35kV输电线路继电保护设计92146

本科课程设计

课程名称：电力系统继电保护原理

设计题目：35kV输电线路继电保护设计

摘要

力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源之一，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。

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。电力系统继电保护的基本作用是：全系统围，按指定分区实时地检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警信号等措施，以求最大限度地维持系统的稳定、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。随着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。

随着电力系统的迅速发展。大量机组、超高压输变变电的投入运行，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，被称为电力系统的安全屏障，同时又是电力系统事故扩大的根源，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，电力系统事故具有连锁反应、速度快、涉及面广、影响大的特点，往往会给国民经济和人民生活造成社会性的灾难。

本次毕业设计的题目是35kv线路继电保护的设计。主要任务是为保证电网的安全运行,需要对电网配置完善的继电保护装置.根据该电网的结构、电压等级、线路长度、运行方式以及负荷性质的要求，给35KV的输电线路设计合适的继电保护。

关键词：35kv继电保护、整定计算、故障分析、设计原理

目录

1.1继电保护的作用 (5)

1.1.1继电保护的概念及任务 (5)

1.2继电保护的基本原理和保护装置的组成 (5)

1.2.1反应系统正常运行与故障时电器元件（设备）一端所测基本参数的变化而构

成的原理（单端测量原理，也称阶段式原理） (5)

1.2.2 反应电气元件部故障与外部故障（及正常运行）时两端所测电流相位和功率

方向的差别而构成的原理（双端测量原理，也称差动式原理） (6)

1.2.3保护装置的组成部分 (6)

1.3对电力系统继电保护的基本要求 (7)

1.3.1选择性 (7)

1.3.2速动性 (7)

1.3.3灵敏性 (8)

1.3.4可靠性 (8)

1.4继电保护技术发展简史 (8)

2.35KV线路故障分析 (9)

2.1常见故障分析 (9)

2.1.1相间短路 (9)

2.1.2接地短路 (9)

3、35KV线路继电保护的配置 (9)

4.电网相间短路的电流保护 (10)

4.1瞬时电流速断保护 (10)

4.1.1 瞬时电流速断保护的工作原理 (10)

4.1.2原理接线 (11)

4.1.3瞬时电流速断保护的整定计算 (12)

4.2限时电流速断电流保护 (15)

4.2.1限时电流速断保护的工作原理 (16)

4.2.2 限时电流速断保护的整定计算 (16)

4.2.3 限时电流速断保护的单相原理接线 (19)

4.3定时限过电流保护 (19)

4.3.1定时限过电流保护的工作原理 (19)

4.3.2定时限时电流保护的整定计算 (21)

4.3.3 定时限过电流保护的灵敏度校验和保护动作时间 (21)

5：致 (23)

6:参考文献 (23)

1、继电保护概论

1.1继电保护的作用

1.1.1继电保护的概念及任务

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。

继电保护的基本任务是：电力系统发生故障时，自动、快速、有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证非故障设备继续运行，尽量缩小停电围;电力系统出现异常运行状态时，根据运行维护的要求能自动、及时、有选择地发出告警信号或者减负荷、跳闸。

1.2继电保护的基本原理和保护装置的组成

1.2.1反应系统正常运行与故障时电器元件（设备）一端所测基本参数的变化而构成的原理（单端测量原理，也称阶段式原理）

运行参数：I、U、Z∠φ

反应 I↑→过电流保护

反应 U↓→低电压保护

反应 Z↓→低阻抗保护(距离保护)

1.2.2 反应电气元件部故障与外部故障（及正常运行）时两端所测电流相位和功率方向的差别而构成的原理（双端测量原理，也称差动式原理）

以A-B线路为例：

规定电流正方向：电流从母线流向线路

规定电压正方向：母线指向线路

利用以上差别，可构成差动原理保护。

如：纵联差动保护；

方向高频保护；

相差高频保护等。

1.2.3保护装置的组成部分

┌──┐┌──┐┌──┐

输入─→│测量│─→│逻辑│─→│执行│─→输出

信号└──┘└──┘└──┘信号

↑

└整定值

1.3对电力系统继电保护的基本要求

1.3.1选择性

继电保护动作的选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。

d3点短路：6动作：有选择性； 5动作：无选择性

如果6拒动，5再动作：有选择性(5作为6的远后备保护)

d1点短路：1、2动作：有选择性； 3、4动作：无选择性

后备保护（本元件主保护拒动时）：

(1)由前一级保护作为后备叫远后备.

(2)由本元件的另一套保护作为后备叫近后备.

1.3.2速动性

继电保护的速动性是指继电保护装置应以尽可能快的速度切除故障设备。故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度，应尽量地快速切除故障。

(快速保护:几个工频周期，微机保护：30ms以下)

故障切除总时间等于保护装置和断路器动作时间之和。一般快速保护的动作时间为0.06-0.12s,最快的可达0.02-0.04s;一般断路器动作时间为0.06-0.15s，最快的有0.02-0.06s。

目前常用的无时限整套保护的动作时间表

1.3.3灵敏性

继电保护的灵敏性是指保护装置对于其应保护的围发生故障的反应能力。（保护不该动作情况与应该动作情况所测电气量相差越大→灵敏度↑）。

一般用灵敏系数Klm来衡量灵敏度。

1.3.4可靠性

继电保护的可靠性是指保护装置在电力系统正常运行时不误动;再规定的保护围发生故障时，应可靠动作;而在不属于该保护动作的其他任何情况下，应可靠的不动作。（主保护对动作快速性要求相对较高；后备保护对灵敏性要求相对较高。）

1.4继电保护技术发展简史

上世纪90年代出现了装于断路器上并直接作用于断路器的一次式的电磁型过电流继电器，本世纪初，随着电力系统的发展，继电器才开始广泛应