电力系统继电保护课程设计报告材料书

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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

姓名： XXXXXX

学号： 201009028

指导教师： XXXXXX 交通大学自动化与电气工程学院

2013 年7月19日

1设计原始资料

1.1具体题目

如图1所示网络，系统参数为：

φE =、G115X =Ω、G210X =Ω、G310X =Ω、

160km L =、340km L =、B-C 50km L =、C-D 30km L =、D-E 20km L =，线路阻抗0.4Ωkm ，rel 0.85

K =Ⅰ，rel rel 0.85

K K ==ⅡⅢ，B-C.max 300A I =、C-D.max 200A I =、D-E.max 150A I =、SS 1.5K =、re 1.2K =。

图1 系统网络图

1.2完成的容

实现对线路保护3以及保护4的三段距离保护设计。

2设计的课题容

2.1设计规程

在距离保护中应满足四个基本要求，可靠性、选择性、速动性和灵敏性。它们

紧密联系，既矛盾又统一，必须根据具体系统运行矛盾的主要方面，配置、配合、

整定每个电力原件的继电保护，充分发挥和利用继电保护的科学性、工程技术性，

使继电保护为提高电力系统运行的安全性、稳定性和经济性发挥最大效能。

本课题要完成3、4的距离保护，距离保护测量的是短路点至保护安装处的距

离，受系统运行方式影响较小，保护围稳定。常用于线路保护。具体是通过测量

短路点至保护安装处的阻抗实现。

2.2本设计的保护配置

(1)主保护配置：满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择的切除

被保护设备或线路故障的保护，距离保护的主保护主要是距离保护Ⅰ段和距离保

护Ⅱ段。

(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Ⅲ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Ⅰ段整定

保护3处的Ⅰ段的整定阻抗为

()set.3rel B-C 0.85500.417Z K L z ==⨯⨯=ΩⅠⅠ

式中，set.3Z Ⅰ______距离Ⅰ段的整定阻抗；

B-C L ______被保护线路BC 的长度；

z ______被保护线路单位长度的阻抗；

rel K Ⅰ______可靠系数，一般取0.8～0.85；

动作时间

30s t =Ⅰ

(2)保护3 处距离保护第Ⅱ段整定

与相邻线路CD 距离保护Ⅰ段相配合，保护3处的Ⅱ段的整定阻抗为

()()()set.3rel B-C set.20.85500.410.225.67Z K L z Z =+=⨯⨯+=ΩⅡ

ⅡⅠ

式中，set.2Z Ⅰ______线路CD 的Ⅰ段整定阻抗，其值为

()set.2rel C-D 0.85300.410.2Z K L z ==⨯⨯=ΩⅠ

Ⅰ

灵敏度校验

set.2sen

BC 25.67 1.2835 1.2520

Z K Z ===>Ⅰ 满足要求。

动作延时 320.5t t t =+∆=Ⅱ

Ⅰ

(3)保护3 处距离保护第Ⅲ段整定 按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定

()L.min 190.526Z ===Ω 式中，L.min U _______正常运行母线电压的最低值；

L.max I _______被保护线路最大负荷电流；

采用全阻抗特性，则保护3的Ⅲ段整定值为

()rel re set.3L.min ss 0.85 1.2190.526129.5581.5

K K Z Z K ⨯==⨯=ΩⅢⅢ

式中，ss K _______电动机自启动系数，取1.5～2.5；

re K _______阻抗测量元件的返回系数，取1.15～1.25。

灵敏度校验

作为近后备保护时，按本线路末端短路进行校验，计算式为 set.3sen

BC 129.558 6.4779 1.520Z K Z ===>Ⅲ 满足要求，即可以作为本线路Ⅰ、Ⅱ段的近后备保护。 作为远后备保护时，按相邻线路末端短路进行校验，计算式为

set.3sen

BC CD 129.558 4.0487 1.22012Z K Z Z ===>++Ⅲ 满足要求，可作为相邻下级线路的远后备保护。

动作延时

32 1.5s t t t =+∆=ⅢⅢ

4保护4处距离保护的整定与校验

对于保护4是具有双侧电源的保护，所以对它不仅要考虑整定值的设计，还

要加功率方向原件，功率方向原件是当线路发生短路时来判断流过线路的短路功

率方向。

(1)保护4的Ⅰ段主保护整定计算：

()set.4rel AB 0.85400.413.6Z K Z ==⨯⨯=ΩⅠ

Ⅰ

动作时间

40s t =Ⅰ

(2)保护4的Ⅱ段主保护整定计算(由灵敏度计算)：

set.4sen AB

1.25Z K Z =≥Ⅱ 所以

()set.420Z ≥ΩⅡ

式中， sen K _______灵敏系数；

set.4Z Ⅱ_______距离Ⅱ段整定阻抗；

AB Z _______被保护线路阻抗。

动作时间