5190.5 =ss rel IIIrel L.min IIIset.3K K K Z Z 其中，5151151ss re III rel .=K ,.=K ,.=K (2) 灵敏度校验作为近后备时，按本线路末端短路校验，计算式为5.1602.42004.92=C-B IIIset.31sen >==Z Z K ）（ 满足要求作为远后备时，按相邻设备末端短路校验，计算式为Z K Z Z K D-C b.min C -B IIIset.32sen =+）（218824030140500492.....>=⨯⨯+⨯= 满足要求 (3) 动作时间s 1Δ2=III1III 3=+t t t3.2对保护4的整定与校验3.2.1对保护4的距离Ⅰ段的整定(1) 整定阻抗为z L K Z 13rel Iset.4=)Ω(6134040850...=⨯⨯=(2) 动作时间s 0I=t3.2.2保护4距离II 段的整定由于该保护的下一段为电源，其内部结构复杂，因此不与保护4的距离II 段配合。
继电保护课程设计 对已知系统进行保护的配置及选择
电力系统继电保护课程设计专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年 7月 7日指导教师评语平时（30）报告（30）修改（40）总成绩1 设计原始资料1.1 具体题目如图1.1所示网络，系统参数为：ϕE =115/3kV ，1G X =15Ω、2G X =10Ω、3G X =10Ω，1L =60()%371+⨯km 、3L =40km 、C B L -=50km 、D C L -=30km 、E D L -=20km ，线路阻抗0.4Ω/km ，I rel K =1.2、II rel K =IIIrel K =1.15，max C B I -=300A ，max D C I -=200A ，max E D I -=150A ，ss K =1.5，re K =0.85。
G1G39845123ABCDEL1L3图1.1 系统网络图1.2 要完成的内容⑴ 保护的配置及选择；⑵ 短路电流计算（系统运行方式的考虑、短路点的考虑、短路类型的考虑）； ⑶ 保护原理展开图的设计； ⑷ 对保护的评价。
2 设计要考虑的问题2.1 设计规程在决定保护方式前，必须较详细地计算各短路点短路时，流过有关保护的短路电流， 然后根据计算结果，在满足《继电保护和自动装置技术规程》和题目给定的要求条件下，尽可能采用简单的保护方式。
2.2 本设计的保护配置2.2.1 主保护配置选用三段式电流保护，经灵敏度校验可得电流速断保护不能作为主保护。
应考虑距离保护。
2.2.2 后备保护配置过电流保护作为后备保护和远后备保护。
3 短路电流计算3.1 等效电路的建立由已知可得,线路的总阻抗的计算公式为L X Z =(3.1)式中：Z —线路单位长度阻抗，L —线路长度。
32.88(Ω2L Z X 1L1=⨯=,)(1633Ω=⨯=L Z X L12(Ω2L Z X D C CD =⨯=-,)(8Ω=⨯=-E D DE L Z X最大最小运行方式的最小最大阻抗分别为)16.85(16)(10||32.88)(15)X (X ||)X (X X L3G3L1G1smin Ω=++=++=(3.2))47.88(32.8815X X X L1G1s.max Ω=+=+=3.2 保护短路点的选取选取B 、C 、D 、E 点处为短路点进行计算。
继电保护课程设计333
继电保护原理课程设计报告专业：电气工程及其自动化班级：电气1001班姓名：韦三学号： 201009040指导教师：王思华兰州交通大学自动化与电气工程学院2013年7月18日1 设计原始资料1.1 具体题目如下图1所示网络，系统参数为：kV 3115/=ϕE ，Ω=15G1X 、Ω=10G3X ，60L L 21==km 、40L 3=km ，50L C -B =km ，30L D -C =km ，20L E -D =km ，线路阻抗0.4Ω/km ， 1.2rel =IK 、1.15rel rel ==III II K K ，300A max C -B =⋅I 、200A max D -C =⋅I 、150A max E -D =⋅I ， 1.5ss =K ，0.85re =K图1 题目的线路图试对保护2和保护8进行三段电流保护的设计。
1.2 要完成的内容(1) 电流速断保护、限时速断保护以及过电流保护的动作电流、动作时限及灵敏度计算；(2) 主保护的配置，其由电路速断保护和过电流保护担任或限时速断和过电流保护担任，并根据计算分析出其是否满足动作时限和灵敏度的要求；(3) 后备保护的配置，由过电流保护担任，既可以作为本段的近后备，又可作为下段的远后备，并计算灵敏度和动作时限是否满足要求。
2 短路电流计算2.1 最大运行方式等效电路的建立及短路电流计算所谓最大运行方式，即在相同的地点发生相同类型的短路流过保护安装处的电流最大。
最大运行方式下，线路阻抗最小，即发电机G1和G3并联运行。
则有()()L3G 3L1G 1min s //Z X Z X X ++=⋅ (2.1)其中G1X ，G3X 为发电机阻抗；L1Z ，L3Z 为线路1L ，2L 的阻抗。
将数据带入(2.1)得()()()Ω=⨯+⨯+=⋅15.60.44010//0.46015min s X最大运行方式下其等效电路图如图2所示.图2 保护2最大运行方式等效图母线D 的最大短路电流D-C C -B min s max D k Z Z X E I ++=⋅⋅⋅ϕ(2.2)其中ϕE —系统等效电源的相电动势；C -B Z ，D -C Z —线路C -B L ，D -C L 的阻抗。
继电保护课设兰交大4
电力系统继电保护课程设计专业：电气工程及其自动化班级：电气xxx姓名： xxxxxx学号： xxxxxxxxx指导教师：xxxxxx兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年 7月 7日1 设计原始资料1.1 题目如下图所示网络，系统参数为:115/Eϕ=，G115X=，G210X=Ω，G310X=Ω，144kmL=，340kmL=，B C 50kmL-=，C D30kmL-=，D-E20kmL=，线路阻抗0.4/kmΩ，Irel=0.85K，IIrel=0.8K，rel =1.15K，B-C.max 300AI=，C-D.max 200AI=，D-E.max 150AI=，SS 1.5K=，re 1.2K=。
试对线路L1、L3进行距离保护的设计。
（对2、9处进行保护设计）1.2 要完成的内容本文要完成的内容是对线路的距离保护原理分析及整定计算，并根据分析和整定结果，合理的选择继电保护设备设备，并选择正确的安装方式，以确保安装设备安全、可靠地运行。
2 继电保护方案设计2.1 设计原理2.1.1 主保护配置距离保护Ⅰ段和距离保护Ⅱ段构成距离保护的主保护。
距离保护的Ⅰ段图2.1 距离保护网络接线图瞬时动作，Ⅰt 是保护本身的固有动作时间。
保护1的整定值应满足：I set.1AB Z Z <考虑到阻抗继电器和电流、电压互感器的误差，引入可靠系数Ιrel K (一般取0.8—0.85)，则[1]I Ιset.1rel AB Z K Z = (2.1) 同理，保护2的Ⅰ段整定值为[1]I Ιset.2rel BC Z K Z = (2.2) 如此整定后，保护的Ⅰ段就只能保护线路全长的80%—85%，这是一个严重的缺点。
为了切除本线路末端15%—20%范围以内的故障，就需要设置距离保护第Ⅱ段。
距离Ⅱ段整定值的选择和限时电流速断相似，即应使其不超出下一条线路距离Ⅰ段的保护范围，同时带有高出一个t ∆的时限，以保证选择性,当保护2第Ⅰ段末端短路时，保护1的测量阻抗为[3]Ιm AB set.2Z Z Z =+ (2.3)引入可靠系数ΙΙrelK (一般取0.8)，则保护1的Ⅱ段的整定阻抗为[3]II ΙΙΙset.1rel AB set.2()Z K Z Z =+ (2.4) []AB BC 0.8(0.8~0.85)Z Z =+2.2.2 后备保护配置为了作为相邻线路的保护装置和断路器拒绝动作的后备保护，同时也作为距离Ⅰ段与距离Ⅱ段的后备保护，还应该装设距离保护第Ⅲ段。
继电保护课程设计 实现对线路1、3距离保护的设计保护的配置及整定计算、继电保护设备选择、原理图连线
所以灵敏系数为
ZⅡ 39.15 =1.305 1.25 Ksen = set .1 = 30 Z A B
满足要求。 (3) 动作延时，与相邻保护 3 的Ⅱ段配合，则
Ⅱ = tⅡ t1 3 +0.5=0.5+0.5=1(s)
3.1.3 保护 1 距离Ⅲ段的整定 (1) 整定阻抗。按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定。当线路上的负荷 最大且母线电压最低时，负荷阻抗最小，其值为
)。 取以上两个计算值中的较小者为保护 1Ⅱ段的整定值，即 ZⅡ set .1 = 30 (
(2) 灵敏性校验：按本线路末端短路求灵敏系数为
Ksen =
不满足要求。
ZⅡ 30 set .1 = =1<1.25 Z A B 30
所以与相邻线路的 II 段保护配合，则计算如下：取 Kb.min =1，则
由于距离保护为欠量动作考虑到继电器误差互感器误差和参数测量等因素引入可靠系数k一般取08085则测rel量元件的整定阻抗zsetkrelzab11由于有选择性的速断保护不能保护本线路的全长因此可考虑增加一段带时限动作的保护所以引入距离保护段
电力系统继电保护课程设计
指导教师评语
平时 （30）
修改 （40）
X 2.T1 = X 1.T4 =10 ，X 0.T2 = X 0.T4 =30 ， X 1.T5 = X1.T6 =20 、X 0.T5 = X 0.T6 =40 ，LA-B
=50(1+50%)km=75km, LB-C =40km,线路阻抗 Z1 = Z 2 =0.4 /km， Z0 =1.2 /km、 线路阻抗角均为 75 ，I A-B.Lmsx = I C-B.Lmsx =300A， 负荷功率因数角为 30 ；K ss =1.2，
电力系统继电保护课程设计 (2)
电力系统继电保护课程设计(2)电力系统继电保护课程设计专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电 气093 姓 名：学 号： 200909240 指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院平时报告修改总2012 年 7月7日31设计原始资料1.1具体题目一台双绕组降压变压器的容量为20MVA，电压比为35±2×2.5%/6.6kV，Y，d11接线；采用BCH-2型继电器。
求差动保护的动作电流。
已知：6.6kV外部短路的最大三相短路电流为124888920=⨯ A ；35kV侧电流互感器变比为600/5，6.6kV侧电+1(40%)流互感器变比为1500/5；可靠系数取3.1k。
试对变压器进行相关保护的设计。
=rel1.2要完成的内容对变压器进行主保护和后备保护的设计、配置、整定计算和校验。
2分析要设计的课题内容2.1设计规程针对各种工况，可设置以下保护装置来保证变压器运行的可靠性及安全性。
1.主保护：变压器纵差动保护、瓦斯保护；2.相间短路后备保护：过电流保护；3.接地短路后备保护：零序电流保护；2.2本设计的保护配置2.2.1主保护配置为了满足电力系统稳定性方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。
通常变压器的瓦斯保护和纵差动保护构成双重化快速保护。
(1) 瓦斯保护电力变压器中绝缘物质以及变压器油在变压器工作于故障或不正常运行状态下会分解并产生大量气体，为此可以利用释放的气体量来构成保护。
按气体量的多少可以将保护分成轻瓦斯和重瓦斯保护。
瓦斯保护可以保护变压器油箱内的各种轻微故障，轻瓦斯动作与信号，重瓦斯动作于跳闸。
瓦斯保护主要借助于气体继电器来实现的。
工作原理是：轻微故障时，油箱内产生较少的气体且速度慢，气体沿管道上升，使继电器内的油面下降，当降到动作门槛时，轻瓦斯动作，发出警报声；严重故障时，气体量大且速度快，气体继电器感受到的油速达到动作门槛时，重瓦斯动作于跳闸回路，切除变压器。
电力系统继电保护变压器课程设计
电力系统继电保护课程设计专业：电气工程及其自动化班级：电气091姓名：许刚学号： 200909004指导教师：高锋阳兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年 7月 7日1 设计原始资料1.1 题目一台双绕组降压变压器的容量为20MV A，电压比为35±2×2.5%/6.6kV，采用Y，d11接线；采用BCH-2型继电器。
求差动保护的动作电流。
已知：6.6kV外部短路的最大三相短路电流为8237A,35kV侧电流互感器变比为600/5，6.6kV侧电流互感器变比为1500/5,可靠系数K rel=1.3。
试对变压器进行相关保护的设计。
1.2 要完成的内容对变压器进行主保护和后备保护的设计、配置、整定计算和校验。
2 保护方案设计2.1 方案设计2.1.1 主保护配置为了满足电力系统稳定性方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。
通常变压器的瓦斯保护和纵差动保护构成双重化快速保护。
瓦斯保护,变电所的主变压器和动力变压器，都是用变压器油作为绝缘和散热的。
当变压器内部故障时，由于短路电流和电弧的作用，故障点附近的绝缘物和变压器油分解而产生气体，同时由于气体的上升和压力的增大会引起油流的变化。
利用这个特点构成的保护，叫做瓦斯保护。
瓦斯保护主要由瓦斯继电器、信号继电器、保护出口继电器等构成，瓦斯继电器装在变压器油箱和油枕的连接管上。
瓦斯继电器的上触点为轻瓦斯保护，由上开口杯控制，整定值为当瓦斯继电器内上部积聚250~300cm3气体时动作，动作后发信号。
下触点为重瓦斯保护，由下开口杯控制，整定值为当油流速度达到0.6～1.0 m/s时动作，动作值后一方面发信号，另一方面启动出口继电器，使其触点闭合，并通过继电器本身的电流线圈自保持，一直到变压器各侧的断路器跳闸完成为止。
纵差动保护,电流纵差动保护不但能区分区内外故障，而且不需要与其他元件的保护配合，可以无延时的切除区内各种故障，具有明显的优点。
电力继电保护课程设计指导手册
电力继电保护课程设计指导手册课程设计指导手册兰州交通大学自动化学院电气工程系2010-2-14继电爱护原理课程设计学院：自动化学院适用专业：电气工程及其自动化课程设计名称：继电爱护原理课程设计课程代码：学分数：1 学时数：16一、课程设计目的本课程设计是学生在学完«电力系统继电爱护原理»课程之后、进行的一个综合性的教学实践环节。
通过本课程设计一方面使学生获得综合运用学过的知识进行电力变电所、牵引变电所各要紧元件的爱护设计及整定和爱护设备的选型的差不多能力，另一方面能巩固与扩大学生的电气综合设计知识，为毕业设计做预备，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。
通过本课程设计，学生能运用电气基础课程中的差不多理论和实践知识，正确地解决电力变电所、牵引变电所的要紧元件爱护设计等问题。
通过对电力变电所或牵引变电所的某一要紧设备的爱护设计的运算、整定及爱护的具体接线训练，能够提高学生继电爱护的设计能力，学会使用相关的手册及图册资料：1．把握继电爱护爱护方案的确定原那么，整定运算的一样步骤，了解系统运行方式的确定，爱护整定系数的分析与应用，前后级整定配合的差不多原那么；2．把握爱护、操纵、测量、信号回路阅读和设计差不多方法。
3．学习相关爱护设备的选择和一样的爱护。
二、课程设计的要求学生要按照课程设计指导书的要求，依照题目所给原始参数进行设计。
本课程设计的差不多步骤是：1、能依照提供网络以及条件，按照部颁继电爱护和自动装置整定运算的规范进行设计。
2、通过学习应熟悉电力系统继电爱护设计与配置的一样规定；3、正确明白得继电爱护整定运算的差不多任务；4、把握整定运算的步骤；熟悉主爱护、后备爱护和辅助爱护在电力系统中的应用；5、对继电爱护差不多要求之间，能分别地进行综合考虑；6、把握整定运算对系统运行方式的选择以及短路类型、短路点的确定；7、把握整定系数的分析与应用；把握整定运算配合的原那么。
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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 业：电气工程及其自动化
班 级：电气1004
姓 名：阮学刚
学 号：
指导教师：任丽苗
兰州交通大学自动化与电气工程学院
2013年7月18日
1 设计原始材料
1.1 具体题目
某牵引变电所 采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，三相 接线。两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如下表1所示。
由式(4)得：
躲过电流电感器二次回路断线引起的差电流，整定式为
(5)
式中 ——可靠系数，取1.3；
——变压器的最大负荷电流，可取变压器的额定电流。
由式(5)得：
综合上面三个条件计算出的纵差动保护的动作电流，并选取最大值。因此整定电流值 。
(2)纵差动保护灵敏系数的校验
27.5kV侧两相短路最小电流为
0.1——电流互感器容许的最大稳态相对误差；
——电流互感器同型系数，取为1；
——非周期分量系数，采用速饱和变流器，可取1。
将式(3)代入式(2)得：
躲过变压器最大的励磁涌流，整定式为
(4)
式中 ——可靠系数，取1.3~1.5；
——变压器的额定电流；
——励磁涌流的最大倍数，采用加强型速饱和变流器的差动保护时，取 =1。
包括电流互感器和变压器变比不完全匹配产生的最大不平衡电流和互感器传变误差引起的最大不平衡电流。又有
(3)
式中 ——外部短路故障时的最大短路电流；
——由于电流互感器计算变比和实际变比不一致引起的相对误差，单相变压器按 计算；
——由变压器分接头改变引起的相对误差，一般可取调整范围的一半，因为本课程设计采用分接头电压比为110 2 2.5%，则 =0.05；
灵敏度校验式为
满足灵敏度要求。
3.3 后备保护的整定计算
3.3.1过电流保护的整定计算
(1)保护的启动电流按照躲过变压器可能出现的最大负荷电流来整定即
(6)
式中 ——可靠系数，取1.2～1.3；
——返回系数，取0.85～0.95；
——变压器可能出现的最大负荷电流，可取变压器额定电流。
对于降压变压器，应考虑电动机自启动时的最大电流，计算式为
图1交流回路展开图 图2直流回路展开图
5结论
本次针对牵引变电所牵引变压器进行继电保护的设计，保护分为主保护和后备保护，主保护采用纵差动保护和瓦斯保护，电流纵差动保护不但能够正确区分区内外故障，而且不需要与其他元件的保护配合，可以无延时地切除区内各种故障，具有独特的优势。对纵差动保护进行保护整定计算，得出灵敏度符合保护要求。后备保护采用过电流保护和低电压启动保护，过电流时灵敏度往往不能满足要求，因此要配合上低电压启动的电流保护，使整个系统更能满足运行的安全性，稳定性。对其进行整定计算后，灵敏度符合线路的运行要求。最后对展开图、跳闸回路进行绘制，使整个设计报告更趋于完整。
参考文献
[1]张宝会,尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出社,2005.
[2]于永源,杨绮雯.电力系统分析(第三版)[M].北京:中国水利水电出版社,2007.
[3]许建安.继电保护整定计算[M].北京:中国水利水电出版社.2001.
(1)
式中 ——电流互感器接线系数，星形接 ；三角形接线系为 。
由式(1)得：
110kV侧：
27.5kV侧：
3.2 主保护的整定计算
3.2.1纵差动保护的整定计算
(1)纵差动保护电流的整定原则
躲过外部短路故障时的最大不平衡电流，整定式为
(2)
式中 ——可靠系数，取1.3；
——外部短路故障时的最大不平衡电流。
2 设计的课题内容
2.1 本设计的保护配置
2.1.1主保护配置
为了满足电力系统稳定方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。通常变压器的瓦斯保护和纵差动保护构成双重化快速保护。
(1)瓦斯保护
电力变压器通常是利用变压器油作为绝缘和冷却介质。当变压器油箱内故障时，在故障电流和故障点电弧的作用下，变压器油和其他绝缘材料会因受热而分解，产生大量气体。气体排出的多少以及排出速度，与变压器故障的严重程度有关。利用这种气体来实现保护的装置，称为瓦斯保护。瓦斯保护的主要元件是气体继电器，它安装在油箱和油枕之间的连接管道上，气体继电器有两个输出触点：一个反应变压器内部的不正常情况或轻微故障，称为轻瓦斯；另一个反应变压器的严重故障，称为重瓦斯。轻瓦斯动作于信号，使运行人员跳开电压器各侧断路器。气体继电器的大致原理如下：变压器发生轻微故障时，油箱内产生的气体较少且速度慢，由于油枕处在油箱的上方，气体沿管道上升，使气体继电器内的油面下降，当下降到动作门槛时，轻瓦斯动作，发出警告信号。发生严重故障时，故障点周围的温度剧增而迅速产生大量的气体，变压器内部压力升高，迫使变压器油从油箱经过管道向油枕方向冲去，气体继电器感受到油速达到动作门槛时，重瓦斯动作，瞬时作用于跳闸回路，切除变压器，以防事故扩大。
2.1.2后备保护配置
除了主保护外，变压器还应装设相间短路和接地短路的后备保护。后备保护的作用设为了防止由外部故障引起的变压器绕组过电流，并作为相邻元件保护的后备以及在可能的条件下作为变压器内部故障时主保护的后备。变压器的相间短路后备保护通常采用过电流保护，但是对于容量较大的降压变压器，为了满足灵敏度的要求，需要采用低电压启动的过电流保护。
表1
牵引变电所
供电臂
长度km
端子
平均电流A
有效电流A
短路电流A
甲
24.6
β
182
263
923
20.4Hale Waihona Puke α140219
774
对该牵引变电所牵引变压器进行相关保护设计。
1.2 要完成的内容
本设计要完成的内容有：对变压器进行主保护和后备保护的选择；根据给定的资料对所选择的保护进行整定及计算。使之最终达到变压器在任何故障下都能迅速的切断故障，快速恢复运行。
3 保护的配合及整定计算
3.1 主保护的整定计算
3.1.1额定值的计算
本设计选择变压器型号为：SF—12500/110。
(1)变压器一次侧额定电流
110kV侧：
27.5kV侧：
(2)电流互感器变比
110kV侧： ，选择：120/5
27.5kV侧： ，选择：500/5
(3)电流互感器二次电流
电流互感器的二次额定电流计算公式为
(7)
式中 ——正常工作时的最大负荷电流(一般为变压器的额定电流)；
——综合负荷的自启动系数，取 =1.5。
将式(7)代入式(6)得：
(2)灵敏度校验
灵敏度校验式为
故满足要求。
4 接线图的绘制
继电保护接线图一般可以用原理接线图和展开图两种形式来表现。本设计采用展开图，因为在展开图中交、直流回路分开表示，方便进行回路的分析与检查。交、直流回路展开图分别如图1和图2所示。
(2)纵差动保护
电流纵差动保护不但能正确区分区内外故障，而且不需要与其它元件的保护配合，可以无延时的切除区内各种故障，具有明显的独特的优点。本设计中变压器的主保护主要选电流纵差动保护，差动保护是变压器内部、套管及引出线上发生短路故障时的主保护，不需与其它保护配合，可无延时的切断内部短路，动作于变压器高低压两侧断路器跳闸。对于升压变压器或者容量较大的降压变压器，灵敏度往往不能满足要求，为此可以采用低电压启动的过电流保护。