35kV电网继电保护配置与线路保护整定计算(2)

35kV电网继电保护配置与线路保护整定
计算
姓名李醒
班级210802D
学号********
所在单位电气工程及自动化
指导教师郑梅
目录
1 本课程设计的主要任务
2 课程设计任务书
3课程设计的内容及过程
3.1变电所继电保护和自动装置规划
3.1.1系统分析及继电保护要求
3.1.2本系统故障分析
3.1.335kv侧及变压器的继电保护装置 6 3.1.4电动机继电保护装置
3.1.5电力电容器继电保护装置
3.1.6 6.3kv线路继电保护装置
3.2短路电流计算
3.2.1系统等效电路图
3.2.2系统基准参数的选定
3.2.3系统短路阻抗的计算
3.2.4系统短路电流的计算
3.335kv侧继电保护整定计算
3.4 6.3kv侧继电保护整定计算
3.4.1电动机继电保护装置
3.4.2电力电容器继电保护装置
3.4.3 6.3kv线路继电保护装置
4 微机成套自动保护装置
5 课程设计总结
6参考文献
第一章 本课程设计的主要任务
（1） 本设计为35KV 降压变电所。

主变容量为6300KVA ，电压等级为35/6.3KV ； （2）搜集原始资料；
（3）完成对本系统的故障分析；
（4）对6.3kv 线路电保护整定计算及继电器选择 （5）对短路电流的整定与计算；
（6）主变压器继电保护整定计算及继电器选择； （7）完成设计报告。

第二章 课程设计任务书
一、设计基本资料
本设计为35KV 降压变电所。

主变容量为5000KVA ，电压等级为35/6.3KV 。

35KV 供电系统图,如图1所示。

系统参数：电源I 短路容量：max SID S =160MVA ；电源Ⅱ短路容量：m ax D S =200MVA ；供电线路： L1=2km ，L2=4.4km ，线路阻抗：X L =0.4Ω/km 。

35kv 变电所主接线图，如图1所示 （ 图1 35kv 变电所主接线图）
6.3kv母线负荷情况，见下表：
B1、B2主变容量、型号为6300kVA之SF1-6300/35型双卷变压器，Y-Δ/11之常规接线方式，具有带负荷调压分接头，可进行有载调压。

其中Uk%=7.5。

运行方式：正常SI、SⅡ全投入运行。

已知变电所6.3KV出线保护最长动作时间为1.5s。

二、设计内容：
1. 系统保护配置；
2. 短路电流计算；
选基值、计算各元件标幺值、作序网络图、计算继电保护自动装置的整定、计算所需要的电气参数、作短路电流计算结果表。

3. 继电保护配置及整定计算：
①根据继电保护设计技术规程结合本站一次电力系统接线图给35KV 线路及变压器配置相应的继电保护。

②根据继电保护整定计算原则对变压器、线路配置的继电保护进行整定计算。

4.编写设计说明书
三、设计依据:
1．设计任务书。

2．国标GB50062-92《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》。

四、设计成果
课程设计说明书。

第三章课程设计内容及过程
3.1变电所继电保护和自动装置规划
3.1.1系统分析及继电保护要求
继电保护主要任务：
1）自动地、有选择地、快速地将故障元件从电力系统中切除，是故障元件损坏程度尽可能降低，并保证电力系统非故障部分迅速恢复正常运行；
2)应正确反映电气元件过负荷等不正常运行状态，并依据运行维护的具体要求和设备的承受能力，发出信号、减负荷或延时跳闸；
3）继保装置和系统中其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，提高系统运行可靠性。

为保证安全供电和电能质量，继电保护应满足四项基本要求即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

本设计35/6.3KV系统为双电源内桥式接线，6.3KV侧单母分段接线，负载有电动机、电力电容器以及其他负载。

3.1.2本系统故障分析
本设计中的电力系统具有非直接接地的架空线路及中性点不接地的电力变压器等主要设备。

就线路来讲，其主要故障为单相短路、两相接地和三相断路。

1、电力变压器的故障，分为外部故障和内部故障两类：
·变压器的外部故障常见的是高低压套管及引线故障，它可能引起变压器出线端的相间短路或引出线碰接外壳。

·变压器的内部故障有相间短路、绕组的匝间短路和绝缘损坏。

电力变压器的不正常运行过负荷、由于外部短路引起的过电流、油温上升及不允许的油面下降。

2、电动机常见的短路故障：电机绕组的定子相间短路、一相匝间短路、单相接地短路。

不正常运行状态：过负荷、低电压、同步电机失磁、失步等。

3、电力电容器常见的故障：电容器与断路器之间连线的短路，单只电容器内部极间短路。

电力电容器的不正常运行状态：电容器组过负荷、母线电压升高、单相接地保
护。

3.1.335kv侧继电保护装置
国家标准GB50062-1992规定：10000KV A及以上单台运行的变压器和6300KV A 及以上并列运行的变压器，应装设差动保护；6300KV A及以下单独运行的重要变压器，也可装设差动保护；当电流速断保护灵敏度不满足要求时，应装设差动保护装置。

本系统35KV侧采用的是内桥式接线，所以视其线路与主变压器为一组来设计保护。

本变电所6300KV A变压器为变电所的核心设备，根据其故障和不正常运行的情况，从反应各种不同故障的可靠、快速、灵敏及提高系统的安全性出发，设置相
3.1.4电动机继电保护装置
规定：2000kw以下的高压电动机相间短路，装设电流速断保护；2000kw及以上的电动机、小于2000kw但具有六个引出端子的重要电动机或电流速断保护灵敏度不够高压电动机应装设差动保护。

保护动作于跳闸。

本设计为800kw的异步电动机，装设无时限电流速度按保护为其主保护。

3.1.5电力电容器继电保护装置
规定：对400kvar以上的电容器组，设置无时限或带0.1~0.3s短延时的电流速断保护；对400kvar及以下的电容器组，采用带熔断器的负荷开关进行控制和保护。

本设计中电容器组容量为800kvar,采用无时限或带短延时的电流速断保护作为主保护。

3.1.5 6.3kv线路继电保护装置
说明：线路保护一般应采用三段式电流保护，该设计中6.3KV出线侧无重要负荷，采用两段式电流保护即可，该处选择Ⅰ段和Ⅲ段。

3.2短路电流计算
3.2.1系统等效电路图
S1S2
S B=100MV A，U B=Uav即：35kV侧U B=37KV，6.3kV侧U B=6.3KV。

3.2.3系统短路阻抗的计算
1）系统：X*S1=100/160=0.625 X*S2=100/200=0.5
2) 线路：L1：X*L1=L1X1S B/U B2=0.4×2×100/372=0.058
L2：X*L2=L2 X1S B/U B2=0.4×4.4×100/372=0.129
3)变压器：B1，B2：X*B1= X*B2=（U k%/100）S B/S=0.075×100/6.3=1.19
4)电动机：M1，M2：X*M1= X*M2= X”M S d cosφ/P NM=17%×100×0.085/800=0.018
5) 6.3KV线路:X1= L1X2S B/U B2=0.08×0.03×100/6.32=0.006
X2= L2X2S B/U B2=0.08×3×100/6.32=0.605
X3= L3X2S B/U B2=0.08×5.5×100/6.32=1.11
X4= L4X2S B/U B2=0.08×3.2×100/6.32=0.64
X5= L5X2S B/U B2=0.08×5.1×100/6.32=1.03
X6= L6X2S B/U B2=0.08×5.5×100/6.32=1.11
X7= L7X2S B/U B2=0.08×6×100/6.32=1.21
X8= L8X2S B/U B2=0.08×0.03×100/6.32=0.006
X9= L9X2S B/U B2=0.08×3.2×100/6.32=0.64
X10= L10X2S B/U B2=0.08×4.1×100/6.32=0.83
3.2.4系统短路电流的计算
1）最大运行方式：电源SII投入应用，变压器T1、T2并列运行；SII为最大短路容量。

系统化简如图所示
I B1= S B/3U B =100/3×37=1.560KA
I B2= S B/3U B =100/3×6.3=9.164KA
X11= X*S2+ X*L2=0.5+0.129=0.629
X12= X*B1// X*B2=1.19//1.19=0.595
X13= X11+ X12=0.629+0.595=1.224
I d1max=I B1/X11=1.56/0.629=2.480KA
I d2max=I B2/X13=9.164/1.224=7.487KA
I d3max=I B2/(X13+ X1)=9.164/(1.224+0.006)=7.450KA
I d4max=I B2/(X13+ X2)=9.164/(1.224+0.605)=5.010KA
I d5max=I B2/(X13+ X2+ X*M1)=9.164/(1.224+0.605+0.018)=4.962KA
I d6max=I B2/(X13+ X3)=9.164/(1.224+1.11)=3.926KA
I d7max=I B2/(X13+ X4)=9.164/(1.224+0.64)=4.916KA
I d8max=I B2/(X13+ X5)=9.164/(1.224+1.03)=4.066KA
I d9max=I B2/(X13+ X5+ X*M2)=9.164/(1.224+1.03+0.018)=4.033KA
I d10max=I B2/(X13+ X6)=9.164/(1.224+1.11)=3.926KA
I d11max=I B2/(X13+ X7)=9.164/(1.224+1.21) =3.765KA
I d12max=I B2/(X13+ X8)=9.164/(1.224+0.006)=7.450KA
I d13max=I B2/(X13+ X9)= 9.164/(1.224+0.64)=4.916KA
I d14max=I B2/(X13+ X10)= 9.164/(1.224+0.83)=4.462KA
2) 最小运行方式下：
S′1=0.8× S1=0.8×160=128MV A
S′2=0.8×200=160 MV A
X*S1= S B/ S′1=100/128=0.781
X*S1 =S B/ S′2=100/160=0.625
仅S′1投入运行时有X*∑1=X*S1+ X*L1+ X*B1=0.781+0.058+1.19=2.029
仅S′2投入运行时有X*∑2= X*S2+ X*L2+ X*B1=0.625+0.129+1.19=1.944
X*∑1 >X*∑2 所以最小运行方式为仅有SI投入运行，变压器T1、T2分列运行；SI为最小短路容量，系统化简如图所示
I d1min=I B1/ (X*S1+ X*L )=1.56/（0.781+0.058）=1.859KA
I d2min=I B2/ X*∑1=9.164/2.029=4.516KA
I d3min=I B2/（X*∑1+ X1)=9.164/（2.029+0.006）=4.503KA
I d4min=I B2/ (X*∑1+ X2)=9.164/(2.029+0.605)=3.479KA
I d5min=I B2/ (X*∑1+ X2+ X*M1)=9.164/(2.029+0.605+0.018)=3.455KA
I d6min=I B2/ (X*∑1+ X3)=9.164/(2.029+1.11)=2.919KA
I d7min=I B2/ (X*∑1+ X4)=9.164/(2.029+0.64)=3.433KA
I d8min=I B2/ (X*∑1+ X5)=9.164/(2.029+1.03)=2.996KA
I d9min=I B2/ (X*∑1+ X5+ X*M2)=9.164/(2.029+1.03+0.018)=2.978KA
I d10min=I B2/( X*∑1+ X6)=9.164/(2.029+1.11)=2.919KA
I d11min=I B2/( X*∑1+ X7)=9.164/(2.029+1.21) =2.829KA
I d12min=I B2/( X*∑1+ X8)=9.164/(2.029+0.006)=4.503KA
I d13min=I B2/ (X*∑1+ X9)= 9.164/(2.029+0.64)=3.433KA
I d14min=I B2/ (X*∑1+ X10)= 9.164/(2.029+0.83)=3.205KA
3.335kv侧及变压器继电保护整定计算
1、瓦斯保护：瓦斯继电器选用FJ3-80型
接线图如下
瓦斯保护作用：用来反映变压器内部故障和油面降低，它反应于油箱内部故障所产生的气体或油箱漏油而动作，其中重瓦斯保护动作于跳开变压器各电源侧断路器，轻瓦斯保护动作于信号。

轻瓦斯保护的动作于信号的轻瓦斯部分，通常按产生气体的容积整定：对于容量为10MVA以上的变压器，整定容积为250~300cm2。

瓦斯保护动作于跳闸的重瓦斯部分，通常按气体继电器的油流速度整定。

（油流速度与变压器的容量、接气体继电器导管的直径、变压器冷却方式、气体继电器形式有关）。

轻瓦斯保护的动作值按气体容积为250~300cm2整定，本设计采用280 cm2。

重瓦斯保护的动作值按导油管的油流速度为0.6~1.5cm2整定，本设计采用0.9 cm2。

瓦斯继电器选用FJ3-80型
2 大差动保护整定计算：采用BCH-2型差动继电器构成变压器差动保护。

1）变压器的基本数据
由上表可知I 1> I 3> I 2,，故选择35KV 侧作为基本侧，直接接差动线圈，6.3KV 侧接平衡线圈1，内桥侧接平衡线圈2.
2）基本侧动作电流的整定
（1）躲过外部故障时的最大不平衡电流
Idz1≥K rel Ibp
利用实用计算式： I op =K rel （K ap K s fi+ΔU+Δfza ）Id 2lmax
式中：K rel —可靠系数，采用1.3；
K ap —非同期分量引起的误差，采用1；
K s — 同型系数，CT 型号相同且处于同一情况时取0.5，型号不同时取
1，本设计取1。

ΔU=（αU ∆+βU ∆）——αU ∆、βU ∆是在变压器高、中压侧由于调压
改变分接头引起的相对误差，一般采用调压范围的一半；在变压
器高、中压侧由于调压改变分接头引起的相对误差，一般采用调
压范围的一半；—变压器高中压侧由于调压时所产生的相对误
差，采用调压百分数的一半，本设计分别取0.05。

Δfza=（I f ∆+ f ∆）—I f ∆、 f ∆是继电器整定匝书数与计算匝数不等而
产生的相对误差，暂无法求出，先采用中间值0.05。

代入数据得：I d21max =I B1/X 13=1.56/1.224=1275A
I op =1.3×(1×1×0.1+0.05+0.05+0.05) ×1275=414.375A
（2）躲过变压器励磁涌流
I op = K rel I N
式中：K rel —可靠系数，采用1.3；
I N —变压器额定电流：
代入数据得 I op = 1.3×207.85=270.205A
(3)躲过电流互改器二次回路短线时的最大负荷电流
I op = K rel I Lmax （3）
式中： K rel —可靠系数，采用1.3；
I Lmax —正常运行时变压器的最大负荷电流；采用1.2—3倍的变压器
的额定电流的。

代入数据得I opl=1.3×1.3×207.85=351.27A
比较上述（1），（2），（3）式的动作电流，取最大值为计算值，
即：I opl=414.375A
I opKA= 3I opl/ K TA1=3×414.375/80=8.97A
3)确定基本侧差动线圈的匝数和继电器的动作电流
Wop=AN/ I op.KA=60±/8.97=6.68(匝) 取Wops=6(匝)
实际的动作电流：I op.KA= AN/Wops=60/6=10A
I opl= I op.KA K TA1/ 3=10×80/3=461.88A
4)非基本侧线圈的选取：
6.3KV侧：Wы=I1-I3/I3=4.5-3.849/3.849×6=1.015(匝) 取Wы=1(匝)
内桥侧：Wb II= I1-I2/I2=4.5-3.0/3.0×6=3(匝) 取Wb II=3(匝)
I侧工作线圈匝数：
Wca.ac.I= Wы+ Wops=1+6=7(匝)
II侧工作线圈匝数
Wca.ac.I= Wb II + Wops=3+6=9(匝)
相对误差的计算：Δf1=1.051-1/(1,015+6)=0.002<0.05 满足要求
Δf2=0 满足要求
5）短路线圈抽头的确定。

短路线圈共有四组抽头可选，选择匝数越多抑制励磁涌流的性能越好；同时在内部故障时，由于非周期分量的影响，继电器动作时延也就越长。

①对于中小型变压器，由于励磁涌流倍数大，而内部故障时非周期分量衰减较
同时对保护的速动性要求较低，故一般选用匝数较少的（3-3）或（4-4）抽头；
②对于大型变压器，由于励磁涌流的倍数较小，非周期分量衰减较慢，并且要求
尽快的切除故障，故一般选用较少匝数的（2-2）或（3-3）抽头；
③对于励磁阻抗小的电流互感器（如套管式），因受非周期分量的影响大，短路线
圈应采用较多匝数。

④选用的抽头是否合适，应经过变压器空载投入试验最后确定。

6）灵敏度系数校验：
差动保护灵敏度要求值Ks>2
本系统在最小运行方式下，6.3kV侧出口发生两相短路时，保护装置的灵敏度最低。

Ks=KwI K.min/I opl
式中：I K.min——变压器差动保护范围内短路时，总的最小短路电流有名值（归算到
基本侧）；
——保护装置的接线系数
K
W
代入数据的：
Ks =(3×3/2×4516×(1.56/9.164))/461.88=2.50>2 满足要求
7）大差动保护的接线图：
3 后备保护：定时限过电流保护的整定
变压器的过电流保护，用来保护变压器外部短路时引起的过电流，同时又可作为变压器内部短路时的后备保护。

因此保护装置应装在电源侧。

保护动作后，断开变压器各侧的断路器。

1）35KV进线侧
➢动作电流整定：
躲过最大的负荷电流：I opl1= K rel I Lmax/K re=1.2×1.2×207.85/0.85=352.12A 式中：K
—可靠系数，采用1.2；
rel
—返回系数，采用0.85；
K
re
继电器的动作电流：I op.KA1=Kw I opl1/K TA=352.12/80=4.402A K TA1=400/5
电流互感器型号：LZZJB6—10型，额定电流比为400/5
电流继电器的型号选择：DL-11/6型。

➢动作时限整定：按时限阶梯原则整定，应比下一级各引出线过电流保护动作时限最长者大一个时限阶梯。

动作时限：t=t Lmax+Δt=1.5+0.5+0.5+0.5+0.5=3.5s
时间继电器型号选择：选用DS-112型时间继电器，其时间调整范围为0.25～3.5s。

➢灵敏度校验：灵敏度按保护范围末端短路进行校验，灵敏系数不小于1.2 近后备Ks = I(2)d1.min/ I opl
=3/2×1859/352.12
=4.57>1.5 满足要求
远后备Ks = I(2)d2.min/ I opl
=3/2×4516×（1.56/9.164）/ 352.12
=1.89>1.5 满足要求
2）35KV内桥侧
➢动作电流整定：
躲过最大的负荷电流：I opl2= K rel I Lmax/K re=1.2×1.2×103.92/0.85=176.05A
继电器的动作电流：I op.KA2=Kw I opl/K TA2=176.05/80=2.20A K TA2=400/5
电流互感器型号：LZZJB6—10型，额定电流比为400/5
电流继电器的型号选择：DL-11/6型。

➢动作时限整定：按时限阶梯原则整定，应比下一级各引出线过电流保护动作时限最长者大一个时限阶梯。

动作时限：t=t Lmax+Δt=1.5+0.5+0.5=2.5s
时间继电器型号选择：选用DS-112型时间继电器，其时间调整范围为0.25～3.5s。

➢灵敏度校验：灵敏度按保护范围末端短路进行校验，灵敏系数不小于1.2 近后备Ks = I(2)d1.min/ I opl
=3/2×1859/ 176.05
=9.14>1.5 满足要求
远后备Ks = I(2)d2.min/ I opl
=3/2×4516×（1.56/9.164）/ 176.05
=3.78>1.2 满足要求
3）6.3KV出线侧
➢动作电流整定：
躲过最大的负荷电流：I opl3= K rel I Lmax/K re=1.2×1.2×577.35/0.85=978.10A
继电器的动作电流：I op.KA3=Kw I opl/K TA2=978.10/120=8.15A K TA2=600/5
电流互感器型号：LZZJB6—10型，额定电流比为600/5
电流继电器的型号选择：DL-11/10型。

➢动作时限整定：按时限阶梯原则整定，应比下一级各引出线过电流保护动作时限最长者大一个时限阶梯。

动作时限：t=t Lmax+Δt=1.5+0.5+0.5+0.5=3.0s
时间继电器型号选择：选用DS-112型时间继电器，其时间调整范围为0.25～3.5s。

➢灵敏度校验：灵敏度按保护范围末端短路进行校验，灵敏系数不小于1.2 近后备Ks = I(2)d2.min/ I opl
=3/2×4516/ 978.10=4.00>1.5 满足要求
4)6.3KV分段断路路器
I∑1= I L1 +I L2+I L3+ I L4+ I L5= I NC+I NM+ I L3+ I L4+I NM
=73.31+101.47+800/(3×6.3) +1000/(3×6.3) +101.47
=341.20A
I∑2= I L6 +I L7+I L8+ I L9+ I L10= I L6 +I L7+ I NC + I L9+ I L10=
=800/(3×6.3)+ 1000/(3×6.3)+ 73.31+ 1000/(3×6.3) + 1000/(3×6.3)
=439.88A
I∑1> I∑2, 所以应根据I∑2进行整定：
➢动作电流整定：
躲过最大的负荷电流：I opl3= K rel I Lmax/K re=1.2×1.2×439.88/0.85=745.21A
继电器的动作电流：I op.KA3=Kw I opl/K TA2=745.21/80=9.32A K TA2=400/5
电流互感器型号：LZZJB6—10型，额定电流比为400/5
电流继电器的型号选择：DL-11/10型。

➢动作时限整定：按时限阶梯原则整定，应比下一级各引出线过电流保护动作时限最长者大一个时限阶梯。

动作时限：t=t Lmax+Δt=1.5+0.5=2.0s
时间继电器型号选择：选用DS-112型时间继电器，其时间调整范围为0.25～3.5s。

➢灵敏度校验：灵敏度按保护范围末端短路进行校验，灵敏系数不小于1.2 近后备Ks = I(2)d2.min/ I opl
=3/2×4516/ 745.21=5.25>1.5 满足要求
4后备保护过负荷保护的整定
1）动作电流的整定
其动作电流按躲过变压器额定电流来整定。

动作带延时作用于信号
I opl= K rel I NTY/K re=1.05×207.85/0.85=256.76A
I op.KA=Kw I opl/K TA=256.76/80=3.21A K TA=400/5
电流互感器型号：LZZJB6—10型，额定电流比为400/5
电流继电器的型号选择：DL-11/6型。

2）动作时限的整定：
延时时限取10s以躲过电动机的自启动，达到时限后仍未返回则动作，则动作ZDJH装置，动作于信号。

时间继电器型号选择：选用DS-23 型时间继电器，其时限调整范围为2.5～10 秒。

5冷却风扇自启动保护的整定
I dz=0.7 I NT=0.7×103.92 K TA 72.74A
I dz.KA= I dz / K TA =72.74/40=1.82A K TA=200/5
当继电器达到1.82A后，冷却风扇自启动。

电流互感器型号：LZZJB6—10型，额定电流比为200/5
电流继电器的型号选择：DL-11/2型。

3.46.3kv侧继电保护整定计算
3.4.1电动机保护的整定：（异步电机）
1）无时限电流速断保护的整定计算
无时限电流速断保护的动作电流应躲过它的自启动电流：η=0.85
I NM =P/3ηcosφU N =800/(3×0.85×0.85×6.3)=101.47A
I opl= K rel I set.max= K rel K set.I NM =1.4×5×101.47=710.29A
I op.KA=Kw I opl/K TA=710.29/160=4.44A K TA=800/5
灵敏度校验：Ks = I(2)d2.min/ I opl
=3×3455/(2×710.29)=4.21>2 满足要求电流互感器型号：LZZJB6—10型，额定电流比为800/5
电流继电器的型号选择：DL-11/6型
2）过负荷保护的整定计算：
躲过高压电动机的额定电流动作于信号
K rel I NM/K re =1.05×101.47/0.8=113.18A
I op.KA=Kw I opl/K TA=113.18/30=4.44A K TA=150/5
电流互感器型号：LZZJB6—10型，额定电流比为150/5
电流继电器的型号选择：DL-11/6
保护装置的动作时限应躲过电动机启动及自启动的时间
t op. =（1.1—1.2）t st
3.4.2电力电容器保护的整定
1）无时限电流速断保护的整定计算
躲过电容器投入是的冲击电流：
I NC=S/3U NC=800/(3×6.3)=73.31A
I opl= K rel I NC=2×73.31=146.62A
I op.KA=Kw I opl/K TA=146.62/30=4.89A K TA=150/5
电流互感器型号：LZZJB6—10型，额定电流比为150/5
电流继电器的型号选择：DL-11/6
灵敏度校验：Ks = I(2)d3.min/ I opl
=3×4503/(2×146.63)=26.60>1.5 满足要求
2）专用熔断器保护（单只）
熔体的额定电流为电容器额定电流的1.5～2倍。

I FU= 1.5I NC=1.5×73.31=109.61A
选用型号为RN1-6型，额定电流为100A的高压熔断器。

最小开断电流为额定电流的1.3倍。

3）过电压保护的整定计算
当母线电压超过额定电压的110%时，装设过电压保护，延时动作于信号或跳闸。

U=110% U NC=1.1×6.3=6.93KV 选择电压互感器型号为JDZ—6 变比为6000/100
电压继电器动作电压为：U KV= U/60=6930/60=115.5V
选择电压继电器型号：DY-32型，动作电压整定范围为50～200V。

即当电压超过115.5V时，保护动作，动作于信号或跳闸。

3.4.3线路保护的整定
按最大运行方式下阻抗最大的一组线路进行整定保护计算，在最小运行方式下进行灵敏度的校验。

1、Ⅰ段保护的整定计算
动作电流按本级线路末端的最大三相短路电流整定：而此线路应不存在下一级电路，所以可默认可靠系数为1
I opl= K rel I d11max=1×3765=3765A
I op.KA=Kw I opl/K TA=3765/160=23.53A K TA=800/5
灵敏度校验：按本级线路首端最小两相短路电流来校验
Ks = I(2)d2.min/ I opl=3×4516/(2×3765)=1.04
电流互感器型号：LZZJB6—10型，额定电流比为800/5
电流继电器的型号选择：DL-11/50,其动作电流的整定范围为12.5～50A。

灵敏度校验不满足要求。

可采用电压电流配合的，无时限电流电压连锁速断保护，以提高灵敏度
2、Ⅲ断保护的整定计算
1）动作电流的整定
动作电流的整定原则为：躲过线路的最大负荷电流，保护装置在外部故障切
除后能可靠返回
I N=S/3U N=1000/(3×6.3)=91.64A
I opl= K rel I Lmax/K re=1.2×1.2×91.64/0.85=155.25A
I op.KA=Kw I opl/K TA=155.25/60=2.59A K TA=300/5
电流互感器型号：LZZJB6—10型，额定电流比为300/5
电流继电器的型号选择：DL-11/6, 其动作电流的整定范围为1.5～6A 。

灵敏度校验
近后备 Ks = I (2)d11min / I opl =3×2829/(2×155.25)=15.76>1.5 满足要求
2）动作时限的整定t=1.5s
考虑到变电所6.3kV 出线保护最长动作时间为1.5s ，故选用DS-111型时间继电器，其时间调整范围为0.1～1.5 s 。

3、绝缘监察保护装置：接线图如下
绝缘监察装置一般由三只单相带辅助绕组的电压互感器或三相五柱式的电压互感器组成。

接线方式为Y 0/Y 0/Δ,其中辅助线圈二次绕组接成开口三角形接线，实际上是一个零序电压过滤器。

变比为：31N
U : 31
.0 :3
1.0 ，过电压继电的动作电流为15—20V ，用来躲开三相短路和两相短路时的不平衡电压。

正常运行时，三相电压对称，没有零序电压。

过电压继电器不动作，无信号发出。

当发生单相接地时，TV 开口三角形侧有零序电压输出，KV 动作，发出预告号。

根据电压表的参数变化，可判别为哪相发生单相接地。

第四章微机成套自动保护装置
RCS-9600系列低压保护测控装置是南瑞继保电气有限公司为适应变电站发展的需要、在多年继电保护装置先进的设计理念和领先的产品技术基础上统一设计精心研制而成，产品按对象进行设计，功能齐全可靠，支持电力系统所需的保护、测量（包括电度计量）、监视、控制功能，还支持各种高级应用功能。

装置可以组屏安装，也可就地安装到开关柜。

该系列装置设计合理，原理先进，性能优越，维护方便，主要技术性能指标达到国内同类领先水平。

1、RCS-9671中低压变压器差动保护装置
RCS-9671系列是由微机实现的变压器保护测控装置，，适用于110kV及以下电压等级的双线圈、三线圈变压器，满足四侧差动保护的要求。

保护功能差动速断保护；
比率差动保护(经二次谐波制动)；
中、低侧过流保护；
CT断线判别。

2、RCS-9661CS变压器非电量保护装置
RCS-9661CS是由微机实现的保护装置，适用于110KV及以下电压等级的变压器非电量保护装置。

保护功能➢8路非电量保护(通过选配F3插件，可到10路非电量保护)；
➢装置还有四路不按相操作断路器的独立的跳合闸操作回路；
➢两个电压切换回路（或两个电压并列回路，可选配）。

3、RCS-9681CS变压器后备保护测控装置
RCS-9681CS是由微机实现的保护装置，适用于110KV及以下等级变压器的110KV或35KV或10KV侧或6KV侧后备保护装置。

保护功能
➢五段复合电压闭锁过流保护（可带方向，方向灵敏角45/225），一段过流保护；接地零序方向过流保护（第一段二时限，第二段三时限，第二段第三时限可选报警）；
➢不接地零序保护（一段定值二段时限的零序过压保护、一段定值二段时限的间隙零序过流保护（跳闸或报警））；可通过控制字选择间隙零序电压过流
保护方式；
➢保护出口采用跳闸矩阵方式，可灵活整定；
➢过负荷发信号；
➢启动主变风冷；
➢过载闭锁有载调压。

4、RCS-9643CS电动机保护测控装置
RCS-9643CS用于3～10kV电压等级中高压大型电动机保护测控装置，可组屏安装，也可在开关柜就地安装。

该保护装置可实现对断路器、隔离刀闸的分/合操作；同时能够对保护对象间隔单元的电压、电流、功率等进行实时测量。

可以和监控系统进行通讯；通讯规约可选择IEC 60870-5-103或Modbus。

保护功能：电流纵差保护／磁平衡差动保护。

短路保护和启动时间过长及堵转保护：三段定时限过流保护。

不平衡保护（包括断相和反相）：二段定时限负序过流保护，一段负序过负荷报警，其中负序过流Ⅱ段与负序过负荷报警段可选择使用反时限特性。

过负荷保护。

过热保护：分为过热报警与过热跳闸，具有热记忆及禁止再启动功能，实时显示电动机的热积累情况。

接地保护：零序过流保护／小电流接地选线，零序过压保护。

低电压保护。

过电压保护。

低周保护。

失步保护。

低功率保护、逆功率保护。

6路非电量保护。

tE时间保护。

FC回路配合的过流闭锁功能。

低电压闭锁启动功能。

独立的操作回路及故障录波。

5、RCS-9631系列电容器保护测控装置
RCS-9631系列是由微机实现的变压器保护装置，适用于110kV以下电压等级非直接接地系统或小电阻接地系统中所装设并联电容器的保护测控，适用于单Y，双Y，△形接线电容器组。

保护功能：三段过流保护；两段零序过流保护；过电压保护；低电压保护；不平衡电压保护；不平衡电流保护；非电量保护；小电流接地选线功能（必须采用外加零序电流）；独立的操作回路。

6、RCS-9611低压馈线保护测控装置
RCS-9611系列装置为由微机实现的数字式110kV以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中的线路过流保护及测控装置。

保护功能：三段可经复压和方向闭锁的过流保护。

段零序过流保护(零序电流可自产也可外加)。

流加速、零序电流加速保护。

负荷功能(报警或者跳闸)。

周减载功能；三相一次重合闸；小电流接地选线功能（必须采用外加零序电流）；立的操作回路。

控制回路断线告警。

适用于中性点经小电阻接点的输电线路。

适用于电缆线路。

TA断线告警。

TV断线告警。

TWJ异常告警。

第五章课程设计总结
一、完成了对变电所的自动装置、6.3KV线路继电保护装置、主变压器继电保护装置、电动机继电保护装置、电力电容器继电保护装置的设计；完成了系统短路电流的计算及各装置的整定计算与继电器选择。

二、通过本次课程设计对继电保护和电力系统自动化的课程设计有进一步的了解以掌握，通过对课本和参考书籍的查阅，进一步提高现有资料来完成设计的能力，学会了原理接线图与展开图的分析，对继电保护有了更深层次的理解与掌握。

三、在设计中必须要做到明确题目要求和设计目的，做到细心、严谨、精确，反复修改，精益求精；从而更加透彻的掌握所学理论知识。

在设计中要紧扣继电保护设计的要求即速动性、灵敏性、可靠性、安全性。

通过这次设计，在获得知识之余，还加强了个人的独立提出问题、思考问题、解决问题能力，从中得到了不少的收获和心得。

在思想方面上更加成熟，个人能力有进一步发展，本次设计使本人对自己所学专业知识有了新了、更深层次的认识。

使我所学的专业知识得到进一步巩固和加强，也锻炼了我的做事的态度，使我比以前更加细心和认真,做事也更加有耐心。

在这次设计中，我深深体会到理论知识的重要性，只有牢固掌握所学的知识，才能更好的应用到实践中去。

与此同时，我也深刻的感受到自身的不足:理论知识掌握还不够全面，知识的应用还不能坐到得心应手，这些都让我懂得我需要怎样不断的去学习去提高自身的能力!
第六章参考文献
[1] 供配电系统(下册二次部分) 赵彩虹，居荣，吴薛红，唐小波.十一五规划教材.北京：中国电力出版社，2009
[2] 供配电系统(上册一次部分).赵彩虹，居荣，吴薛红，唐小波.十一五规划教材.北京：中国电力出版社，2009
[3] 供配电设计手册焦留成芮静康中国计划出版设备 1999年。