线路电流电压保护设计
110kV输电线路零序电流保护设计
摘要我国110kV及以上的电力系统均为大电流接地系统，单相接地短路将产生很大的故障相电流和零序电流。
三相式保护虽然对接地短路有保护作用。
但该保护的动作电流必须大于最大负荷电流。
因而灵敏度往往不够。
所以必须采用零序电流保护装置作为接地保护是必要的。
零序电流保护分为四段式，分别为主保护I段，II段。
后备保护III段，IV段。
在本设计当中，计算部分首先确定系统的最大最小运行方式，再通过零序电流保护的各段的整定原则计算出保护1、2、3的无时限零序电流保护的动作电流和动作时限整定值，算出各自的最小保护范围以完成灵敏度的校验。
之后计算出保护2，3的带时限零序电流保护的动作电流值，然后通过最小运行方式校验带时限电流保护的灵敏度。
最后对保护1的进行零序三段的整定计算。
图形部分画出零序电流保护的原理图以及展开图。
并介绍了方向性零序保护的原理图。
系统控制部分设计了对零序电流保护的控制。
并分析了动作过程。
关键词：零序电流；单相接地；灵敏度；原理图目录第1章绪论 (2)第2章输电线路零序电流保护整定计算 (4)2.1 零序电流Ι段整定计算 (4)2.1.1 零序电流Ι段动作电流的整定 (5)2.1.2 灵敏度校验 (10)2.1.3 动作时间的整定 (13)2.2 零序电流Ⅱ段整定计算 (13)2.3零序电流Ⅲ段整定计算 (14)第3章零序保护原理图的绘制与动作过程分析 (15)第4章 MATLAB建模仿真分析 (19)第5章课程设计总结 (22)参考文献 (23)第1章绪论1.1 零序电流保护的概况本文是针对110kV输电线路采用零序电流保护的方法进行的继电保护设计。
在正常负荷下，零序电流没有或者很小；当发生接地故障时，就一定有零序电流产生。
据统计，接地短路故障约占总故障次数的93%。
所以，采用零序电流保护装置作为接地短路保护是必要的。
零序电流保护装置简单，动作电流电流小，经济可靠，灵敏度高，正确动作率高。
因此零序电流保护在中性点直接接地的高压，超高压输变电系统中的到了广泛的应用。
110kv线路相间短路保护设计
110kv线路相间短路保护设计
110 kV线路相间短路保护设计主要包括以下几个方面的设计要求和保护方案：
1. 探测和测量：相间短路保护需要探测和测量线路的电流、电压和故障等信息。
常用的测量元件有电流互感器和电压互感器，通过这些测量元件可以获取线路电流和电压信息。
2. 距离保护：距离保护是常用的相间短路保护方案。
距离保护根据线路长度和故障位置，通过测量线路的电压和电流，计算出故障距离，并与设定的保护距离进行比较，一旦故障距离超过保护距离，则发出保护信号。
3. 电流保护：电流保护是相间短路保护的基本保护方案。
通过监测线路的电流，当电流超过设定的保护值时，会发出保护信号，从而切断故障电路。
4. 开关保护：开关保护也是相间短路保护的一种常用方案。
在故障发生时，通过控制开关的状态来隔离故障电路，保护线路的安全运行。
5. 母线保护：110 kV线路通常包括母线，相间短路保护设计还需要对母线进行保护。
母线保护常用的方案有差动保护和电流保护。
6. 半宏观保护：半宏观保护是指在线路电缆或输电线路中，针对故障点的大致位置进行保护，通过测量故障位置处的电压和电流，结合线路特性，判断故障位
置，并进行保护动作。
7. 通信传输：相间短路保护通常需要通过通信系统传输保护信号，以实现不同位置的保护设备之间的信息交互和协调动作。
总的来说，110 kV线路相间短路保护的设计需要综合考虑测量、控制、保护和通信等多个方面的技术要求，以确保线路的安全运行。
具体的保护方案可以根据线路的特点和要求进行设计。
4输电线路继电保护
P UICOS
(2) 接线方式
① 零度接线
对A相的功率方向继电器，加入电压UK ( U A)和电
流 IK ( IA)，则当正方向短路时
KA
arg
U A Ik1A
k1
反方向短路时，KA
arg
k
U A Ik2A
180 k2
Krel Kss K re
I lm ax
(4-12)
式中 Krel ——可靠系数，一般采用1.15~1.25；
K—ss 自起动系数，数值大于1； K—re —电流继电器的返回系数，一般采用0.85。
(2) 按选择性的要求整定过电流保护的动作时限
k2
k1
图4-8 单侧电源放射形网络中过电流保护动作时限选择说明
在一般情况下，距离保护装置由以下元件组成，其逻辑
关系
如图4-21 起动
所示。
Z
Z
t
≥1
&
出口
跳闸
Z
t
图4-21 三段式距离保护的组成元件和逻辑框图
4.3 双侧电源网络相间短路保护
在线路两侧都装上阶段式电流保护(因为两侧均有 电源)，则误动的保护都是在自己保护线路的反方向发 生故障时，由对侧电源供给的短路电流所致。
set
情况，此时为负值，如图4-13所示。
set k set
k
k set
set k
set k
k set
k set
set
k
k set
图4-11测量阻抗在圆内 图4-12 测量阻抗在圆外 图4-13 ZK超前于Zset的向量关系
图9-20 距离保护的作用原理 (a) 网络接线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ(b) 时限特性
电力系统输电线路电流电压保护方案设计
１ 输 电 线路 电流 电压 保 护 发 展现 状及 其 作 用 意 义
１世纪 ７ ９ Ｏ年代 ． 熔断器 已开始作为继 电保护装置在 电力 系统 中 应用 ． ２ 到 Ｏ世纪初期产生 了作用于断路 器的电磁型继 电保护装置。 然 后在 １ ２ 年 电子 型静态继 电器 已经得到 了大量推广和生产 ．静态继 ９８ 电器具有非常高的灵敏度 和维护简单 、 动作速度 、 寿命长 、 低功耗等优 点． 对电力系统输 电线路中 的电流 电压具 有了一定 的保护作 用 ． 但是 它较易受到外界环境的影 响。接着在 １６ 年 出现 了计算机化继 电保 ９５ 护． 大规模集成 电路快速发展， 微处理 机技术 的进步 ． 大地推动 了输 极 电线路中电流电压保护技术 的发展 目前该技术 已取得 了一定 的研究 成果 ． 并且得到了实施应用 研究 电力系统故障和危及 安全运行 的异 常状况 ． 以探讨其 对策的 反事故 自 动化措施 因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保 护 电力系统及其元件（ 发电机、 变压器 、 电线路等 ）使输 电线路 中电 输 ． 流电压正常作用 ， 所以称为继 电保 护 ． 电保护装置必 须具备 以下 ４ 继 项基本性能 ： １可靠性 ： ） 在该动作时 ． 可以维护输 电线路 中电流 电压正常运转 ； ３ 完善输 电线路继电保 护的策略 ２ 安全性 ： ） 在不该 动作时 ． 不影 响输 电设备中其他线路 的正常工 作： 发 电』 一 ３ 速动性 ： 以最短 时限将输 电线路 中异 常的 电 ） 能
２１年 ０２
第 ２ 期 ９
Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩＦ Ｒ Ａ Ｉ Ｎ ＣＥ Ｃ ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｏ Ｍ Ｔ Ｏ Ｎ
０电力与能源 ０ 科技信 息 电力源自统输 电线路电流电压保护方案设计
保护电路常见设计
保护电路常见设计保护电路是电子设计中非常重要的一环，它能有效地保护电子设备免受电路故障或异常工作的损害。
下面将介绍一些常见的保护电路设计。
1. 过载保护电路过载保护电路用于监测电路中的电流，当电流超过设定值时，它会立即切断电路以防止设备过载。
这种保护电路通常由热敏电阻或电流传感器组成，一旦检测到过载电流，它会触发继电器或开关，切断电源供应。
2. 过压保护电路过压保护电路用于防止电路受到过高的电压损害。
它通常由电压比较器和继电器组成。
当电路输入电压超过设定值时，电压比较器会触发继电器，切断电源供应。
3. 短路保护电路短路保护电路用于防止电路发生短路故障，它能够及时切断电源供应，以避免设备损坏。
这种保护电路通常由电流传感器和继电器组成，一旦检测到短路电流，电流传感器会触发继电器，切断电源供应。
4. 过温保护电路过温保护电路用于监测电路中的温度，当温度超过设定值时，它会触发继电器或开关，切断电源供应。
这种保护电路通常由温度传感器和继电器组成，一旦检测到过温，温度传感器会触发继电器，切断电源供应。
5. 欠压保护电路欠压保护电路用于监测电路输入电压，当输入电压低于设定值时，它会触发继电器或开关，切断电源供应。
这种保护电路通常由电压比较器和继电器组成，一旦检测到欠压，电压比较器会触发继电器，切断电源供应。
以上介绍了一些常见的保护电路设计，它们在电子设备中起着至关重要的作用，能够有效地保护电路免受损坏。
在设计过程中，需要根据实际需求选择合适的保护电路，并注意电路的可靠性和稳定性。
保护电路的设计需要经过充分的测试和验证，以确保其正常工作和可靠性。
只有在保护电路设计得当的情况下，才能更好地保护电子设备，延长其使用寿命。
输电线路电流电压保护分析
输电线路电流电压保护分析摘要：为了防止电力系统事故的扩大，保证非故障部分仍能可靠供电，通过继电保护装置准确迅速地识别并切除故障。
本文从相间短路的电流电压保护、相间短路的方向电流电压保护两个方面对输电线路电流电压保护进行了详细探讨。
关键词：输电线路、电流电压保护、整定计算引言电力系统继电保护是随着电力系统的发展和科学技术的进步而不断发展起来的，为电力系统建立了一个安全保障体系。
电力系统故障和不正常运行状态是不可避免的，为了防止电力系统事故的扩大，保证非故障部分仍能可靠供电，通过继电保护装置准确迅速地识别并切除故障可以保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的损坏。
一、相间短路的电流电压保护线路相间短路电流电压保护主要用于35kV及以下的小接地电流系统中。
包括两种保护：（1）反应电流增大而动作的电流测量元件为基础构成的电流保护；（2）由反应电流增大而动作的电流测量元件和由反应电压下降而动作的电压测量元件为基础构成的电流电压保护。
1、无时限电流速断保护(电流保护第I段)（1）无时限电流速断保护整定计算整定计算的基本原则:电流测量元件的动作电流总必须躲过外部短路(包括双电源网络和环形网络中正方向与反方向短路)时流过保护的最大短路电流(一般按保护最大运行方式下的三相短路考虑)以保证保护的选择性。
电流测量元件的灵敏度则应按流过保护可能的最小短路电流(一般取保护最小运行方式下流过保护的最小两相短路电流)进行校验并满足灵敏度(即保护范围)的要求。
在对无时限电流速断保护整定计算时，无时限电流速断保护依靠动作电流值保证选择性，不必外加延时元件即可保证保护的选择性。
无时限电流速断保护的灵敏度可用保护范围即它所保护的线路的长度的百分数来表示。
当系统在最大运行方式下三相短路时保护范围最大，为Lmax，而系统在最小运行方式下两相短路时保护范围最小，为Lmin；无时限电流保护不能保护线路全长，应采用最不利情况下保护的保护范围来校验保护的灵敏度，一般要求保护范围不少于线路长度的15%。
输电线路电流电压常规保护实验
输电线路电流电压常规保护实验常规继电器特性实验实验目的1）了解继电器基本分类方法及其结构。
2）熟悉几种常用继电器，如电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器、信号继电器等的构成原理。
3）学会调整、测量电磁型继电器的动作值、返回值和计算返回系数。
4）测量继电器的基本特性。
5）学习和设计多种继电器配合实验。
实验内容电流继电器特性实验电流继电器动作、返回电流值测试实验。
实验电路原理图如下图所示：实验步骤如下：（1）按图接线，将电流继电器的动作值整定为2A ，使调压器输出指示为0V ，滑线电阻的滑动触头放在中间位置。
（2）查线路无误后，先合上三相电源开关（对应指示灯亮），再合上单相电源开关和直流电源开关。
（3）慢慢调节调压器使电流表读数缓慢升高，记下继电器刚动作（动作信号灯X D 1亮）时的最小电流值，即为动作值。
（4）继电器动作后，再调节调压器使电流值平滑下降，记下继电器返回时（指示灯XD 1灭）的最大电流值，即为返回值。
（5）重复步骤（2）至（4），测三组数据。
（6）实验完成后，使调压器输出为0V ，断开所有电源开关。
-（7）分别计算动作值和返回值的平均值即为电流继电器的动作电流值和返回电流值。
（8）计算整定值的误差、变差及返回系数。
误差＝［ 动作最小值－整定值 ]／整定值变差＝［ 动作最大值－动作最小值 ］／动作平均值 ⨯ 100% 返回系数＝返回平均值／动作平均值表1-1 电流继电器动作值、返回值测试实验数据记录表电压继电器特性实验电压继电器动作、返回电压值测试实验（以低电压继电器为例）。
低电压继电器动作值测试实验电路原理图如下图所示：实验步骤如下：（1）按图接线，检查线路无误后，将低电压继电器的动作值整定为60V ，使调压器的输出电压为0V ，合上三相电源开关和单相电源开关及直流电源开关（对应指示灯亮），这时动作信号灯XD1亮。
110kv线路继电保护设计-正文
摘要电网继电保护是保证电力系统安全运行和电能质量的重要自动装置之一，因此在规划设计时，必须考虑可靠工作和快速切除故障的继电保护实现的可能性。
对继电保护的基本要求，可概括的分为可靠性、速动性、选择性和灵敏性等方面，它们之间联系紧密，既矛盾统一。
为了保证可靠的切除故障，除了配备起主要作用的“主保护”外，还要配备起后备作用的“后备保护”。
当线路或电力设备发生故障时，主保护应该最快地把最靠近故障元件的断路器跳开，一方面尽可能减少对故障元件的损坏，另一方面把故障对电力系统的影响压缩到最小可能的范围和程度。
后备保护的作用是当主保护不能完成预定任务时，在靠近故障元件的最小可能范围内将故障点断开。
本文从所给的系统电网图着手，着重从继电保护保护设计的要求、整定计算、方式的选择3个方面分析了目前电网线路继电保护的设计方法，并从距离、零序两种保护中不同的接地故障及整定计算，来介绍线路继电保护设计中常用的主要保护配置，从而得出合理的、可行的保护方案，达到网络规划和保护配置的基本要求。
关键词： 110kv线路继电保护设计第一章绪论线路继电保护是保证电力系统安全运行和电能质量的重要自动装置之一，因此在编制网络规划时，必须考虑可靠工作和快速切除故障的继电保护实现的可能性。
为了提高线路系统静态和稳态的稳定性，规划所提出的提高系统稳定的措施有一些亦必须落实在自动装置可靠工作的基础上的。
保护设备和自动装置的投资，在整个电网建设中只占极小的部分，一般说来继电保护应力求满足网络规划的要求，两者是主从的关系。
由于网络接线的不够合理将导致保护性能显著恶化，厂、所电气主接线繁杂将造成保护接线过分复杂，以至给生产运行带来很多二次线操作，引起保护设备误动、拒动，严重危害电气主设备和导致大面积停电，这些将给国民经济造成直接经济损失。
为此，必须合理地进行网络规划和合理地配置保护设备及自动装置。
对继电保护的基本要求，可概括的分为可靠性、速动性、选择性和灵敏性等方面，它们之间联系紧密，既矛盾统一。
35KV输电线路保护设计-35KV输电线路保护
摘要电力系统的不断发展和安全稳定运行，给国民经济和社会发展带来了巨大动力和效益。
但是一旦发生故障如不能及时有效控制，就会破坏稳定运行，造成大面积停电，给社会带来灾难性的严重后果。
随着电力系统的迅速发展，大量机组、超高压输变电的投入运行，对继电保护不断提出新的更高要求。
继电保护是电力系统的重要组成部分，做好继电保护工作是保证电力系统安全运行的必不可少的重要手段。
因此，加强线路继电保护非常重要。
根据线路继电保护的要求，给35KV的输电线路设计合适的继电保护。
本次课程设计首先介绍了继电保护的作用和发展，然后详细介绍了35KV线路主保护及后备保护的选择与整定，35KV线路三相一次重合闸及防雷保护，最后介绍35KV系统的微机保护。
关键词：继电保护；主保护；整定；微机保护目录1 继电保护的作用和发展 (1)1.1 继电保护的作用 (1)1.1.1 继电保护在电力系统中的作用 (1)1.1.2 继电保护的基本原理和基本要求 (1)1.2 继电保护的发展 (2)2 35KV线路主保护选择与整定 (4)2.1 电流、电压保护整定计算考虑原则 (4)2.1.1 电流、电压保护的构成原理及使用范围 (4)2.2 电流闭锁电压保护 (5)3 35KV线路后备保护选择与整定 (12)4 35KV线路三相一次重合闸 (17)5 线路及变压器防雷保护 (18)6 微机保护 (19)6.1 微机保护的软硬件组成 (19)6.1.1微机保护的特点 (19)6.1.2微机保护装置硬件结构 (19)6.1.3微机保护的软件组成 (20)6.2 微机保护的算法 (21)6.3 35KV系统微机保护配置 (22)总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)1继电保护的作用和发展1.1 继电保护的作用1.1.1 继电保护在电力系统中的作用电力系统在生产过程中，有可能发生各类故障和各种不正常情况。
其中故障一般可分为两类：横向不对称故障和纵向不对称故障。
chap2-电流保护
2 3~66kV单电源输电线路的电流电压保护与自动重合闸本章将讨论以下内容：●3~66kV单电源输电线路的保护配置原则●3~66kV单电源输电线路的电流保护●3~66kV单电源输电线路的电流电压保护●3~66kV单电源输电线路三相一次自动重合闸●典型的继电保护装置●保护测控装置二次回路图●单电源电网单相接地故障的保护2.1 3~66kV单电源输电线路的保护配置原则2.1.1 3kV——10 kV 线路保护3kV——10 kV中性点非有效接地电力网的线路，对相间短路和单相接地应按本条规定装设相应的保护。
1. 相间短路保护应按下列原则配置(1) 保护装置如由电流继电器构成，应接于两相电流互感器上，并在同一网路的所有线路上，均接于相同两相的电流互感器上。
(2) 保护应采用远后备方式。
(3) 如线路短路使发电厂厂用母线或重要用户母线电压低于额定电压的60 ％以及线路导线截面过小，不允许带时限切除短路时，应快速切除故障。
(4)过电流保护的时限不大于0.55 一0.75 ，且没有(3) 所列情况，或没有配合上要求时，可不装设瞬动的电流速断保护。
2. 对相间短路，单侧电源线路应按下列规定装设保护可装设两段过电流保护，第一段为不带时限的电流速断保护；第二段为带时限的过电流保护，保护可采用定时限或反时限特性。
带电抗器的线路，如其断路器不能切断电抗器前的短路，则不应装设电流速断保护。
此时，应由母线保护或其他保护切除电抗器前的故障。
自发电厂母线引出的不带电抗器的线路，应装设无时限电流速断保护，其保护范围应保证切除所有使该母线残余电压低于额定电压60 ％的短路。
为满足这一要求，必要时，保护可无选择性动作，并以自动重合闸或备用电源自动投人来补救。
保护装置仅装在线路的电源侧。
线路不应多级串联，以一级为宜，不应超过二级。
必要时，可配置光纤电流差动保护作为主保护，带时限的过电流保护为后备保护。
2.1.2 35 kV——66 kV 线路保护35 kV——66kV 中性点非有效接地电力网的线路，对相间短路和单相接地，应按本条的规定装设相应的保护。
输电线路电流电压保护
输电线路电流电压保护在电网输电过程中，电源变电站通过电缆或架空输电线路将电能输送到各个用电终端。
由于输电线路的长度和传输功率限制，电压和电流的变化是不可避免的，而这些变化可能对输电线路的设备和人员安全造成威胁。
因此，必须采取适当的保护措施，以确保电网的稳定和安全运行。
输电线路电流保护输电线路电流保护的主要目的是检测和隔离当电流超过正常值时可能发生的故障。
这些故障包括短路和地故障，短路是电路中两个点之间直接接通的电路，地故障是电路中接地的电路故障。
这些故障会导致电池的电路短路或电气设备出现电弧，可能会导致人员伤亡和设备损坏。
所以，必须采取措施保护输电线路。
通常采用电流保护装置。
电流保护的原理是通过检测线路上的电流来判断是否存在故障，当电流超过设定值时，保护装置会发出信号，自动切断故障电路，以保护设备和人员安全。
在实际应用中，电流保护可以分为过流保护、短路保护、地故障保护等多种类型。
输电线路电压保护输电线路电压保护的主要目的是检测和隔离输电线路电压异常情况。
过高的电压会导致电气设备过载和烧毁，过低的电压会影响电力系统的稳定性，在无法及时处理的情况下，会导致电网停电。
所以，对于电压变化异常的情况，必须采取措施进行保护，最常见的保护是电压保护。
电压保护的原理是通过检测电网电压的变化来判断是否存在异常，当电压超出设定值时，保护装置会发出指令，自动切断异常电源，以保护设备和人员安全。
电压保护装置通常包括欠压保护和过压保护两种类型，欠压保护可以避免电网停电，过压保护可以避免电气设备过载。
输电线路电流电压综合保护综合保护是指将电流和电压保护两种保护合并在一起，以便更好地保护输电线路和相关设备。
综合保护的原理是将电流和电压异常情况同时检测，并根据不同的情况进行不同的处置方案，提高保护的灵敏度和准确性，减少误判率和误操作率。
综合保护装置通常包括多个保护元件，如短路保护、过流保护、过压保护、欠压保护、零序保护等。
这些保护元件通过组合和联动实现对输电线路的全方位保护，提高了整个电网的安全可靠性。
变电所主接线及线路电流保护设计
一、分析原始资料为满足某地区发展和人民生活电力的需要，经系统规划设计论证，新建一所220kv变电1.1 建设规模1.1.1 本所安装2台120MV A主变压器1.1.2 电压等级220/110/10KV1.1.3 各电压侧出线回路数：220kv侧4回，110kv侧8回，10kv侧16回。
1.2各侧负载情况110kv侧有2回路线供电给远方大型冶炼厂，其容量为60MV A；其他作为各地区变电所进线，其最小负荷与最大负荷之比为0.65。
10kv总负荷为50MV A，一，二类负荷用户占70%：最大一回出线负荷为5MV A,最小负荷与最大负荷纸币为0.65。
1.3系统阻抗220kv近似为无线大功率电源系统，以100MV A为基准容量，规算至本所220kv母线阻抗为0.021，；110kv侧电源容量为800MV A,以100MV A为基准容量，规算至本所110kv母线阻抗为0.12。
1.4变电所外接线路采用三段式电流保护，相关参数如下：1.4.1线路AB,BC的最大负荷电流分别为230A,150A;负荷自启动系数Kst=1.5;1.4.2各变电所出线上后备保护的动作时间如图所示；后备保护的△t=0.5s;1.4.3线路的电抗为0.4欧姆/千米二、设计说明书1.1对待设计变电所在电力系统中的地位、作用及电力用户的分析待建变电所包括两个主变压器和若干个辅助变压器，主变压器供电电压为220KV。
高压母线为220kV，有6回出线；中压侧母线为110KV，有8回出线，其中2回出线供给远方大型冶炼厂用电（容量为60MVA），其余作为地区变电所的进线；低压母线10kV，有12回出线，总负荷为50MVA，一二类负荷用户占70%。
1.2主变压器的选择根据变电所的具体情况和可靠性的要求，变电所选用两台同样型号的三绕组变压器，根据给定的容量和变压器的电压等级选用主变压器型号SFS7-120000/220 。
1.3主接线的确定1）变电所主接线要与变电所在系统中的地位、作用相适应。
微机保护实验指导书
实验一 输电线路的电流电压微机保护实验一、实验目的1、通过实验进一步理解电流电压联锁保护的原理、并掌握其整定和计算的方法。
2、掌握电流电压联锁保护适用的条件。
二、实验原理1、电压速断保护在电力系统的等值电抗较大或线路较短的情况下，当线路上不同地点发生相间短路时，短路电流变化曲线比较平坦，见图10-1所示的无时限电流速断保护。
电流速断保护的保护范围较小，尤其是在两相短路和最小运行方式时的保护范围更小，甚至没有保护范围。
在这种情况下，可以采用电压速断保护，而不采用电流速断保护。
在线路上不同地点发生相间短路时，母线上故障相之间残余电压Ucy 的变化曲线如图10-2所示。
从图中看出，短路点离母线愈远，Ucy 愈高。
其中：①表示最大运行方式下Ucy 变化曲线；②表示最小运行方式下的 Ucy 变化曲线。
电压速断保护是反应母线残余电压Ucy 降低的保护。
在保护范围内发生短路时，Ucy 较低，保护装置起动；在保护范围以外发生短路时，Ucy 较高，保护装置不起动。
如同电流速断保护一样，电压速断保护可以构成无时限的，也可以构成有延时的。
在图10-2所示的线路上，如果装有保护相间短路的无时限电压速断保护，它的动作电压Udx 应整定为k L d k cy K X I K U Udx )3(min .min.3==式中Ucy.min —— 最小运行方式下在线路末端三相短路时，线路始端母线上的残余电压；)3(min .d I —— 上述短路时的短路电流；X l —— 线路电抗；Kk —— 可靠系数，考虑到电压继电器的误差和计算误差等因素，它一般取1.1～1.2。
从图10-2可见，在最小运行方式下，电压速断保护的保护范围（Ib.min ）最大；在最大运行方式下，保护范围（Ib.max ）最小。
所以电压速断保护应按最小运行方式来整定动作电压，按最大运行方式来校准保护范围。
在线路上任何一点发生短路时，不论是三相短路还是两相短路，母线上故障相之间的残余电压是相等的。
不同电压等级线路保护配置
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6
不同电压等级线路保护配置
2021/10/10
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线路保护的配置
电网线路电压等级
10kV
35kV
110kV
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220kV
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• 10kV及35kV线路保护主要配置三段定时限 过流保护（经复压、方向闭锁）、三相一 次重合闸（检无压、检同期、不检）、过 负荷保护等。比较典型的主要有南瑞继保 的RCS－9000系列的RCS－9611型和RCS－ 9612型。
2021/10/10
3
• 110kV线路保护主要配置有三段接地距离保 护和三段相间距离保护、四段零序方向过 流保护（方向可选）、自动重合闸（检无 压、检同期、不检）、TV断线过流等保护 。重要线路的主保护一般采用具有全线速 动功能的光纤纵差保护。比较典型的主要 有南瑞继保的RCS－900系列的RCS－941型 、RCS-943型、许昌许继的WXH-811型、 WXH-813型。
一组。 • 6、每套主保护分别使用独立的远方信号传输设备
。
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• 根据以上原则，220kV线路主保护一般配置 为光纤纵差保护和高频距离保护。后备保 护采用三段接地和相间距离保护、四段零 序方向过流保护、自动重合闸（检无压、 检同期、不检）、TV断线过流等保护。比 较典型的主要有南瑞继保的RCS-931型、 RCS-902型；北京四方的CSC-103型、CSC101型。
2021/10/10Fra bibliotek4220kV线路保护配置原则
• 1、设置两套完整、独立的全线速动的主保护。 • 2、 两套主保护的交流电流、电压和直流回路彼
此独立。 • 3、每套主保护对全线路内发生的各种故障，均能
输电线路电流电压保护分析
输电线路电流电压保护分析
输电线路电流电压保护分析【摘要】输电线路是电力系统的基本组成部分，是实现电力输送的重要组成部分，因此要加强对输电线设备的继电保护。
本文阐述了输电线路的基本概况，分析了输电线路电流电压保护存在的问题，并提出完善保护的措施，以期能够为输电线路电流电压保护提供指导借鉴。
【关键词】输电线路；电流电压；保护1.输电线路电流电压保护的基本概况1.1输电线路电流电压保护发展历史简介最早用于输电线路电流电压保护的设备是熔断器，这种继电保护装置在19世纪70年代开始广泛的在输电线路电流电压的保护。
随着物理学中对电磁的研究进一步深入，上个世纪初期出现了基于电磁原理的电磁型电流电压保护装置。
电力系统对电流电压保护提出新的要求，出现了高灵敏度和高性能的电子型静态电流电压保护装置，但是这种装置很容易受到外部环境的影响。
1965年开始，随着计算机技术和信息技术的发展，出现了基于大规模集成电路和微处理技术的输电线路电流电压保护技术，这一技术的优势明显，并在输电线路电流电压保护工作中取得了较好的成绩。
1.2输电线路电流电压保护作用和意义电流和电压是输电线路的核心要素，也是整个电力系统的核心。
输电线路电流电压保护能够保证电力的持续供应。
输电线路电流电压继电保护装置够维持电流电压在输电线路中的正常流转，能够在输电线路出现异常时保证线路中的电流电压在最短时间内恢复正常，并且能够较为及时的发现线路中电流电压的异常，并检测出出现异常的元件。
对输电线电流电压的保护对保证电力系统的正常安全运行，稳定电流和电压以及预防故障和事故具有重要意义。
2.输电线路电流电压保护存在的问题分析电力系统具有生产与使用同步的特性，这种特性决定了电力系统中的每一个组成部分都很重要。
特别是对电网来说，输电线路电流电压保护出现问题造成严重的事故，由于输电线路的设计安装和外部环境的制约，输电线路电流电压保护出现的问题主要有以下几点。
2.1输电线路配电变压器保护存在问题配电变压器是输电线路的源头，配电变压器的继电保护装置主要有断路器和负荷开关。
10KV电力线路继电保护设计
《工厂供电》课程设计任务书完成期限：2016 年1 月4 日开始至2016 年1 月8 日题目：10KV电力线路继电保护初步设计一.原始资料：某10kv电力线路，如图所示。
已知TA1的变流比K i(1)为160/5A，TA2的变流比K i(2)为100/5A。
WL1和WL2的过电流保护均采用两相两继电器式接线，继电器均为GL-21/5型。
今KA1已经整定，其动作电流I OP(1)为8A，10倍动作电流的动作时间t(1)为1.4S。
WL2的计算电流I L,max(2)为75A，WL2首端的I(3)K2为910A,其末端的I(3)K3为400A。
试整定KA2的动作电流和动作时间，并校验其灵敏度。
(计算时取：继电器返回系数K re 为0.8，可靠系数K rel为1.3，结线系数K w为1，时限级差为△t=0.7S。
)二.设计主要内容：（1）系统概况说明；（2）确定继电保护方案；（3）计算步骤与结果；（4）接线原理图；（5）选择主要电气设备并上网找出相应型号；（6）设计总结。
三.必须完成的图：系统原理图。
过电流继电器实现两级保护原理电路如图(a)所示。
图中TA1和TA2分别为上下两级线路的电流互感器。
(a)(b)(c)两级保护一次系统和整定说明※两级保护有：①上一级为定时限电流保护，下一级为反时限电流保护。
②上、下两级均为反时限电流保护。
两级保护无论采取何种方式，两级保护的时限均要有时限级差，对于定时限过电流保护，可取时间级差为△t=0.5S；对于反时限过电流保护，可取时间级差为△t=0.7S。
如图(b)、(c)所示。
定时限过电流保护的动作时间，利用时间继电器来整定。
反时限过电流保护的动作时间，由于GL感应式电流继电器的时限调节机构是按10倍动作电流的动作时间来标度的，因此要根据前后两级保护的GL感应式电流继电器的动作特性曲线来整定。
动作特性曲线是按所选型号给出来确定的。
摘要电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等五个环节组成的。
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容量 /MVA 40 60 20
短路电压百分值 ������������ % 10.5 10.5 10.5
等值电抗
等值电抗
（标幺值） （有名值） 0.2625 0.175 0.525 34.7156 23.1438 69.4313
(5)线路的电抗均为 Xl=0.4Ω/km ，线路 AB 长度 lAB=40km，线路 BC 长度 lBC=40km，线路 CA 长度 lCA=50km； (6)线路 AB、 BC、CA 的最大负荷电流分别为 230A、150A、230A；负荷自启 动系数 Kss=1.5； (7)网络中各线路均采用带方向或不带方向的电流电压保护， 变压器均采用纵 差保护作为主保护，变压器均为 Y，d11 接线； (8)电压互感器的变比 TV=110/0.1，AB、AC 线路电流互感器变比 TA=300/5， 其他参数如图 1.1 所示；
图 1.1 单侧电源环形网络图
1.1 原始资料
已知本系统由三台发电机经三台升压变压器由 A 母线与单侧电源环形网络相 连其电能通过电网送至 B、C、D 三个降压变压器降至用户侧电压等级，给用户供 电。本次任务就是给 110KV 线路配置相应的保护。
1.2 相关参数
110KV 网络的接线如图 1.1 所示； (1)发电厂的最大发电容量为：3*50MW，最小容量为 2*50MW(发变组停运)； (2)网络的正常运行方式为发电厂发电容量最大且闭环运行； (3)A 母线升压变压器：2*40MVA、Uk%=10.5%；60MVA、Uk%=10.5% B 母线降压变压器：2*20MVA、Uk%=10.5%； C 母线降压变压器：20MVA、Uk%=10.5%； (4)各变电所引出线上后备保护的动作时间如图所示，后备保护的时限级差 △ t＝0.5s;
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方案如下： 相间短路保护的整定计算取系统最大运行方式下三相短路电流，以作电流整 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。为 例便于整定计算时查考每一点的短路时保护安装处的 IK,将计算结果列成表格。 计算时，采用标幺值，电压一律选取平均电压。 选用保护方式时，先选择主保护，然后选择后备保护。通过整定计算，检验 能否满足灵敏性和速动性要求。 当采用的保护不能很好地满足选择性或速动性地要求时，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，在满足速动性地前提下，可考虑利用电流、电压 联锁速断保护或者保护的相继动作，以提高保护的灵敏性。 在用动作动作电流、电压或动作时间能保证选择性时，不采用方向元件以简 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，以保证选择性。 以上不考虑全线速动保护，优先考虑三段式电流电压保护作为本线路的主保 护及后备保护，如不能满足灵敏性及速动性的要求时，则考虑电流电压联锁速断 保护或装设相间距离保护作为本线路的主保护及后备保护。
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表 4.1 发电机参数计算结果
容量/MW 50
功率因数 cosφ 0.85
次暂态电抗
" ������������
次暂态电抗 （标幺值） 0.2193
次暂态电抗 （有名值） 29.0024
0.129
������ 2.变压器的电抗标幺值：X ������∗ = 100������
������ %������������
参考文献 ............................................................................................................ 19 9 10 附录一：计算书 ......................................................................................... 20 附录二：1QF 保护原理接线图 ................................................................ 21
3 本文保护设计方案
考虑到 110KV 单电源环形网络相间短路保护可能采用带方向或不带方向的电 流电压保护，因此在决定保护方式前，必须详细计算各短路点短路时，流过有关 保护的短路电流 IK。 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。 电力系统运行中最常发生的故障是相间短路，参考以上设计原则，做出设计
目
摘 1 1.1 1.2 2 3 4 5 6 6.1 7 7.1 7.2 7.3 7.4 8
录
要 ................................................................................................................ 1 原始资料分析 ............................................................................................... 1 原始资料........................................................................................................... 1 相关参数........................................................................................................... 1 继电保护的设计原则.................................................................................... 2 本文保护设计方案 ....................................................................................... 2 系统中各元件参数的计算 ............................................................................ 3 短路电流计算 ............................................................................................... 5 线路继电保护整定计算 ................................................................................ 6 三段式方向电流保护整定计算....................................................................... 6 继电保护设备的选择.................................................................................. 13 互感器选择..................................................................................................... 13 电压互感器二次回路断线闭锁装置............................................................. 15 继电器的选择................................................................................................. 16 元器件清单..................................................................................................... 17 对保护的综合评价 ..................................................................................... 18
������������
式中
������������ %—变压器短路电压百分值； ������������ —基准容量 100MVA； ������������ —变压器额定容量，单位 MVA;
计算过程详见计算书，计算结果如表 4.2 所示：
表 4.2 变压器参数计算结果
变压器 T1、T2 T3 T4、T5、T6
继电保护课程设计
题 目: 线路电流电压保护设计 专业班级： 学 号：
院系名称： 学生姓名： 指导教师：
教师职日 期：
摘
要
电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，也使得继电保护得以飞 速的发展。 继电保护装置必须具备继电保护的“四性”要求，即安全性、可靠性、 迅速性、 灵敏性。 继电保护能够在系统运行过程中发生故障和出现不正常现象时， 迅速有选择性发出跳闸命令将故障切除或发出报警，从而减少故障造成的停电范 围和电气设备的损坏程度，保证电力系统稳定运行。 本次继电保护设计是 110KV 线路电流电压保护设计。首先介绍了电力系统继 电保护的基础知识，然后根据给定的 110KV 线路的接线图及参数，进行短路电路 计算，制定出反映输电线路上相间短路的继电保护配置方案，详细说明了短路电 流保护的具体整定计算方法； 并简要介绍了 110KV 继电保护线路保护的配置方法。 通过对所配置的继电保护进行继电保护整定计算和校验，论证继电保护配置的正 确性。 关键词: 110KV 线路 继电保护 电流电压联锁速断保护
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