35kv电网继电保护课程设计报告书

35kv电网继电保护课程设计

摘要

本次课程设计的题目是35KV电网继电保护设计——距离保护。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。根据给定的相关数据，首先设计了输电线路图，然后进行整定计算。根据对距离保护I，II， III段保护的整定计算，熟悉距离保护的基本原理。根据这次设计总结距离保护的优缺点。并对这次设计进行总结。

关键词：35kv继电保护、整定计算、故障分析、短路电流计算

第一章概论 (2)

1.1继电保护的基本概念 (2)

第二章距离保护的要求 (3)

2.1 电力系统距离保护 (3)

2.1.1距离保护概念及适用围 (3)

2.1.2距离保护的时限特性 (3)

2.2 阻抗继电器 (4)

第三章距离保护的计算 (5)

3.1 系统电路图 (5)

3.2 短路电流计算 (5)

3.3 距离保护的整定 (8)

3.4本设计的具体计算 (12)

3.4.1距离保护I段的整定计算 (12)

3.4.2距离保护II段的整定计算和校验 (13)

3.4.3距离保护III段的整定计算和校验 (13)

第四章距离保护的评价 (15)

4.1距离保护的优缺点和应用围 (15)

第五章设计心得 (16)

参考文献 (17)

第一章概论

1.1继电保护的基本概念

在电力系统运行中，外界因素（如雷击、鸟害等）、部因素（绝缘老化，损坏等）及操作等，都可能引起各种故障及不正常运行的状态出现，常见的故障有：单相接地；三相接地；两相接地；相间短路；短路等。

电力系统非正常运行状态有：过负荷，过电压，非全相运行，振荡，次同步谐振，同步发电机短时失磁异步运行等。

电力系统继电保护和安全自动装置是在电力系统发生故障和不正常运行情况时，用于快速切除故障，消除不正常状况的重要自动化技术和设备。电力系统发生故障或危及其安全运行的事件时，他们能及时发出告警信号，或直接发出跳闸命令以终止事件。

继电保护的基本任务：

（1）自动迅速，有选择的跳开特定的断路器

（2）反映电气元件的不正常运行状态

电力系统对继电保护的基本要求：速动性，选择性，灵敏性,可靠性。

第二章距离保护的要求

2.1 电力系统距离保护

2.1.1距离保护概念及适用围

距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离（或阻抗）。并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。该装置的主要元件为距离（阻抗）

继电器，它可根据其端子上所加的电压和电流测知保护安装处至短路点间的阻抗值，此阻抗称为继电器的测量阻抗。当短路点距保护安装处近时，其测量阻抗小，动作时间短；当短路点距保护安装处远时，其测量阻抗增大，动作时间增长，这样就保证了保护有选择性地切除故障线路。

用电压与电流的比值(即阻抗)构成的继电保护，又称阻抗保护，阻抗元件的阻抗值是接入该元件的电压与电流的比值：U/I=Z，也就是短路点至保护安装处的阻抗值。因线路的阻抗值与距离成正比，所以叫距离保护或阻抗保护。距离保护分为接地距离保护和相间距离保护等。

距离保护分的动作行为反映保护安装处到短路点距离的远近。与电流保护和电压保护相比，距离保护的性能受系统运行方式的影响较小。

距离保护分为接地距离保护和相间距离保护等。距离保护适用于35kv

及以上的电压等级电路。

2.1.2距离保护的时限特性

距离保护一般都作成三段式，第1段的保护围一般为被保护线路全长的

t为保护装置的固有动作时间。第Ⅱ段的保护围需与80％～85％，动作时间Ⅰ

下一线路的保护定值相配合，一般为被保护线路的全长及下一线路全长的

t要与下一线路距离保护第1段的动作时限相配合，30％～40％，其动作时限Ⅱ

一般为0．5s左右。第Ⅲ段为后备保护，其保护围较长，包括本线路和下一

t按阶梯原则整定。

线路的全长乃至更远，其动作时限Ⅲ

2.2 阻抗继电器

阻抗继电器针对的是线路的阻抗而言，故而分析线路阻抗是非常必要的。通常起动元件采用过电流继电器或阻抗继电器。为了提高元件的灵敏度,也可采用反应负序电流或零序电流分量的复合滤过器来作为起动元件。

第三章距离保护的计算

3.1 系统电路图

图3-1

3.2 短路电流计算

当K2点发生短路时，短路电流的计算如下：最大运行方式下，K2点短路的等值电路图

图3-2-1 等值简化电路图

图3-2-2

最大运行方式下k2短路时，A电站、C电站到短路点的转移电抗分别为：XAK=5.333/2+0.75=3.417

XCK=0.292+0.876+0.75+4/2=3.918

A电站、C电站到短路点的计算电抗为：

XJSA=3.417×(2×3/0.8)/100=0.256

XJSC=3.918×(2×4/0.8)/100=0.391

查运算曲线图，得A、C短路电流标幺值为：

IA0.2*=3.175 IC0.2*=2.412

有名值为：

IAK0.2=3.175×15/(37×)=0.74KA

ICK0.2=2.412×10/(37×）=0.38KA

最小运行方式下，K2点短路的等值电路图

图3-2-3

等值简化电路图：

图3-2-4

最小运行方式下k2短路时，A电站、C电站到短路点的转移电抗分别为XAK=0.75+5.333=6.083

XCK=0.292+0.876+0.75+4=5.917

计算电抗为

XJSA=6.083×3.75/100=0.228 XJSC=5.917×5/100=0.30

查运算曲线图，得A、C短路电流标幺值为

IB0.2*=3.433 IC0.2*=2.950