继电保护课程设计报告..
继电保护原理课程设计报告
继电保护原理课程设计报告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:115/E ϕ=,各发电机阻抗为G115()X =Ω、G210()X =Ω、G310()X =Ω,1L 60(km)=、3L 40(km)=、B-C L 50(km)=、C-D L 30(km)=、D-E L 20(km)=,线路的阻抗为0.4/km Ω,I II rel rel rel 0.85K K K III===,B-C.max 300(A)I =、C-D.max 200(A)I =、D-E.max 150(A)I =,ss 1.5K =,re 0.85K =。
A B试对保护3、9进行距离保护的设计。
1.2要完成的内容对线路的距离保护原理和计算原则进行简述,并对图1中的3和9处的保护进行距离保护的整定计算。
距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征,测量电压与电流的比值,反应故障点到保护安装处的距离而工作的保护。
2设计的课题内容2.1设计规程根据继电保护在电力系统中所担负的任务,一般情况下,对动作于跳闸的继电保护在技术上有四条基本要求:可靠性、选择性、速动性、灵敏性。
应根据具体电力系统,使继电保护为提高电力系统安全、稳定和经济运行,发挥最大效能。
2.2本设计的保护配置2.2.1主保护配置距离保护的主保护是距离I段保护和距离II段保护。
(1) 距离I段保护距离I段保护是瞬时动作的,它只反映本线路的故障,下级线路出口发生故障应不可靠不动作,其启动阻抗的整定值必须躲开末端短路的测量阻抗来整定。
如此整定后,距离I段无法保证保护本段线路全长,这是一个严重缺点。
为了切除本线路末端I 段无法保护到的区域,就需设置距离II 段保护。
(2) 距离II 段保护距离II 段整定值的确定应使其不超出下级线路距离I 段保护的保护范围,同时高出一个的时限t ∆,以保证选择性。
距离I 段与II 段联合工作构成本段线路的主保护。
2.2.2后备保护配置距离保护的后备保护是距离III 段保护。
继电保护课程设计(完整版)
继电保护课程设计(完整版)评语:本报告在设计过程和计算部分表现出色,但需要更好的排版和格式。
建议将标题和正文分开,并使用合适的字体和字号。
同时,删除无关或有问题的段落,并对每段话进行小幅度的修改,以使其更加清晰易懂。
继电保护原理课程设计报告考勤:10分守纪:10分设计过程:40分设计报告:30分小组答辩:10分总成绩:100分专业:电气工程及其自动化班级:电气1004姓名:XXX学号:xxxxxxxx1指导教师:XXXXXX2013年7月18日1.设计原始资料1.1 具体题目根据下图所示网络,系统参数为:E=115/3kV,XG1=15Ω、XG3=10Ω,L1=60km,L3=40km,LB-C=50km,IⅡⅢKrel=1.2,Krel=Krel=1.15,IB-C.max=300A,LC-D=30km,LD-E=20km,线路阻抗0.4Ω/km,IC-D.max=200A,ID-E.max=150A,KSS=1.5,Kre=0.85.2.设计的课题内容2.1 设计规程根据规程要求,110kV线路保护应包括完整的三段相间距离保护、三段接地距离保护、三段零序方向过流保护和低频率保护,并配有三相一次重合闸功能、过负荷告警功能,跳合闸操作回路。
本次课程设计涉及的是三段过流保护。
其中,I段、II段可方向闭锁,从而保证了保护的选择性。
2.2 本设计保护配置2.2.1 主保护配置主保护反映整个保护元件上的故障并能最短的延时有选择的切出故障的保护。
在本设计中,I段电流速断保护、II段限时电流速断保护作为主保护。
2.2.2 后备保护配置后备保护是主保护拒动时,用来切除故障的保护。
作为下级主保护拒动和断路器拒动时的远后备保护,同时作为本线路主保护拒动时的近后备保护。
在本次设计中,III段定时限过电流保护作为后备保护。
3.短路电流的计算3.1 等效电路的建立本次课程设计线路等效阻抗如图1所示。
3.2 短路点的选取评语:本报告在设计过程和计算部分表现出色,但需要更好的排版和格式。
继电保护课程设计报告书
电力系统继电保护原理课程设计班级: 2008级生信1班学号: 20085097:学博专业:电气工程及其自动化指导老师:王牣评分:A(优),B(良),C(中),D(合格),E(不合格)教师签名(盖章):日期:年月日目录第一节设计任务书 (1)1、继电保护课程设计的目的 (1)2、原始数据 (2)2.1 基础数据 (2)2.2 系统接线图 (3)3、课程设计要求 (4)3.1 需要完成的设计容 (4)3.2 设计文件容 (5)第二节馈线保护配置与整定计算 (6)1、馈线保护配置 (6)2、馈线保护整定计算 (6)2.1 电流速断定值计算 (6)2.2 阻抗I段定值计算 (6)2.3 阻抗II段定值计算 (7)2.4 过电流定值计算 (7)第三节变压器保护配置与整定计算 (8)1、变压器保护配置 (8)2、变压器电量保护整定计算 (8)2.1 差动速断保护 (8)2.2 二次谐波制动的比率差动保护 (8)2.3 三相低电压过电流保护 (9)2.4 单相低电压过电流保护 (9)2.5 零序过电流保护 (10)2.6 过负荷保护 (10)3、变压器非电量计算 (10)3.1 瓦斯保护整定计算 (10)3.2 主变过热整定计算 (10)第四节并联电容补偿装置配置与整定计算 (11)1、并联补偿装置保护配置 (11)2、并联补偿装置整定计算 (11)2.1 电流速断保护 (11)2.2 差流保护 (11)2.3 过电流保护 (12)2.4 高次谐波过流保护 (12)2.5 差压保护 (13)2.6 低电压保护 (14)2.7 过电压保护 (14)第五节 B相馈线保护原理接线图和展开图 (15)1、电流保护 (15)2、阻抗保护 (16)第一节设计任务书1、继电保护课程设计的目的1)能把所学过的理论知识进行综合运用,从而达到巩固、加深及扩大专业知识,并使之系统化。
2)正确领会和贯彻国家的方针、技术经济政策,培养正确的设计思想,并掌握设计的基本方法。
110KV线路继电保护课程设计报告
第1章继电保护电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源。
但是,电力系统的组成元件数量多,结构各异,运行情况复杂,覆盖的地域辽阔。
因此,受自然条件、设备及人为因素的影响,可能出现各种故障和不正常运行状态。
需要有专门的技术为电力系统建立一个安全保障体系,其中最重要的专门技术之一就是继电保护技术。
电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好。
1.1 什么是继电保护继电保护是指研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,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、输电线路、母线等)使之免遭损害。
电力系统继电保护是在全系统围,按指定分区实时的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继电保护装置,是指装设于整个电力系统的各个元件上,能在指定区域快速准确地对电气元件发出的各种故障或不正常运行状态作出反应,并按规定时限动作,时断路器跳闸或发出告警信号的一种反事故自动装置。
继电保护装置的基本任务是:(1)自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除并最大限度地保证其他无故障部分恢复正常运行;(2)能对电气元件的不正常运行状态作出反应,并根据运行维护规和设备承受能力动作,发出告警信号,或减负荷,或延时跳闸;总之,继电保护技术是电力系统必不可少的组成部分,对保障系统安全运行,保证电能质量,防止故障扩大和事故发生,都有极其重要的作用。
1.2 继电保护的发展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。
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。
关于继电保护的课程设计
关于继电保护的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解继电保护的基本概念、原理及分类。
2. 学生能够掌握继电保护的主要参数及其调整方法。
3. 学生能够了解继电保护装置的组成、功能及其在电力系统中的应用。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析简单电力系统故障,并选择合适的继电保护装置。
2. 学生能够通过实验和实践,学会使用继电保护测试仪器,进行基本的操作与调整。
3. 学生能够通过案例分析与小组讨论,提高解决问题的能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到继电保护在电力系统中的重要性,增强对电力工程领域的兴趣。
2. 学生能够养成严谨的科学态度,注重实践与理论相结合的学习方法。
3. 学生能够培养安全意识,了解继电保护在保障电力系统安全运行中的作用。
课程性质分析:本课程属于电力工程领域的基础课程,旨在帮助学生建立继电保护的基本知识体系,提高实践操作能力。
学生特点分析:高二年级的学生已具备一定的物理和数学基础,具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力,对新鲜事物充满好奇心。
教学要求:1. 结合课本内容,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
2. 创设情境,激发学生的学习兴趣,引导学生主动探索、积极思考。
3. 强化团队合作,培养学生的沟通与协作能力。
二、教学内容1. 继电保护基本概念与原理- 介绍继电保护的定义、作用及其重要性。
- 解释继电保护的原理,包括电流保护、电压保护、差动保护等。
2. 继电保护装置及其分类- 列举常见的继电保护装置,如过电流保护装置、距离保护装置、方向保护装置等。
- 分析各种保护装置的特点和应用场合。
3. 继电保护主要参数与调整方法- 介绍继电保护的主要参数,如整定值、动作时间、返回时间等。
- 讲解参数调整的原则和方法,以及影响参数调整的因素。
4. 继电保护装置的组成与应用- 概述继电保护装置的组成,包括检测元件、逻辑元件、执行元件等。
- 分析继电保护装置在电力系统中的应用案例。
继电保护课程设计报告
继电保护课程设计报告一、引言本报告旨在介绍继电保护课程设计的全面情况,包括设计目的、设计原则、设计流程、结果分析和总结等方面。
继电保护是电力系统中非常重要的一环,为了提高学生对于该领域的理解,本次课程设计旨在让学生深入了解继电保护的基本原理和应用。
二、设计目的本次课程设计主要有以下几个目的:1. 让学生了解基础电路理论和继电保护原理;2. 培养学生分析问题和解决问题的能力;3. 提高学生实验操作技能;4. 增强学生对于实际工作中应用知识技能的认识。
三、设计原则1. 突出实践性:本次课程设计注重实践操作,让学生通过实际操作来掌握知识点。
2. 突出系统性:本次课程设计注重系统性,将继电保护相关知识点串联起来,形成一个完整体系。
3. 突出创新性:本次课程设计鼓励创新思维,鼓励学生在实验过程中发现问题并提出改进方案。
四、设计流程1. 确定实验内容:根据继电保护的基本原理和应用,确定实验内容,包括过电压保护、欠电压保护、过流保护等。
2. 设计实验方案:根据实验内容,设计实验方案,包括搭建实验电路、确定实验参数等。
3. 实施实验操作:按照实验方案进行实际操作。
4. 分析结果并提出改进方案:对于实验结果进行分析,并提出改进方案。
五、结果分析1. 过电压保护:通过搭建合适的过电压保护电路,成功地对于过电压进行了检测和处理。
在测试中,当输入电压超过设定值时,继电器能够及时动作,切断负载电路。
2. 欠电压保护:通过搭建合适的欠电压保护电路,成功地对于欠电压进行了检测和处理。
在测试中,当输入电压低于设定值时,继电器能够及时动作,切断负载电路。
3. 过流保护:通过搭建合适的过流保护装置,成功地对于过流进行了检测和处理。
在测试中,当负载发生短路或过载时,继电器能够及时动作,切断负载电路。
六、总结通过本次课程设计,学生深入了解了继电保护的基本原理和应用,并通过实际操作提高了实验操作技能。
同时,学生在实验过程中发现了问题并提出改进方案,培养了分析问题和解决问题的能力。
继电保护课程设计报告
‘南京工程学院课程设计说明书(论文)题目某110kV电网继电保护配置与整定计算的部分设计课程名称电力系统继电保护A院(系、部、中心)电力工程学院专业电气工程及其自动化班级学生姓名学号设计地点工程实践中心9-322指导教师设计起止时间:2011年12月5日至2011年12月16日目录1 课程设计任务及实施计划........................................ 错误!未定义书签。
已知条件............................................. 错误!未定义书签。
参数选择与具体任务................................... 错误!未定义书签。
保护配置及整定计算任务分析........................... 错误!未定义书签。
实施计划...................................................... 错误!未定义书签。
2 零序短路电流计算 (4)各元件电抗标幺值计算......................................... 错误!未定义书签。
各序阻抗化简.................................................. 错误!未定义书签。
各序等值电抗计算............................................. 错误!未定义书签。
零序电流计算.................................................. 错误!未定义书签。
互感器的选择.................................................. 错误!未定义书签。
3继电保护整定计算. (9)距离保护...................................................... 错误!未定义书签。
继电保护课程设计报告书
ІІ Z set = 0.8 × (0.4 × 40 + 0.85 ×1× 40.33)= 40.22Ω .1
对以上两种情况,取较小值:
ІІ Z = 31.84Ω set .1
灵敏度: K = sen
ІІ Z set 31.84 .1 = = 1.99 > 1.5 (满足要求) 16 Z EF
动作时间: t ІІ = 0.5s 3)距离保护 1 的第 III 段,采用方向阻抗继电器
继电保护课程设计 报告书
专 班 姓
业: 级: 名:
电气工程及其自动化 电气(职)132 徐家标 吴雪颖
指导老师:
职业技术教育学院 二〇一六年十二月
继电保护课程设计报告书
1
课程设计目的
1、 通过课程设计,使学生加深、巩固课堂知识,学会相关线路保护设计的原理及方法; 2、 能够灵活运用所学知识对所涉及的保护进行整定计算; 3、 训练学生工程 CAD 制图方法; 4、 学习保护配置原则、整定原则、灵敏系数要求以及灵敏系数校验方法; 5、 加深对相关涉及专业课程的理解,了解专业知识间的联系。
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继电保护课程设计报告书
I Z + Z EF I + I′ I′ 1+ 1 = 1 + G1 Kb = 3 = 1 1 = I1 I1 I1 ZG 2 = K b.min X s1.min + Z EF 10 + 0.4 × 40 = +1 = +1 1 ∞ X s 2.max
ІІ Z set = 0.8 × (0.4 × 40 + 0.85 ×1× 0.4 × 70)= 31.84Ω .1
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心得体会
为期两个星期的继电保护课程设计结束了,两个星期前,对继电保护的电流保护整定以
继电保护课程设计报告__距离保护
1 设计原始资料1.1 具体题目如下图所示网络,系统参数为:ϕE =115/3kV ,XG1=15Ω、XG2=10Ω、XG3=10Ω,L1=L2=60km 、L3=40km ,LB-C=50km ,LC-D=30km ,LD-E=20km ,线路阻抗0.4Ω/km ,I I I∏==relrel I rel K K K =0.85,IB-C.max=300A 、IC-D.max=200A 、ID-E.max=150A ,KSS=1.5、Kre=1.2。
AB试对线路L1、L2、L3进行距离保护的设计。
1.2 要完成内容对保护3和保护5进行距离保护设计。
其中包括距离保护Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段的整定计算,及设备选型。
2 设计分析2.1 设计步骤其中包括四个步,第一步:保护3和保护5的Ⅰ段的整定计算及灵敏度校验;第二步:保护3和保护5的Ⅱ段的整定计算及灵敏度的校验;第三部:保护3和保护5的Ⅲ段的整定计算及灵敏度的校验;第四步:继电保护设备的选择和原理的分析。
2.2 本设计保护配置距离保护在作用上分为主保护和后备保护,主保护用于对线路进行保护主要作用的装置当线路故障时,主保护首先动作。
当主保护由于故障拒动时就需要后备保护对线路起保护作用,后备保护用于对线路起后备保障作用。
线路主保护有距离保护的Ⅰ段和Ⅱ段保护,线路的后备是距离保护Ⅲ段保护。
后备保护又分为近后备保护和远后备保护。
2.2.1 主保护配置距离保护的主保护是距离保护Ⅰ段和距离保护Ⅱ段。
(1) 距离保护Ⅰ段保护距离保护的第Ⅰ段是瞬时动作的,它只反映本线路的故障,下级线路出口发生故障时,应可靠不动作。
以保护3为例,其启动阻抗的整定值必须躲开本线路末端短路的测量阻抗来整定。
同时,在考虑到阻抗继电器和电流、电压互感器的误差后,需要引入可靠系数IrelK(一般取0.8~0.85)以满足要求。
如此整定后,距离Ⅰ段就只能保护本线路全长的80%~85%,无法保证保护线路全长,这是一个缺点。
课程设计报告书---电力系统继电保护课程设计
课程设计报告书---电力系统继电保护课程设计目录电力系统继电保护课程设计 (1)一、题目要求 (1)二、设计方案 (6)三、短路点短路电流计算 (11)四、整定计算 (13)五、继电器选型 (20)六、总结 (22)参考文献 (23)电力系统继电保护课程设计一、题目要求1.目的任务电力系统继电保护课程设计是一个实践教学环节,也是学生接受专业训练的重要环节,是对学生的知识、能力和素质的一次培养训练和检验。
通过课程设计,使学生进一步巩固所学理论知识,并利用所学知识解决设计中的一些基本问题,培养和提高学生设计、计算,识图、绘图,以及查阅、使用有关技术资料的能力。
本次课程设计主要以中型企业变电所主变压器及相邻线路为对象,主要完成继电保护概述、主变压器及线路继电保护方案确定、短路电流计算、继电保护装置整定计算、绘保护配置图等设计和计算任务。
为以后深入学习相关专业课、进行毕业设计和从事实际工作奠定基础。
2.设计内容2.1主要内容(1)熟悉设计任务书,相关设计规程,分析原始资料,借阅参考资料。
(2)继电保护概述,主变压器继电保护方案确定,线路保护方案的确定。
(3)短路电流计算。
(4)继电保护装置整定计算。
(5)各种保护装置的选择。
2.2原始数据某变电所电气主接线如图1所示,两台变压器均为双绕组、油浸式、强迫风冷、分级绝缘,其参数如下:S N=63MVA;电压为110±8×1.25%/38.5 kV;接线为Y N/d11(Y0/Δ-11);短路电压U k(%)=10.5。
两台变压器同时运行,110kV侧的中性点只有一台接地,若只有一台运行,则运行变压器中性点必须接地。
2.3设计任务图1 主接线图结合系统主接线图,要考虑L1L2两条110kV高压线路既可以并联运行也可以单独运行。
针对某一主变压器及相邻线路的继电保护进行设计,变压器的后备保护(定时限过电流电流)作为线路的远后备保护。
已知条件如下:(1)变压器35kV母线母线单电源辐射形线路L3L4的保护方案拟定为三段式电流保护,保护采用两相星形接线,L5L6馈出线定时限过流保护最大的时限为1.5s,线路L3L4的正常最大负荷电流为450A,(2)L1L2各线路均装设距离保护,试对其相间短路保护I,II,III段进行整定计算,即求各段动作阻抗Z OP I,Z OP II,Z OP III和动作时限t1I、t1II、t1III,并校验其灵敏度,线路L1L2的最大负荷电流为变压器额定电流的2倍,功率因数cosϕ=0.9,各线路每千米阻抗Z1=0.4Ω,阻抗角ϕL=700,电动机自启动系数K SS=1.5,继电器的返回系数Kre=1.2,并设Krel`=0.85, Krel``=0.8, Krel```=1.2,距离III段采用方向阻抗继电器,(3)变压器主保护采用能保护整个变压器的无时限纵差保护,变压器的后备保护作为线路的远后备保护。
长沙理工大学继电保护课程设计报告书
目录一、任务书··21、基本资料与数据··22、设计容与要求··23、设计成果··2二、三绕组变压器B’保护配置与整定计算··51、保护配置··52、短路电流的计算··53、复合电压启动的过流保护整定计算··6(a)整定计算过程与校验··6(b)装设原则··9三、附录1、附表··102、附图 (a)原始资料图··11(b)拓扑图··14(c)保护原理图··16四、设计总结··23参考文献··24一任务书1、基本资料和数据:本电站为位于本省西南部山区某江中下游的一个水电站,距县城35KM,水电站保证出力为9200KW,年利用小时数为5300小时/年,多年平均发电量为1.866亿度/年,装有4台一样的悬式水轮发电机组,单机容量为8800KW.水轮机为混流式,型号为HL220-LJ-230,机组额定容量为10000KW,发电设备厂生产。
水轮发电机:型号为SF425/79-32,悬式,额定容为Pe=8800kw, 额定电压为Ue=6.3kv,额定电流为Ie=1008A,功率因数cos=0.8,额定转速Ne=187.5转/分,频率50HZ,飞逸转速为430转/分,转动惯量450吨米2,转子重63.6吨,总重量138.6吨,发电设备厂生产。
调速器,型号WT-100,双微机调速器。
永磁机,型号TY65/133-16,功率1.5KVA,110V,25HZ,电机厂生产。
发电机励磁装置,自并激可控硅励磁装置,励磁变压器SL1-250/10,接法:Y/Y-12。
负荷情况:D1为本县城,Pe=5000KW,COSΦ=0.8,距本站35KM,可用单回架空线供电。
继电保护课程设计报告..
,继电保护原理课程设计报告¥专业:班级:姓名:学号:指导教师:兰州交通大学自动化与电气工程学院2014 年7月 11日1 设计原始资料具体题目如下图所示网络,系统参数为:3115=E kV,Ω15=1G X 、Ω11=2G X 、Ω10=3G X ,61==21L L km 、41=3L km ,51=BC L km 、31=CD L km 、30=DE L km ,线路阻抗/Ω4.0km,85.0=rel K 、85.0=K ==ⅢⅡⅠrel rel rel K K ,311=max .BC I A 、211=max .CD I A 、151=max .CE I A ,5.1 ss K ,15.1=re K试对线路L1、L2、L3进行距离保护的设计。
要完成的内容在本次课程设计中,我所设计的是对线路中的第2,5处装置进行三段式的距离保护。
距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征,测量电压与电流的比值,反应故障点到保护安装处的距离而工作的保护。
2 分析要设计的课题内容设计规程根据继电保护在电力系统中所担负的任务,一般情况下,对动作于跳闸的继电保护在技术上有四条基本要求:选择性、速动性、灵敏性、可靠性。
这几个之间,紧密联系,既矛盾又统一,必须根据具体电力系统运行的主要矛盾和矛盾的主要方面,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。
(1)可靠性可靠性是指保护该动作时应动作,不该动作时不动作。
为保证可靠性,宜选用性能满足要求、原理尽可能简单的保护方案。
(2)选择性选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障,当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。
为保证选择性,对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件(如起动与跳闸元件、闭锁与动作元件),其灵敏系数及动作时间应相互配合。
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继电保护原理课程设计报告专业:班级:姓名:学号:指导教师:兰州交通大学自动化与电气工程学院2014 年7月11日继电保护原理课程设计报告11 设计原始资料1.1 具体题目如下图所示网络,系统参数为:3115=E kV ,Ω15=1G X 、Ω11=2G X 、Ω10=3G X ,61==21L L km 、41=3L km ,51=BC L km 、31=CD L km 、30=DE L km ,线路阻抗/Ω4.0km ,85.0=rel K 、85.0=K ==ⅢⅡⅠrel rel rel K K ,311=max .BC I A 、211=max .CD I A 、151=max .CE I A ,5.1 ss K ,15.1=re K试对线路L1、L2、L3进行距离保护的设计。
1.2 要完成的内容在本次课程设计中,我所设计的是对线路中的第2,5处装置进行三段式的距离保护。
距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征,测量电压与电流的比值,反应故障点到保护安装处的距离而工作的保护。
2 分析要设计的课题内容2.1 设计规程根据继电保护在电力系统中所担负的任务,一般情况下,对动作于跳闸的继电保护在技术上有四条基本要求:选择性、速动性、灵敏性、可靠性。
这几个之间,紧密联系,既矛盾又统一,必须根据具体电力系统运行的主要矛盾和矛盾的主要方面,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。
(1)可靠性可靠性是指保护该动作时应动作,不该动作时不动作。
为保证可靠性,宜选用性能满足要求、原理尽可能简单的保护方案。
(2)选择性选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障,当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。
为保证选择性,对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件(如起动与跳闸元件、闭锁与动作元件),其灵敏系数及动作时间应相互配合。
(3)灵敏性灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生故障时,保护装置具有的正确动作能力的裕度,灵敏性通常用灵敏系数或灵敏度来衡量,增大灵敏度,增加了保护动作的信赖性,但有时与安全性相矛盾。
对各类保护的的灵敏系数的要求都作了具体规定,一般要求灵敏系数在1.2-2之间。
(4)速动性速动性是指保护装置应能尽快地切除故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围。
110kV及以上电压等级的线路,由于其负荷电流大,距离长,用电流保护往往不能满足技术要求,而需要采用距离保护。
这是因为与电流保护相比,距离保护有以下优点:①敏度较高。
因为阻抗IZ=,阻抗继电器反映了正常情况与短路时电流、U电压值的变化,短路时电流I增大,电压U降低,阻抗Z减小得多。
②保护范围与选择性基本上不受系统运行方式的影响。
由于短路点至保护安装处的阻抗取决于短路点至保护安装处的电距离,基本上不受系统运行方式的影响,因此,距离保护的保护范围与选择性基本上不受系统运行方式的影响。
③迅速动作的范围长。
距离保护第一段的保护范围比电流速断保护范围长,距离保护第二段的保护范围比限时电流速断保护范围长,因而距离保护迅速动作的范围较长。
距离保护比电流保护复杂,投资多。
但由于上述优点,在电流保护不能满足技术要求的情况下应当采用距离保护。
2.2 本设计的保护配置2.2.1 主保护配置距离保护Ⅰ段和距离保护Ⅱ段构成距离保护的主保护。
(1)距离保护的Ⅰ段图2.1 距离保护网络接线图瞬时动作,Ⅰt 是保护本身的固有动作时间。
保护1的整定值应满足:AB Ιset Z Z <1考虑到阻抗继电器和电流、电压互感器的误差,引入可靠系数Ιrel K (一般取0.8—0.85),则AB Ιrel Ιset Z K Z =1同理,保护2的Ⅰ段整定值为:BC Ιrel Ιset Z K Z =2如此整定后,保护的Ⅰ段就只能保护线路全长的80%—85%,这是一个严重的缺点。
为了切除本线路末端15%—20%范围以内的故障,就需要设置距离保护第Ⅱ段。
(2)距离Ⅱ段整定值的选择和限时电流速断相似,即应使其不超出下一条线路距离Ⅰ段的保护范围,同时带有高出一个t 的时限,以保证选择性,例如在图2.1中,当保护2第Ⅰ段末端短路时,保护1的第二段保护的测量阻抗为:Ιset AB m Z Z Z 2+=引入可靠系数ΙΙrel K (一般取0.8)以及分支系数 b.m in K ,则保护1的Ⅱ段的整定阻抗为:[]BC AB Ιset b AB ΙΙrel ΙΙset Z Z Z K Z K Z )85.0~8.0(+8.0=)+(=2min .12.2.2 后备保护配置为了作为相邻线路的保护装置和断路器拒绝动作的后备保护,同时也作为距离Ⅰ段与距离Ⅱ段的后备保护,还应该装设距离保护第Ⅲ段。
距离Ⅲ段:整定值与过电流保护相似,其启动阻抗要按躲开正常运行时的负荷阻抗来选择,动作时限还按照阶梯时限特性来选择,并使其比距离Ⅲ段保护范围内其他各保护的最大动作时限高出一个t Δ。
3距离保护整定计算3.1等效电路建立及短路点选取3.1.1保护2等效电路建立及短路点选取保护2等效电路建立及短路点选取如图3.1所示。
C D2图3.1 保护1等效电路3.1.2保护5等效电路建立及短路点选取保护5等效电路建立及短路点选取如图3.2所示。
图3.2 保护5等效电路4 保护的配合及整定计算4.1 保护2处的距离保护的整定与校验4.1.1 保护2处的距离保护第I 段整定(1)保护装置2处的I 段整定阻抗为1rel set.2Z =CD I I L K Z4.0×31×85.0= Ω54.10=式中 I Z set.2—保护2处的距离I 段的整定阻抗; CD L —被保护线路CD 的长度;1Z —被保护线路单位长度的阻抗;I K rel —可靠系数;(2)动作时间s 0=I t (第I 段实际动作时间为保护装置固有的动作时间)。
4.1.2 保护2处的距离保护第Ⅱ段整定(1)与相邻线路DE L 距离保护I 段相配合,保护2处的Ⅱ段的整定阻抗为)DE CD II II L Z K L K Z 1b.min 1rel set.2+Z (=b.m in K 是保护1的I 段末端发生短路时对保护2而言的最小分支系数,由于其没有分支支路,故其分支系数为1于是 =2.ΙΙset Z ()Ω68.17=21×4.0×1+4.0×31×85.0(2)灵敏度校验距离保护Ⅱ段,应能保护线路的全长,本线路末端短路时,应有足够的灵敏度。
考虑到各种误差因素,要求灵敏系数应满足25.1>43.1=4.0×3168.17=Z =D set.2senC ΙΙZ K 满足要求 (3)动作时间与相邻保护1距离I 段保护配合,则,s 5.0=Δ+=12t t t I II它能同时满足与相邻保护以及与相邻变压器保护配合的要求。
4.1.3 保护2处的距离保护第Ⅲ段整定(1)整定阻抗:按躲开被保护线路在正常运行条件下的最小负荷阻抗min L Z 来整定计算的,所以有ssre L Ⅲset K K K Z rel min 2.Z = Ω89.270=211.0×3110×9.0==max .min .Lmin L L I U Z 其中85.0=rel K ,15.1=re K ,5.1 ss K ,于是Ω04.157=5.1×15.183.0×89.270=2.Ⅲset Z (2)灵敏度校验距离保护Ⅲ段,即作为本线路I 、Ⅱ段保护的近后备保护,又作为相邻下级线路的远后备保护,灵敏度应分别进行校验。
作为近后备保护时,按本线路末端短路进行校验,计算式为5.1>66.12=4.0×3104.157=Z =set.2senCD III Z K 满足要求作为远后备保护时,按相邻线路末端短路进行校验,计算式为2.1>55.7=4.8×1+4.1204.157=+Z =max b set.2sen DE CD III Z K Z K 。
满足要求 (3)动作延时为s 1=Δ+=12t t t III III4.2 保护5处的距离保护的整定与校验4.2.1 保护5处距离保护的第I 段整定(1)保护5处的I 段的整定阻抗为1rel set.5Z =AB I I L K Z Ω97.13=4.0×41×85.0=k式中 I Z set.5—距离I 段的整定阻抗; AB L —被保护线路AB L 的长度;1Z —被保护线路单位长度的阻抗;I K rel —可靠系数;(2)动作时间s 0=I t (第I 段实际动作时间为保护装置固有的动作时间)。
4.2.2 保护5处距离保护的第Ⅱ段整定(1)与相邻线路BC L 距离保护I 段相配合,线路L2的Ⅱ段的整定阻抗为)BC L II II L Z K L K Z 1b.min 13rel set.5+Z (=b.m in K —线路BC L 对线路3L 的最小分支系数,其求法为图4.2.2 等效电路图Ω15=1XG Ω11=2XG Ω11=3XG1=XG Z //2XG =11+1511×15=6.3I Z XG Z Z Z Z I L L L 33111++++===4.16+11+4.24+3.64.24+3.6I 0.53I b.m in K =1I I =II 53.0=1.89 于是 =5.Ⅱset Z ()Ω7.46=51×4.0×89.1+4.0×41×85.0 (2)灵敏度校验距离保护Ⅱ段,应能保护线路的全长,本线路末端短路时,应有足够的灵敏度。
考虑到各种误差因素,要求灵敏系数应满足25.1>84.2=4.0×417.46=Z =3set.5senL ΙΙZ K 满足要求 (3)动作时间,与相邻线路C B L 距离I 段保护配合,则,s 5.0=Δ+=35t t t I II它能同时满足与相邻保护以及与相邻变压器保护配合的要求。
4.2.3 保护5处距离保护的第Ⅲ段整定(1)整定阻抗:按躲开被保护线路在正常运行条件下的最小负荷阻抗min L Z 来整定计算的,所以有ss L Ⅲset K K K Z re min rel 5.Z = Ω79.182=311.0×3110×9.0==max min 2Lmin L I U Z 其中85.0=rel K ,15,1=re K 5.1=ss K ,于是Ω07.90=5.1×15.185.0×79.182=5.Ⅲset Z (2)灵敏度校验距离保护Ⅲ段,即作为本线路I 、Ⅱ段保护的近后备保护,又作为相邻下级线路的远后备保护,灵敏度应分别进行校验。