电网的三段式距离保护系统设计任务书
电力系统继电保护课程设计三段式距离保护
电力系统继电保护课程设计三段式距离保护集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]电力系统继电保护课程设计选题标号：三段式距离保护班级： 14电气姓名：学号：指导教师：谷宇航日期： 2017年11月8日天津理工大学电力系统继电保护课程设计天津理工大学目录一、选题背景选题意义随着电力系统的发展，出现了容量大，电压高，距离长，负荷重，结构复杂的网络，这时简单的电流，电压保护已不能满足电网对保护的要求。
在高压长距离重负荷线路上，线路的最大负荷电流有时可能接近于线路末端的短路电流，所以在这种线路上过电流保护是不能满足灵敏系数要求的。
另外对于电流速断保护，其保护范围受电网运行方式改变的影响，保护范围不稳定，有时甚至没有保护区，过电流保护的动作时限按阶梯原则来整定，往往具有较长时限，因此，满足不了系统快速切除故障的要求。
对于多电源的复杂网络，方向过电流保护的动作时限往往不能按选择性要求来整定，而且动作时限长，不能满足电力系统对保护快速性的要求。
设计原始资料ϕ=E ,112G Z =Ω、220G Z =Ω、315G Z =Ω，12125L L km ==、370L km =，42B C L km -=，25C D L km -=，20D E L km -=，线路阻抗0.4/km Ω，' 1.2relK = 、''''' 1.15rel rel K K ==，.max 150B C I A -= ，.max 250C D I A -=，.max 200D E I A -=， 1.5ss K = ，0.85re K =A BL1、L3进行距离保护的设计。
要完成的内容（1）保护的配置及选择；（2）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）；（3）保护配合及整定计算；（4）对保护的评价。
二、分析要设计的课题内容设计规程在距离保护中应满足一下四个要求，即可靠性、选择性、速动性和灵敏性。
三段式距离保护
三段式距离保护1、 距离保护Ⅰ段的保护范围为线路全长的80~85%，即线路AB 段的80~85%。
动作阻抗为Z Ⅰ O P 1=(0.80~0.85)Z AB ，瞬时动作。
动作过程：当故障点位于距离保护Ⅰ段范围内时，测量阻抗Z M 小于动作阻抗Z Ⅰ O P 1，保护1动作跳闸，切除故障。
2、 距离保护Ⅱ段的保护范围为AB 段的全长，并延伸至BC 段但不超出保护2的距离保护Ⅰ段保护的范围（保护2距离Ⅰ段的保护范围为保护2本线路的80~85%，因此保护1距离保护Ⅱ段的保护范围小于AB+80~85%BC ），因此保护1距离Ⅱ段的动作阻抗Z Ⅱ O P 1小于(Z AB +Z Ⅰ O P 2)，动作时间大于距离保护Ⅰ段。
距离保护Ⅱ段是为了保护距离保护Ⅰ段保护范围之外的15%~20%的线路及作为距离保护Ⅰ段的后备保护。
动作过程：（1）当故障点位于AB 段距离保护Ⅰ段范围之外时（即距离保护Ⅰ段保护范围之外的15%~20%AB ），测量阻抗Z M 大于保护1的距离Ⅰ段动作阻抗，保护1的距离保护Ⅰ段不动作。
保护2的距离Ⅰ段保护范围为本线路的80~85%，故障点也不在保护2的保护范围内，因此保护2也不动作。
由上距离保护Ⅱ段的保护范围可知，故障点位于该保护范围内。
因此，当该点发生故障时，保护1的距离保护Ⅰ段不动作，经过保护1的距离保护Ⅱ段动作整定时间，保护动作切除故障。
（2）当故障点位于保护2本线路80~85%范围内时，保护2测量阻抗Z M 小于保护2距离保护Ⅰ段动作阻抗Z Ⅰ O P 2,保护2动作跳闸，切除故障。
虽然故障点也可能位于保护1距离保护Ⅱ段的范围内，但是其动作时间大于保护2距离保护Ⅰ段的动作时间，距离保护Ⅰ段是瞬时动作的。
因此保护2距离保护Ⅰ段先动作，保护1距离保护Ⅱ段不动作。
3、距离保护Ⅲ段作为下一线路的保护和本线路主保护的后备保护，动作阻抗应小于线路最小负荷阻抗，动作时间大于本线路及相邻线路保护动作的最大时间。
三段式距离保护课程设计
三段式距离保护是电力系统保护中常用的一种保护方式，它分为主保护、备用保护和末端保护三个部分，可以有效地保护电力系统中的设备和线路免受故障的影响。
本文将详细介绍三段式距离保护的原理、特点、应用范围以及课程设计的相关内容。
一、三段式距离保护的原理及特点1、原理三段式距离保护是一种基于距离测量原理的保护方式，它通过测量电力系统中的电压和电流，计算出故障点距离发电站的距离，从而判断故障点是否在保护范围内，实现快速准确地切除故障电路。
三段式距离保护主要由距离元件、比率元件、相位元件和时间元件等组成。
2、特点（1）灵敏度高：三段式距离保护采用了距离测量原理，可以精确计算故障点的位置，对故障点的判断和保护具有很高的灵敏度。
（2）适用范围广：三段式距离保护适用于各种类型的故障，包括短路、接地故障、过电压等。
（3）动作速度快：三段式距离保护可以在瞬间切除故障电路，减少故障对系统的影响，保证系统的稳定运行。
（4）可靠性高：三段式距离保护由多个保护元件组成，具有多重保护功能，可以确保保护系统的可靠性。
二、三段式距离保护的应用范围三段式距离保护广泛应用于电力系统中，特别是在高压输电线路和变电站中。
它可以用于保护各种类型的电力设备，包括变压器、发电机、电缆、开关设备等。
同时，在电力系统中，三段式距离保护还可以用于实现区域保护、远距离保护等功能。
三、三段式距离保护课程设计三段式距离保护课程设计主要包括以下内容：1、理论知识讲解首先，需要对三段式距离保护的原理、特点、应用范围等进行讲解，让学生对该保护方式有一个全面的认识。
2、保护元件选择针对不同的电力设备，需要选择不同的保护元件，因此需要对保护元件的选择进行讲解，并进行实际操作。
3、保护范围计算三段式距离保护需要计算故障点距离发电站的距离，因此需要讲解距离计算的方法，并进行实际操作。
4、故障分析与处理在实验中，需要模拟各种类型的故障，让学生进行故障分析和处理，学习如何使用三段式距离保护进行电力系统的保护。
三段式电流保护的设计(完整版).
学号 2010《电力系统继电保护》课程设计（2010届本科）题目：三段式电流保护课程设计学院：物理与机电工程学院专业：电气程及其自动化作者姓名：指导教师：职称：教授完成日期：年12 月26 日目录1 设计原始资料........................................................................................................................................ - 3 -1.1 具体题目..................................................................................................................................... - 3 -1.2 要完成的内容............................................................................................................................. - 3 -2 设计要考虑的问题................................................................................................................................ -3 -2.1 设计规程..................................................................................................................................... - 3 -2.1.1 短路电流计算规程.......................................................................................................... - 3 -2.1.2 保护方式的选取及整定计算 .......................................................................................... - 4 -2.2 本设计的保护配置..................................................................................................................... - 5 -2.2.1 主保护配置...................................................................................................................... - 5 -2.2.2 后备保护配置.................................................................................................................. - 5 -3 短路电流计算........................................................................................................................................ - 5 -3.1 等效电路的建立......................................................................................................................... - 5 -3.2 保护短路点及短路点的选取..................................................................................................... - 6 -3.3 短路电流的计算......................................................................................................................... - 6 -3.3.1 最大方式短路电流计算 .................................................................................................. - 6 -3.3.2 最小方式短路电流计算 .................................................................................................. - 7 -4 保护的配合及整定计算........................................................................................................................ - 8 -4.1 主保护的整定计算..................................................................................................................... - 8 -4.1.1 动作电流的计算............................................................................................................ - 8 -4.1.2 灵敏度校验...................................................................................................................... - 9 -4.2 后备保护的整定计算................................................................................................................. - 9 -4.2.1 动作电流的计算.............................................................................................................. - 9 -4.2.2 动作时间的计算............................................................................................................ - 10 -4.2.3 灵敏度校验.................................................................................................................... - 10 -5 原理图及展开图的的绘制.................................................................................................................. - 10 -5.1 原理接线图............................................................................................................................... - 10 -5.2 交流回路展开图........................................................................................................................- 11 -5.3 直流回路展开图....................................................................................................................... - 12 -6 继电保护设备的选择.......................................................................................................................... - 12 -6.1 电流互感器的选择................................................................................................................... - 12 -6.2 继电器的选择........................................................................................................................... - 13 -7 保护的评价.......................................................................................................................................... - 14 -摘要电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。
三段式相间距离保护设计
三段式相间距离保护设计作者：xxx（xxxxxxxxxxx源工程学院xxxxxxxxx班 xxxxxxxx号）摘要：结构简单的电网中，应用电流保护或方向电流保护，一般能满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性。
但是在高电压或者结构复杂的电网中难以满足要求。
目前，相间距离保护多采用阶段式保护,三段式距离保护（包括接地距离保护）的正定计算原则与三段式电流保护的整定计算原则基本相同。
关键词：三段式相间距离保护电流保护引言:继电保护技术的发展现状继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的，它与电力系统对运行可靠性要求的不断提高密切相关。
继电保护装置是一种能反映电力系统中电气元件发生故障或异常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
熔断器就是最初出现的简单过电流保护，时至今日仍广泛应用于低压线路和用电设备。
由于电力系统的发展，用电设备的功率、发电机的容量不断增大，发电厂、变电站和供电网的结线不断复杂化，电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大，熔断器已不能满足选择性和快速性的要求，于是出现了作用于专门的断流装置的过电流继电器。
当电力系统的被保护元件发生故障是，继电保护装置应能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，并保证无故障部分迅速恢复正常工作。
当电力系统被保护元件出现异常运行状态时，继电保护应能及时反应，并根据运行维护条件，发出信号、减负荷或跳闸。
本世纪初随着电力系统的发展，继电器才开始广泛应用于电力系统的保护。
在电力系统中是不可或缺的，其重要性决定了该技术必须得到不断完善与发展。
壹贰设计方案：本设计的保护配置： （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。
因此，主保护应选用三段式距离保护。
（2）后备保护配置过电流保护作为后备保护和近后备保护 如本保护所用设备：互感器 电流继电器 电压继电器 方向继电器 信号继电器 中间继电器 时间继电器图所示网络（对相间短路距离保护1的I 、II 、III 段进行保护设计）A B CX s1.min= 20Ω X s2.max= 30Ω U k%= 10.5 X s2.min= 25Ω S T= 31.5MV AkV3/1152=''E st 5110.=叁对相间短路距离保护1的I 、II 、III 段进行整定算 1.有关各元件阻抗值的计算 线路1-2的正序阻抗线路3-4、5-6的正序阻抗变压器的等值阻抗距离 I 段的整定 整定阻抗动作时间距离 II 段的整定 （1）整定阻抗1）与保护3（或保护5）的 I 段配合而·K b.min 的计算k1 0.15Z 3-4C)(.Ω=⨯==--12304021121L z Z )(.Ω=⨯===---2460404314343L z Z Z )(...%Ω=⨯=⨯=1445311151005101002T2T k T S U U Z )(..Ω=⨯==-2101285021Irel I set Z K Z s0I=t )(min .I set.3b 21II relII setZK Z KZ+=-)(..Ω=⨯==-4202485043Irel I set.3Z K Z肆距离 II 段的整定: 1）整定阻抗与保护3（或保护5）的 I 段配合而代入得2）按躲开相邻变压器低压侧出口k2点短路整定4343s2s221s112b.m in 21501---+⨯++==Z Z X X Z X I I K ).(max.max.min .19121511301220..)(=⨯++=)(Iset.3min .b 21II rel II set Z K Z K Z +=-)(4.202485.043Irel I set.3Ω=⨯==-Z K Z )(29)4.2019.112(8.0II set Ω=⨯+⨯=Z 2)(Tmin.b 21II relIIsetZ K Z K Z +=-伍)(3.72)1.4407.212(7.0IIset Ω=⨯+⨯=Z 25.147.212292-1IIset sen >===Z Z K取较小者(2) 灵敏性校验满足要求 (3) 动作时间距离 III 段的整定: (1) 整定阻抗(2) 灵敏性校验1) 本线路末端短路时的灵敏系数可知满足要求2) 相邻元件末端短路时的灵敏系数 相邻线路末端短路时07.21301220max.s2max.s221min .s1b.min =++=++=-X X Z X K )(29IIset Ω=Z s5.0I3II 1=∆+=t t t )(5.1633503/1109.0L.minmin .L min .L Ω=⨯==I U Z )(2.110)8.2570cos(15.15.12.15.163)cos(L set re ss IIIrel min.L IIIset1Ω=-⨯⨯⨯=-⋅⋅=ϕϕK K K Z Z 5.118.9122.1102-1IIIsetsen >===Z Z K 43max .b 2-1IIIsetsen -+=Z K Z Z K陆可知满足要求相邻变压器低压侧出口k2点短路时则不满足要求变压器增加近后备保护整定计算（设计主要考虑相间三段式保护，在此对变压器后备保护整定计算不做赘述）(3) 动作时间本保护中所使用的三段式电流保护原理接线：48.21251225min.s2min.s221max .s1b.max =++=++=-X X Z X K 2.154.12448.2122.110sen >=⨯+=K 48.21251225min .s2min .s221max .s1b.max =++=++=-X X Z X K 2.19.01.4448.2122.110sen <=⨯+=K 23III 8III 1=∆+=t tts5.22III10III 1=∆+=t t t s5.2III 1=t本保护所用阶段式保护配置示意图：对继电保护的评价:距离保护就是反映故障点至保护安装处之间的距离，并根据该距离的大小确定动作时限的一种继电保护装置。
电力系统继电保护课程设计——三段式电流保护的设计说明
电力系统继电保护课程设计题目：三段式电流保护的设计班级：：学号：指导教师：设计时间：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 =2L =60km 、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 =III rel 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。
A B图1.1 系统网络图试对线路BC 、CD 进行电流保护的设计。
1.2 要完成的容（1）保护的配置及选择；（2）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）；（3）保护配合及整定计算；（4）保护原理展开图的设计；（5）对保护的评价。
2 设计要考虑的问题2.1 设计规程2.1.1 短路电流计算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。
其计算步骤及注意事项如下。
（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，还必须考虑系统的正常运行方式。
（2）短路点的考虑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）短路类型的考虑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。
三段距离保护课程设计
三段距离保护课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解“三段距离”概念，掌握其在不同情境下的应用方法。
2. 学生掌握物理距离、安全距离、社交距离的计算公式，并能够准确计算。
3. 学生了解三段距离在生活中的实际意义，如交通安全、公共卫生等领域。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，解决实际问题，如设计一个符合安全距离的公共场所布局。
2. 学生通过小组讨论、实验操作等方式，提高合作能力和实践操作能力。
3. 学生能够运用计算工具，快速准确地计算三段距离。
情感态度价值观目标：1. 学生认识到遵守三段距离的重要性，培养安全意识和责任感。
2. 学生在学习过程中，体验合作与探究的乐趣，提高学习兴趣。
3. 学生了解三段距离在我国相关法律法规中的地位，增强法制观念。
课程性质：本课程为自然科学类课程，以物理学科知识为基础，结合实际生活情境，培养学生的实践操作能力和安全意识。
学生特点：本课程针对四年级学生设计，学生具有一定的数学和科学知识基础，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手操作。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，引导他们主动探究、积极思考，提高解决问题的能力。
同时，注重培养学生的安全意识和合作精神，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 导入新课：通过实际案例分析，引导学生了解三段距离在日常生活中的重要性。
2. 知识讲解：a. 介绍三段距离的概念及分类（物理距离、安全距离、社交距离）。
b. 讲解三段距离的计算公式及适用场景。
c. 分析三段距离在交通安全、公共卫生等领域的实际应用。
3. 实践操作：a. 安排学生进行小组讨论，探讨三段距离在实际生活中的应用案例。
b. 组织实验活动，让学生亲身感受和计算三段距离。
c. 引导学生运用所学知识，设计符合安全距离的公共场所布局。
4. 知识拓展：a. 介绍我国相关法律法规中关于三段距离的规定。
b. 探讨未来三段距离在科技发展中的新应用。
电网的三段式距离保护系统设计任务书
电气工程学院继电保护课程改革三级项目任务书设计题目：电网的三段式距离保护系统设计系别：电力工程系年级专业：学号：学生姓名：指导教师：一、项目设计目的1. 掌握电网三段式距离保护的工作原理、整定计算方法及灵敏度校验。
2. 了解及掌握微机继电保护原理，其中包括微机继电保护装置的硬件原理、数字滤波器、微机继电保护算法及微机继电保护软件原理。
3. 完成微机线路保护装置的研究设计及开发，分别从硬件及软件两方面进行研究与设计，设计基于单片机的电网三段式距离微机保护系统，从而达到彻底掌握保护原理及整定计算方法的目的。
二、项目设计要求1、设计基于单片机的电网三段式距离微机保护系统。
其中包括硬件设计及软件设计，整个系统应能够实现当电网发生故障时，保护装置都能够按照设定的保护原理动作切除故障。
2、完成电网三段式距离保护动作值的整定计算，包括一次及二次侧的电流动作值。
3、选取合适的电压、电流互感器及电压、电流变换器；完成对模拟低通滤波器的设计。
4、采用基于单片机及DSP构成微机保护系统，在C语言环境下完成数据采集、数字滤波、整定值修改、保护判据、保护出口等程序设计。
三、项目设计内容（一）双侧电源供电网络距离保护整定计算及灵敏度校验1、设计规程(1)线路阻抗及整定阻抗。
(2)计算各段的灵敏系数。
(3)整定各段的动作时限。
(4)保护的配置.2、电网运行参数系统接线图图1 系统接线图系统的主要参数：双侧电源网络，电压等级为115kV ，AB 线路的最大负荷电流为350A ，线路电抗为0.4Ω/km ，母线最小工作电压U W.min =0.9U N ；可靠系数分别为8.0''rel ‘rel ==K K ，7.0'''rel =K 。
其中QF3的动作时限为0.5s ，时限级差为0.5s 。
设计要求：按照电网的三段式距离保护整定方法，确定线路AB 的保护方案。
（二）双侧电源供电网络距离保护系统设计方案微机继电保护装置硬件可以分为数据采集系统、CPU 主系统、开关量输入/输出系统、人机接口与通信系统、电源系统等5个基本部分。
电力系统继电保护课程设计三段式距离保护
电力系统继电保护课程设计三级距离保护目录一、选题背景41.1 选题意义41.2 设计来源41.3 待补内容42.拟设计题目分析52.1 设计规则52.2 保护配置52.2.1 主保护配置52.2.2 后备保护配置63、短路电流和残压的计算63.1 等效电路的建立63.2 保护短路点的选择63.3 短路电流的计算73.3.1 最大运行模式下短路电流的计算73.3.2 最小工作模式短路电流计算74. 保护合作74.1 线路 L1 距离保护的设置与验证74.1.1 线路L1距离保护段I整定74.1.2 二段线路L1距离保护设置84.1.3 线路L1距离保护段III整定84.2 线路 L3 距离保护的设置与验证94.2.1 线路L3距离保护I段设置94.2.2 线路 L3 隔离保护段 II 整定94.2.3 线路 L3 距离保护 Section III 设置105. 实验验证10六、继电保护设备的选择106.1 变压器的选择106.1.1 电流互感器的选择116.1.2 电压互感器的选择126.2 继电器的选择136.2.1 根据使用环境选择136.2.2 根据不同的输入信号确定继电器类型136.2.3 输入参数的选择136.2.4 根据负载情况选择继电器触点的类型和容量13结论14参考文献14一、选题背景1.1 选题意义随着电力系统的发展，出现了容量大、电压高、距离远、负荷重、结构复杂的电网。
这时简单的电流电压保护已经不能满足电网的保护要求。
在高压长距离重载线路上，线路的最大负载电流有时会接近线路末端的短路电流，因此过流保护不能满足此类线路的灵敏度系数要求。
另外，对于电流速断保护，保护罩受电网运行方式变化的影响，保护罩不稳定，有时没有保护区域，过流保护动态运行时限是按照阶梯原理设定的，往往有较长的时限。
因此，不能满足系统快速排除故障的要求。
对于多电源的复杂网络，定向过流保护的动作时限往往无法根据选择性要求设定，动作时限长，不能满足电力系统对保护快速性的要求。
电力系统继电保护课程设计——三段式电流保护的设计
电力系统继电保护课程设计题目：三段式电流保护的设计班级：姓名：学号：指导教师：设计时间：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 =2L =60km 、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 ，maxE D I -=150A ，ss K =1.5，re K =0.85。
AB图1.1 系统网络图试对线路BC 、CD 进行电流保护的设计。
1.2 要完成的内容（1）保护的配置及选择；（2）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）；（3）保护配合及整定计算； （4）保护原理展开图的设计； （5）对保护的评价。
2 设计要考虑的问题2.1 设计规程2.1.1 短路电流计算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。
其计算步骤及注意事项如下。
（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，还必须考虑系统的正常运行方式。
（2）短路点的考虑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）短路类型的考虑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。
10KV单侧电源三段式继电保护设计
电气综合课程设计题目：10KV单侧电源三段式继电保护设计院（系）：机电工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：~~~~~~~~~学号：指导教师：2014年01 月03日目录摘要 --------------------------------------------- 2 前言 --------------------------------------------- 3 一、10KV单侧电源三段式继电保护设计--------------- 4（一）10KV单侧电源三段式继电保护设计课题 ------ 4 （二）10KV单侧电源三段式保护系统概况说明 ------ 4 （三）10KV单侧电源三段式保护设计原理 ---------- 5 （四）10KV单侧电源三段式保护计算 -------------- 6二、结论 ----------------------------------------- 8三、结束语 --------------------------------------- 9四、参考文献 ------------------------------------ 10五、附录 ---------------------------------------- 11摘要电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。
在单侧电源辐射形网络中采用阶段式电流保护，它由无时限电流速断保护、限时电流速断保护、定时限过电流保护组成，可根据实际情况采用两段式或三段式。
无时限电流速断保护、限时电流速断保护共同构成电流的主保护，定时限过电流保护是本线路的近后备保护和相邻线路的远后备保护。
设计首先是对保护原理进行分析，保护的整定计算及灵敏性效验。
设计内容包括原理分析、保护整定计算和灵敏性校验。
前言电力系统是由发电、变电、输电、供电、配电、用电等设备和技术组成的一个将一次能源转换为电能的同一系统。
三段式过电流及距离保护实验
实验目的：
1)了解微机三段式过电流保护装置的原理
2)了解三段式过电流保护定值设置方法
3)进行保护动作特性实验
实验方法：
1)合直流开关，保护装置上电，进行过电流定值设定，设置过电流Ι段定值，其它保护功能退出。
2)三相、单相调压器调整在零位置，合交流电源开关；
4)作出距离Ⅲ段动作特性曲线图。
5)有兴趣的可以自行进行距离保护Ι段功能的实验，实验方法同前。
实验分组：4组，每组15人左右。
实验时间：下周一（11月10日）下午2点开始1组，周三下午1组，周四下午1组，周五1组。
3)调单相调压器，A相电流进入保护装置，慢慢调整调压器增大输出电流，当电流超过Ι段定值后应动作，观察保护装置动作情况（动作后动作等亮及报警灯亮，记录动作电流值及保护装置动作报告；记录完成，调整调压器减小电流，装置复归。
4)如上述方法分别进行Ⅱ段定值的设定及实验
5)如上述方法分别进行Ⅲ段定值的设定及实验
6)Ι段、Ⅱ段、Ⅲ段保护全投入，慢慢调整调压器增大输出电流，当电流超过其相应定值后应动作，动作顺序应是Ⅲ段、Ⅱ段、Ι段。记录完成后，减小电流，调压器归零位置。
7)绘制三段动作特性图。
实验内容二：距离保护动作阻抗特性实验
实验目的：
1)了解距离保护的原理
2)了解距离保护的动作特性设置方法
3)进行距离阻抗特性实验
实验方法：
1)设置距离Ⅲ段保护定值，退出三段式过电流保护；
2)取A相电流，AB相电压，调整单相调压器，输出电流为1A；
3)调整三相调压器输出电压为40V，调整移相器在某一个角度后，调整滑线电阻，降低输出电压，观察距离保护动作电压，动作后，记录动作电压；调整滑线电阻，增大电压，使装置动作复归。然后摇动移相器把守，再移动一个角度，调整滑线电阻，降低输出电压，观察距离保护动作电压，动作后，记录动作电压；调整滑线电阻，增大电压，使装置动作复归。然后摇动移相器把守，再移动一个角度，重复上述实验过程，做完360度，记录其动作电压。
电力系统继电保护472三段式距离保护整定
8 2020/2/17
远后备Ksen
ZMN
Z III 1.set
Kbra.max ZNP
要求大于1.2
距离保护整定 隆贤林
6 2020/2/17
b、采用四边型阻抗继电器的整定计算方法
jX
X set
15
Zset
3 2 1
I、II、III段整定阻抗
Zset与圆特性继电器相 同，根据图中的几何
关系可以求取Xset。
l
Ksen
Z II 1.se时间取0.5”
要求大于1.25，否则与相邻 线路Ⅱ段配合
3 2020/2/17
III段：正常时不起动，外部故障切除后可靠返回，依靠时间的阶
梯性保证选择性
0.9U N 3I L.max
Z III 1.set
Z L.min
K III rel
4.7距离保护的整定
2.三段式距离保护的整定计算
a、采用圆特性阻抗继电器 b、采用四边形特性阻抗继电器
距离保护整定 隆贤林
1 2020/2/17
a、采用圆特性阻抗继电器
M
PD1
N
P
PD2
I段：保护区不能伸出本线路
ZI 1.set
K
I rel
Z
MN
T
Q
可靠系数取0.8-0.85
距离保护整定 隆贤林
2 2020/2/17
II段：保护区不伸出相邻元件I段的保护区，并取最小分支系数
M
PD1
N
P
PD2
可靠系数取0.8
Z II 1.set
K
II rel
继保35kv线路三段式电流保护课程设计
继保35kv线路三段式电流保护课程设计
继电保护是电力系统中保护设备的重要组成部分，是保障电力系统安全稳定运行的关键技术之一。
35kV线路是电力系统中电能传输的重要组成部分，对其进行合理设计和配置电流保护装置，能够保护系统设备，防止事故发生并最大程度地减小故障范围，提高系统的可靠性和稳定性。
继保35kV线路三段式电流保护的设计过程中需要考虑以下几个方面：
1. 线路参数和系统要求：设计师需要了解线路的电阻、电感、电容等参数，以及系统的额定电流、短路电流等要求。
2. 选择合适的保护装置：根据线路的特点和系统的要求，选择适合的保护装置。
三段式电流保护是一种常用的保护方式，可根据线路的长度和电流变化情况进行配置。
3. 确定保护阀值：根据故障检测的要求，确定不同段保护的阀值。
一般情况下，距离最近的一段电流保护的阀值设置较低，而后续段的阀值逐渐增大。
4. 调整保护动作时间：根据三段电流保护的配置和阀值，调整保护的动作时间，使其能够在故障发生时能够准确、快速地进行保护动作，保护系统设备。
5. 配置旁路断路器：为了提高系统的可靠性和可用性，在电流保护的同时，还可以考虑配置旁路断路器，当故障发生时能够
迅速地切除故障部分，保护系统其他设备不受损害。
6. 进行阻抗匹配：在三段电流保护的配置过程中，需要进行阻抗的匹配，以保证保护的准确性。
阻抗匹配的设计是根据线路的特性和保护装置的参数来确定的。
综上所述，继保35kV线路三段式电流保护的设计需要考虑线路参数和系统要求，选择合适的保护装置，确定阀值和动作时间，配置旁路断路器，并进行阻抗匹配。
通过合理的设计和配置，能够提高系统的可靠性和稳定性，保护设备的安全运行。
#1~4组课程设计指导书
《继电保护课程设计》指导书（1组）（10kV输电线路电流保护设计）第一部分：三段式电流保护整定计算工程设计一、三段式电流保护基本原理自行整理二、短路计算1、短路计算基本说明及具体步骤短路计算是保护整定计算和电气设备选择校验的重要依据，本次短路计算采用正序等效定则和运算曲线法，利用短路计算程序完成。
短路计算步骤如下：（1）短路计算程序运行前的准备工作①首先根据设计要求确定所需的短路点数量及具体位置根据需要共设5个短路点d1~d5，具体位置如下图所示：②针对所计算的地区电网在最大及最小运行方式下的支路及节点进行编号，形成最大及最小网络拓扑图（最小运行方式仅仅考虑电源的最小方式，不考虑电网中环网断开的情况）节点编号顺序：先短路节点，后其它节点，所有电源节点作为参考节点0；支路编号顺序：先电源支路(水电,火电,有限系统,无限系统)，后其它支路。
（所有短路点皆为节点，除此以外若任一短路点短路时，某点将出现短路电流分支，则该点也为节点；任一短路点短路时都不会流过短路电流的支路可不编入网络拓扑图，例如负荷支路）。
网络拓扑图如下图所示（本地区网的最大与最小运行方式的拓扑图相同，最大最小方式的不同仅仅体现在水电厂电源及系统电源的参数不同）：（2）短路计算程序运行步骤（按最大、最小运行方式分别进行）①运行“输入系统参数模块”*输入网络拓扑参数*输入系统基本参数*输入支路原始参数②运行“支路正、负序电抗计算模块”③运行“短路电流计算模块”从工程需要出发，分别对系统最大运行方式和最小运行方式下的三相短路、两相短路进行计算，计算出短路发生后0s和4s各支路的短路电流和母线残余电压（有名值为归算到短路点电压等级下的数据，短路电流数值为三相中最大短路电流值）。
整定计算中，所有主保护皆采用0s的短路计算结果；所有的后备保护皆采用4s的短路计算结果。
短路计算参数输入时，各等级电压值按平均电压输入（例如110kV等级输入115kV，10kV等级输入10.5kV，6kV等级输入6.3kV）；发电电源的负序参数若未给出，输入时可按正序参数输入。
三段式距离保护设计
继电保护课程设计题目: 三段式距离保护设计院系名称：电气工程学院专业班级：电气F1302 学生姓名：学号：指导教师：教师职称：评语及成绩：指导教师：日期：电力系统继电保护课程设计任务书目录1.设计题目及资料 (2)1.1具体题目 (2)1.2完成内容 (2)2分析课题设计内容 (2)2.1设计规程 (2)2.2保护配置 (3)2.2.1主保护配置 (3)2.2.2后备保护配置 (4)3路电流及残压计算 (4)3.1等效电路的建立 (4)3.2保护短路点的选取 (5)3.3短路电流的计算 (5)3.3.1最大运行方式短路电流计算 (5)3.3.2最小运行方式短路电流计算 (5)4保护的配合及整定计算 (6)4.1保护4距离保护的整定与校验 (6)4.1.1保护4距离保护第I段整定 (6)4.1.2保护4距离保护第II段整定 (6)4.1.3保护4距离保护第III段整定： (7)5继电保护设备选择 (8)5.1互感器的选择 (8)5.1.1电流互感器的选择 (8)5.1.2电压互感器的选择 (10)5.2继电器的选择 (11)5.2.1按使用环境选型 (11)5.2.2按输入信号不同确定继电器种类 (11)5.2.3输入参量的选定 (11)5.2.4根据负载情况选择继电器触点的种类和容量 (11)6二次展开图的绘制 (12)6.1保护测量回路 (12)6.1.1 绝对值比较原理的实现 (12)6.2保护跳闸回路 (14)6.2.1 起动回路 (14)6.2.2 测量回路 (15)6.2.3逻辑回路 (15)7对距离保护的评价 (15)8设计心得 (16)参考文献 (16)1.设计题目及资料1.1具体题目G G234 T1T3T2T4T561234发电机以发－变组接入系统，最大开机方式为4台机全开，最小开机方式为两侧各开1台，T5和T6可能运行1台或2台。
参数为：U N=115KV、X1G1=X1G2=15Ω，X1G3=X1G4=10Ω，X1T1=X1T2=X1T3=X1T4=10Ω，X1T5=X1T6=20Ω，X0T5=X0T6=40Ω，X0T1=X0T2=X0T3=X0T4=30Ω，L A-B=60km，L B-C=40km，X1=X2=0.4Ω/km,X0=1.2Ω/km，线路阻抗角φ为75°，I A-BLmax=I C-BLmax=300A，负荷功率因数角为30°，Kss=1.2，Kre=1.2，KⅠrel=0.85，KⅡrel=0.75。
课程设计三段保护
课程设计三段保护一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握三段保护的基本概念、原理和方法，能够运用三段保护理论分析和解决实际问题。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够准确地描述三段保护的定义、特点和应用场景；了解三段保护的工作原理和设计方法；掌握三段保护的主要性能指标和测试方法。
2.技能目标：学生能够运用三段保护理论分析和解决实际问题；具备三段保护系统的设计和调试能力；能够进行三段保护性能的测试和评估。
3.情感态度价值观目标：学生通过学习三段保护，增强对电力系统安全的重视，培养责任感和使命感；树立正确的科学态度，勇于探索和创新。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括三段保护的基本概念、原理和方法，以及三段保护在电力系统中的应用。
具体安排如下：1.第一部分：三段保护的基本概念和原理，包括三段保护的定义、特点和应用场景；三段保护的工作原理和设计方法。
2.第二部分：三段保护的性能指标和测试方法，包括三段保护的主要性能指标、测试方法和测试设备。
3.第三部分：三段保护在电力系统中的应用，包括三段保护系统的设计和调试，以及三段保护性能的测试和评估。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握三段保护的基本概念、原理和方法。
2.讨论法：通过分组讨论，引导学生深入思考三段保护的内涵和应用，提高学生的分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解三段保护在电力系统中的应用，提高学生的实践能力。
4.实验法：通过实验操作，使学生掌握三段保护的性能测试方法，培养学生的动手能力和实验技能。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的三段保护教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、教案等多媒体资料，提高课堂的教学效果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电气工程学院
继电保护课程改革三级项目任务书
设计题目：电网的三段式距离保护系统设计
系别：电力工程系
年级专业：
学号：
学生姓名：
指导教师：
一、项目设计目的
1. 掌握电网三段式距离保护的工作原理、整定计算方法及灵敏度校验。
2. 了解及掌握微机继电保护原理，其中包括微机继电保护装置的硬件原理、数字滤波器、微机继电保护算法及微机继电保护软件原理。
3. 完成微机线路保护装置的研究设计及开发，分别从硬件及软件两方面进行研究与设计，设计基于单片机的电网三段式距离微机保护系统，从而达到彻底掌握保护原理及整定计算方法的目的。
二、项目设计要求
1、设计基于单片机的电网三段式距离微机保护系统。
其中包括硬件设计及软件设计，整个系统应能够实现当电网发生故障时，保护装置都能够按照设定的保护原理动作切除故障。
2、完成电网三段式距离保护动作值的整定计算，包括一次及二次侧的电流动作值。
3、选取合适的电压、电流互感器及电压、电流变换器；完成对模拟低通滤波器的设计。
4、采用基于单片机及DSP构成微机保护系统，在C语言环境下完成数据采集、数字滤波、整定值修改、保护判据、保护出口等程序设计。
三、项目设计内容
（一）双侧电源供电网络距离保护整定计算及灵敏度校验
1、设计规程
(1)线路阻抗及整定阻抗。
(2)计算各段的灵敏系数。
(3)整定各段的动作时限。
(4)保护的配置.
2、电网运行参数
系统接线图
图1 系统接线图
系统的主要参数：
双侧电源网络，电压等级为115kV ，AB 线路的最大负荷电流为350A ，线路电抗为0.4Ω/km ，母线最小工作电压U W.min =0.9U N ；可靠系数分别为
8.0''rel ‘rel ==K K ，7.0'
''rel =K 。
其中QF3的动作时限为0.5s ，时限级差为
0.5s 。
设计要求：按照电网的三段式距离保护整定方法，确定线路AB 的保护方案。
（二）双侧电源供电网络距离保护系统设计方案
微机继电保护装置硬件可以分为数据采集系统、CPU 主系统、开关量输入/输出系统、人机接口与通信系统、电源系统等5个基本部分。
其系统结构框图如图2所示。
图2 微机继电保护装置硬件系统结构框图
1、继电保护设备的选择
(1) 电压、电流互感器的选择
互感器是按比例变换电压或电流的设备。
其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压(100V)或标准小电流(5A或10A，均值额定值)，以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化，其一次侧接在一次系统中，二次侧接测量仪表与继电保护装置等，同时互感器能够隔离高压系统，以保证人身和设备的安全。
在本次电网的三段式距离保护方案中，根据电网一次侧电压等级、电流大小及二次侧流过保护装置电流大小选择合适额定值的电压及电流互感器。
(2) 继电器的选择
正确选用继电器的原则应该是：①继电器的主要技术性能，如触点容量，动作时间参数，机械和电气寿命等，应满足整个系统的要求；②继电器的结构形式(包括安装方式)与外形尺寸应能适合使用条件的需要；③经济合理。
2、模拟低通滤波器的设计
根据采样定理，如果被采样信号为有限带宽的连续信号，其所含的最高频率成分为f max，采样频率须大于2f max，则采样信号可以完全恢复原而不畸变；否则将产生频率混叠现象。
在电力系统发生故障时，故障初瞬电压、电流中往往含有频率很高的分量，其频率往往高达2kHz以上，为了防止频率混叠，选择的采样频率必须为4kHz以上，这就会对硬件提出相当高的要求，而目前绝大多数微机继电保护的原理都是基于反应工频信号的，因此为了降低采样频率，可在采样之前选用一个模拟低通滤波器，将频率高于采样频率一半的信号滤掉。
所以，在设计单侧电源供电系统三段式电流保护系统中，首先需要设计前置模拟低通滤波器。
3、软件设计
采用C语言（或汇编语言，全组统一）编制保护系统程序。
包括数据采集程序、数据处理程序、数字滤波、微机保护算法、保护功能程序及出口比较动作、液晶显示、功能菜单、整定值修改、键盘等程序。
微机保护软件的主流程图如图3所示（仅供参考），主程序看作由上电流程及主循环流程两部分组成。
图3 微机保护装置的主流程图
利用上述软件实现过程完成对零序三段式电流保护系统的软件设计。