电力系统继电保护课程设计-输电线路方向电流保护设计
电力系统继电保护课程设计
电力系统继电保护原理课程设计作者姓名学号指导教师所在院系专业班级目录第一章绪论 (2)第1.1节电力系统继电保护概论 (2)第1.2节继电保护的构成与分类 (3)第二章数据分析 (3)第2.1节数据的分析和整理 (3)第2.2节继电保护的作用 (4)第2.3节计算系统中个原元件主要参数 (4)第2.4节节元件参数一览表 (5)第2.5节输电线路PT和CT的选择 (10)第三章短路电流计算 (11)第3.1节短路计算的目的规定和步骤 (11)第3.2节运行方式的确定 (11)第3.3节短路电流周期计算 (12)第四章电力网电流保护整定和灵敏度检验 (23)第4.1节对继电保护装置的基本要求 (23)第4.2节电流保护整定计算 (24)第五章电力网相间距离保护整定计算与灵敏度检验 (29)第5.1节继电保护的基本要求 (29)第5.2节距离保护整定计算 (30)第六章电力网零序继电保护整定计算 (35)第6.1节概述 (35)第6.2节零序电流保护整定计算 (36)第6.3节零序接地距离保护 (38)第七章高频保护的整定 (40)第八章自动重合闸装置的配置 (43)第7.1节自动重合闸的作用和要求 (43)第7.2节自动重合闸的配置 (43)附录 (44)参考文献 (48)第一章绪论第1.1节电力系统继电保护概论从科学技术的角度，电力系统继电保护隶属于电力系统及其自动化专业领域；从工业生产的角度，电力系统继电保护是电力工业的一个必不可少的组成部分，担负着保障电力系统安全运行的重要职责。
继电保护包括继电保护技术和继电保护装置。
继电保护技术是一个完整的电力技术理论体系。
它主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计与继电保护运行及维护等技术构成。
1.1.1 继电保护的基本概念电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源，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。
10电气《电力系统继电保护原理》课程设计
《电力系统继电保护原理》课程设计任务书1设计题目：微机自适应电流保护装置设计设计目的:了解电力系统基本概念、特点，三段式电流保护的原理,自适应保护的原理和方法。
熟悉工程设计的方法,学习微机保护的基本原理和应用。
设计内容：1、了解国内外输电线路保护的发展、最新技术，写出文献综述；2、阐述三段式电流保护的原理及整定方法；3、选择主芯片，设计保护装置主电路；4、设计软件流程图。
设计要求：1、查阅有关文献资料，撰写综述；2、语言通顺，图纸规范；3、方案合理、层次清楚；4、格式规范，正文不少于3000字。
5、按时独立完成设计任务。
指导教师签名：年月日《电力系统继电保护原理》课程设计任务书2设计题目：微机自适应距离保护装置设计设计目的:了解电力系统基本概念、特点，三段式距离保护的原理,自适应保护的原理和方法。
熟悉工程设计的方法,学习微机保护的基本原理和应用。
设计内容：1、了解国内外输电线路保护的发展、最新技术，写出文献综述；2、阐述三段式距离保护的原理及整定方法；3、选择主芯片，设计保护装置主电路；4、设计软件流程图。
设计要求：1、查阅有关文献资料，撰写综述；2、语言通顺，图纸规范；3、方案合理、层次清楚；4、格式规范，正文不少于3000字。
5、按时独立完成设计任务。
指导教师签名：年月日《电力系统继电保护原理》课程设计任务书3设计题目：微机自适应变压器差动保护装置设计设计目的:了解电力系统基本概念、特点，变压器差动保护的原理,自适应保护的原理和方法。
熟悉工程设计的方法,学习微机保护的基本原理和应用。
设计内容：1、了解国内外变压器差动保护的发展、最新技术，写出文献综述；2、阐述变压器差动保护的原理及整定方法，变压器差动保护不平衡电流产生的原因及消除方法；3、选择主芯片，设计保护装置主电路；4、设计软件流程图。
设计要求：1、查阅有关文献资料，撰写综述；2、语言通顺，图纸规范；3、方案合理、层次清楚；4、格式规范，正文不少于3000字。
电力系统继电保护-(第2版)第二章-电流保护PPT课件全文编辑修改
等值阻抗最大，以致发生故障时，通过保护装置的短路电流为 最小的运行方式。
➢最大短路电流：在最大运行方式下三相短路时通过保护装置
的电流为最大，称为最大短路电流。
Ik.m axZ E Z s.m iE nZ k 1Z s.m in E Z 1 L k 1短路类型系数
流来整定。
动作电流：
I ＝K II
II
set.2 rel
Iset.1
K r I e I l 1 .1 ~ 1 .2 ( 非 周 期 分 量 已 衰 减 ）
为保证选择性，动作时限要高于下一线路电流速断保护的动 作时限一个时限级差△t （Δt一般取0.5s）
动作时间： t2II t1 tt
(1) 前一级保护动作的负偏差(即保护可能提前动作) ； (2) 后一级保护动作的正偏差(即保护可能延后动作) ； (3) 保护装置的惯性误差(即断路器跳闸时间：从接通跳闸回 路到触头间电弧熄灭的时间) ； (4) 再加一个时间裕度。
Lmin
1( Z1
3 E
2
II set
Zs.max)
（保证选择性和可靠性，牺牲一定的灵敏性，获得速动性）
三、保护实现原理图
电流速断保护的主要优点是动作迅速、简单可靠。 缺点是不能保护线路的全长，且保护范围受系统运行方式和 线路结构的影响。当系统运行方式变化很大或被保护线路很 短时，甚至没有保护范围。
对于单侧电源网络的相间短路保护主要采用三段式电流 保护，即第一段为无时限电流速断保护，第二段为限时电 流速断保护，第三段为定时限过电流保护。其中第一段、 第二段共同构成线路的主保护，第三段作为后备保护
电流互感器和电流继电器是实现电流保护的基本元件。
继电保护—方向过电流保护原理解析（四）
继电保护—方向过电流保护原理解析（四）一、方向过电流保护简述在电力系统中，两侧电源或单相环网的输电线路，在这样的电网中，为切除线路上的故障，线路两侧都装有断路器和相应的保护，如装设过流保护将不能保证动作的选择性。
为解决选择性的问题，在原来的电流保护的基础上装设了方向原件（功率方向继电器）。
规定：功率的方向由母线流向线路为正，由线路流向母线为负。
由功率方向继电器加以判断，当功率方向为正时动作，反之不动。
二、方向过电流保护动作分析当K1点短路,保护1、2动作，断开QF1和QF2，接在A、B、C、D母线上的用户，仍然由A侧电源和D侧电源分别供电，提高了对用户供电可靠性。
阶段式电流保护用于双侧电源的网络中，不能完全满足选择性要求。
以瞬时电流速断保护1为例，保护的动作电流为：对过电流保护，当在K1点短路时，要求：t2>t3当K2点短路时，要求:t3>t2显然，这两个要求是相互矛盾。
对于定时限过电流保护而言，利用动作时间是无法满足要求的。
结论：短路功率方向从母线指向线路时，保护动作才具有选择性。
三、方向过电流保护工作原理规定：短路功率的方向从母线指向线路为正方向。
K1点短路时，保护1、2、4、6为正方向；保护3和5反方向，不应起动。
为了满足选择性要求，保护1、3、5动作时间需进行配合；保护2、4、6动作时间需进行配合。
结论：相同动作方向保护的动作时间仍按阶梯原则进行配合t1>t3>t5，t6>t4>t23.1单相式方向过电流保护原理接线由起动元件、方向元件、时间元件和信号元件组成。
3.2功率方向继电器工作原理K1点发生短路故障时，加入保护3的电压与电流反映了一次电压和电流的相位和大小。
通过保护3的短路功率为：＞0当反方向短路时，通过保护3的短路功率为功率方向继电器动作条件：动作方程表达式事实上是间接比较保护安装处母线电压与流过保护安装处电流的相位。
当加入继电器电压为零时，无法进行比相。
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。
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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。
关于继电保护课程设计
关于继电保护课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解继电保护的基本原理和重要性。
2. 学生能掌握常见继电保护装置的类型、结构及工作原理。
3. 学生能了解继电保护装置在电力系统中的应用及配置方法。
技能目标：1. 学生能运用所学知识分析简单电力系统的故障类型及故障特征。
2. 学生能独立设计并搭建简单的继电保护实验电路。
3. 学生能通过实验操作，验证继电保护装置的动作特性及可靠性。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电力工程及继电保护领域的兴趣，增强学习动力。
2. 学生培养团队合作精神，学会在实验过程中相互交流、协作。
3. 学生提高安全意识，认识到继电保护在电力系统中的重要作用，增强社会责任感。
课程性质：本课程为专业实践课程，以理论知识为基础，注重实践操作。
学生特点：高二年级学生，已具备一定的物理和电路基础知识，对电力系统有一定了解。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高学生的动手能力和实际操作技能。
通过课程学习，使学生在掌握继电保护知识的同时，培养实际应用能力和安全意识。
1. 继电保护基本概念：介绍继电保护的定义、作用及发展历程。
教材章节：第二章第一节2. 继电保护原理：讲解电流保护、电压保护、差动保护等常见保护原理。
教材章节：第二章第二节3. 继电保护装置：介绍各种继电保护装置的类型、结构、工作原理及应用。
教材章节：第二章第三节4. 故障类型及特征：分析电力系统常见故障类型，及其故障特征。
教材章节：第二章第四节5. 继电保护配置：讲解继电保护装置在电力系统中的配置方法及注意事项。
教材章节：第二章第五节6. 实验教学：组织学生进行以下实验操作：a. 搭建简单继电保护实验电路，观察保护装置动作特性。
b. 分析实验数据，验证继电保护装置的可靠性。
教材章节：实验指导书教学内容安排与进度：第1周：继电保护基本概念及发展历程。
第2周：继电保护原理。
第3周：继电保护装置类型及结构。
大学继电保护课程设计
大学继电保护课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解继电保护的基本原理，掌握继电保护装置的构成及工作原理；2. 掌握常见电力系统故障类型及其对系统的影响，了解继电保护在电力系统中的作用；3. 学会分析继电保护装置的参数设置和调整方法，了解不同保护装置的适用范围及优缺点。
技能目标：1. 能够运用所学知识进行继电保护装置的选型、参数配置和调试；2. 掌握继电保护装置的故障诊断及处理方法，具备一定的实际操作能力；3. 能够利用相关软件进行继电保护系统的模拟与优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生严谨的科学态度，提高学生分析和解决问题的能力；2. 增强学生的团队合作意识，培养学生在实际工程中的沟通与协作能力；3. 激发学生对电力系统保护技术的兴趣，鼓励学生关注行业动态，为我国电力事业发展贡献力量。
本课程针对大学电气工程及相关专业高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标。
通过本课程的学习，旨在使学生在掌握继电保护基本知识的基础上，具备实际操作和工程应用能力，同时培养学生的专业素养和道德品质。
后续教学设计和评估将围绕以上目标进行，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 继电保护基本原理：包括保护原理、保护装置分类及其工作特性；教材章节：第一章 继电保护原理内容：电流保护、电压保护、差动保护、方向保护等。
2. 常见电力系统故障分析：介绍故障类型、故障特征及对系统的影响；教材章节：第二章 电力系统故障分析内容：短路故障、接地故障、过电压等。
3. 继电保护装置及其选型：分析各类保护装置的构成、参数设置及适用范围；教材章节：第三章 继电保护装置内容：保护继电器、测量继电器、控制继电器等。
4. 继电保护系统参数配置与调试：学习参数调整方法、调试步骤及注意事项；教材章节：第四章 继电保护系统参数配置与调试内容：参数计算、调试方法、调试工具等。
5. 故障诊断与处理：介绍继电保护装置的故障诊断方法、处理流程及预防措施；教材章节：第五章 故障诊断与处理内容：故障诊断方法、故障处理流程、预防措施等。
电力系统继电保护课设
电⼒系统继电保护课设⽬录第1章引⾔................................................... - 1 -1.1 设计题⽬基础资料....................................... - 1 -1.2 设计内容............................................... - 2 -1.3 设计要求............................................... - 2 - 第2章电⼒⽹络短路计算........................................ - 2 -2.1确定电⽹最⼤和最⼩运⾏⽅式............................... - 2 -2.2 计算各元件基准电抗标⼳值............................... - 3 -2.3 求各点短路电流（最⼤运⾏⽅式）......................... - 4 -2.4 最⼩运⾏⽅式下......................................... - 5 -2.5 短路电流计算........................................... - 6 -2.5.1 正向运⾏短路数据................................... - 6 -2.5.2 反向运⾏短路数据................................... - 7 - 第3章电⼒系统继电保护各元件选择.............................. - 8 -3.1 50MW汽轮发电机继电保护⽅式选择......................... - 8 -3.2 20MW电⼒变压器继电保护⽅式选择......................... - 9 -3.3 110kV单侧电源双开⽹络输电线路继电保护⽅式选择.......... - 9 - 第4章输电线路继电保护整定计算.............................. - 11 -4.1 三段式⽅向电流保护.................................... - 11 -4.2 三段式距离保护（正向）................................ - 12 -4.3 三段式距离保护（反向）................................ - 13 - 第五章 110kV⾼压输电线路继电保护装置配置..................... - 14 -5.1 距离保护⽅框图........................................ - 14 -5.2 重合闸逻辑⽅框图...................................... - 14 -5.3 主要技术指标.......................................... - 15 -5.3.1 整组动作时间...................................... - 15 -5.3.2 启动元件.......................................... - 15 -5.3.3 距离保护.......................................... - 16 -5.3.4 过流保护.......................................... - 16 -5.4 保护配置.............................................. - 16 - 收获体会....................................................... - 16 - 参考⽂献....................................................... - 17 -第1章引⾔1.1 设计题⽬基础资料如图1.3所⽰110kV 单电源环形⽹络：（1)所有变压器和母线装有纵联差动保护，变压器均为Ｙ，d11接线；（2）发电⼚的最⼤发电容量为（2×25+50）ＭＷ，最⼩发电容量为2×25ＭＷ；（3）⽹络的正常运⾏⽅式为发电⼚发电容量最⼤且闭环运⾏；（4）允许的最⼤故障切除时间为0.85s ；（5)线路AC 、BC 、AB 、CD 的最⼤负荷电流分别为230、150、230和140Ａ，负荷⾃起动系数5.1 ssK ；（6）时间阶梯△t ＝0.5s ；（7）线路正序电抗每公⾥为0.4Ω；设计任务：1）确定保护1、3、5、7(或2、4、6、7)的保护⽅式，以及它们的动作电流op I 、动作电压op U 、灵敏度sen K 和动作时间op t ；2）绘制保护5或保护4的原理接线图和展开接线图；××××cosφ=0.85X〃＝0.129X〃＝0.132cosφ=0.85cosφ=0.8cosφ=0.8cosφ=0.8图1.3设计题⽬三的⽹络图1.2 设计内容（1）短路电流计算1）确定电⼒系统最⼤运⾏⽅式和最⼩运⾏⽅式，计算最⼤短路电流值和最⼩短路电流值。
电力系统继电保护原理课程设计--单辐射式输电线路阶段式电流保护设计
《电力系统继电保护课程设计》题目: 单辐射式输电线路阶段式电流保护设计系别:自动化学院专业: 07电气工程及其自动化(低压电力智能控制方向)前言电力生产发，送，变，用的同时性，决定了它每一个过程重要性。
电力系统要通过设计、组织，以使电力能够可靠、经济地送到用户。
对供电系统最大的威胁就是短路故障，它会给系统带来巨大的破坏作用，因此我们必须采取措施来防范它。
对于一个大电网，故障发生的几率和故障带来的扰动是相当大的，如果没有切除故障的保护装置，电网是不允许运行的。
这就是继电保护在实际应用中的重要程度。
正确安装保护装置的必要性是显而易见的。
但在系统复杂的内部连接和与电厂的关系致使很难检查正确与否。
因此有必要采取校验手段。
保护是分区域布置的，这样整个电力系统都得到了保护，而不存在保护死区。
当故障发生时，保护应有选择地动作，跳开距离故障点最近的开关。
电力系统在运行中，可能发生各种故障和不正常运行状态。
故障和不正常运行状态都可能在电力系统中引起事故。
故障一旦发生，必须迅速而有选择性的切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。
切除故障的时间常常要求小到十分之几甚至百分之几秒，实践证明只有装设在每个电气元件上的保护装置才有可能满足这个要求。
而这种保护装置直到目前为止，大都是由单个继电器或者继电器与其附属设备的组合构成的，因而称之继电保护装置。
其基本任务是：（1）自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；（2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，而动作于发出信号，减负荷或跳闸。
可见，继电保护对保证系统安全、稳定和经济运行，阻止故障的扩大和事故的发生，发挥着极其重要的作用。
因此，合理配置继电保护装置，提高整定和校核工作的快速性和准确性，以满足现代电力系统安全稳定运行的要求，理应得到我们的重视。
目录目录 (1)一、课程设计目的和任务 (2)二、设计主要仪器设备和材料 (3)三、阶段式电流保护原理 (3)四、线路相同短路的阶段式电流保护装置 (4)五、阶段式电流保护实验参数整定计算 (5)六、实验验证与调整 (4)七、小结与展望 (16)八、致谢 (16)九、主要参考文献 (16)一、课程设计目的和任务设计目的：通过设计,使学生掌握和应用电力系统继电保护的设计,整定计算,资料整理查询和电气绘图等使用方法.在此过程中培养学生对各门专业课程整体观念综合能力,通过较为完整的工程实践基本训练,为全面提高学生的综合素质及增强工作适应能力打下一定的基础.本课程主要设计35KV 线路,变压器,发电机继电保护的原理,配置及整定计算,给今后继电保护的工作打下良的基础。
电力系统继电保护原理课程设计
！电力系统继电保护原理课程设计~\姓名：邓义茂班级：电气1班学号： 9~2013年12月@《电力系统继电保护原理课程设计》任务书一、课程设计的目的课程设计是本课程的重要实践环节，安排在理论教学结束后进行。
搞好课程设计，对巩固所学知识，提高实际工作能力具有重要作用。
经过设计、使学生掌握电力系统继电保护的方案设计、整定计算、设备选型、资料整理查询和电气绘图等使用方法，安排在理论教学结束后进行。
搞好课程设计，对巩固所学知识，提高实际工作能力具有重要作用。
通过本课程设计，使学生掌握新型继电保护设计的内容，步骤和方法，提高学生编写技术文件的技能，锻炼学生独立思考，运用所学知识分析和解决生产实际问题的能力。
二、原始资料某企业供电系统如图所示：图某企业供电系统图（三、设计要求1)AB段设三段式保护（速断、限时速断、过流），BC段设两段式保护（速断、过流），CD段设过流保护；2)计算出各保护的整定值，校验其保护范围和灵敏度系数是否符合要求，并完成主要电气设备的型号选择。
3)画出A段和B段的保护接线原理图和展开图。
四、原始参数1)速断可靠系数取2)限时速断可靠系数取3)过流可靠系数取4)￥5)接线系数取16)返回系数取7)自起动系数取18)线路均阻抗Km4.0Ω=z/课程设计时间分为二周，合计共10个工作日，时间分配可参考如下；参考文献：〈1〉《电力系统继电保护和自动装置设计规范》GB50062—922；〈2〉《电力工程设计手册》二册；〈3〉《电力系统继电保护原理及新技术》第二版，李佑光主编，科学出版社；〈4〉《电力系统分析》，于永源,杨绮雯，北京：中国电力出版社，2007〈5〉《供变电工程》第二版，翁双安，北京：机械工业出版社,2012 {五、设计效果评价与考核设计成绩按学生在课程设计中的表现，对知识的掌握程度，分析问题和解决问题的能力及创新能力，完成任务的质量，课程设计成果及设计等综合评定，共分五级评定。
设计成绩综合后按优秀(90- 100分)，良好(80-90分)，中等(70一79)，及格(60～69分)，不及格(60分以下)五级计分制评定。
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。
继电保护课程设计输电线路电流电压保护设计
继电保护课程设计输电线路电流电压保护设计第1章绪论 0第2章设计的原始资料 (1)2.1题目内容 (1)2.2课程设计的内容及技术参数参见下表 (1)2.3 工作计划： (2)2.4设计需要考虑的问题 (2)2.5保护方式的选取及整定计算 (2)第3章输电线路电流保护整定计算 (3)3.1保护3在最大、最小运行方式下的等值阻抗 (3)3.2保护3在最小运行方式下G2退出运行，L2退出运行等值电路 (3)3.3进行C母线、D母线、E母线相间短路的最大、最小短路电流的计算 (4)3.4整定保护1、2、3的电流速断保护定值，并计算各自的最小保护范围 (4)3.5整定保护2、3的限时电流速断保护定值，并校验灵敏度 (5)3.6整定保护1、2、3的过电流保护定值 (6)第4章电流保护原理图的绘制与动作过程分析 (7)4.1电流三段式保护原理图 (7)4.2电流三段式原理展开图 (8)第5章MATLAB建模仿真分析 (11)5.1 MATLAB的概述 (11)5.2 仿真设计 (12)5.3仿真结果 (12)5.4结果分析 (14)第6章课程设计总结与心得 (15)参考文献 (15)第1章绪论继电保护装置是指能反应电力系统中电气元件发生的故障或不正常远行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
它的基本任务是：（1）自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。
（2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。
一般情况下不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的程度经一定的延时动作于信号。
目前，继电保护装置是以各电气元件作为保护对象的，其切除故障的范围是断路器之间的区段。
反应整个被保护元件上的故障，并能以最短的延时有选择性地切除故障的保护称为主保护；当主保护或断路器拒绝动作时，用来切除故障的保护称为后备保护。
电力系统继电保护-方向保护
K
IB
U B
IB
90 30 K
U CA K 120
U CA
C相类似分析，但是，有：
K 60
23/48
归纳上述分析，可以知道： 在三相和两相短路情况下，电压超前电流的角度在 下列角度之间：
K 90 K 120 K 60
（K ( 3 ) , K ( 2 )近处）
远处KB( 2C)的B相 远处KB( 2C)的C相
么，在K1点发生短路时，如果短路电流 IK 大于保 护2 的定值，就会造成保护2的误动，从而导致变电 站N被停电（保护3应当动作跳闸）。
怎么办？—— 找差异 3/48
M 1
N
2
3
P 4
IK
K1
我们规定继电保护工作的“正方向”：
由继电保护安装处指向被保护元件。
（教材：由母线指向线路 —— 仅针对线路）
Q 6
2s
32/48
六.双侧电源网络的电流保护整定计算 在整定计算中，由于双电源的存在，使得短路电
流的计算略微复杂一些。为此，引入了“助增”、 “外汲”和“分支电流”、“分支系数”等概念。
但是，原则都是一样的： 1）按最大短路电流整定； 2）取最小短路电流校验。
（避免概念太多，留到距离保护中再介绍）
m
值
，
后面再说明
。
U
' m
Im .3
U'm－Im.3#39; m
Im
.3
cos
0
？
故，称为功率方向元件。
90 90时，P 0 注：为U'm与Im的夹角 12/48
U m
m
Im .3
Im .2
正方向
《电力系统继电保护》课程教学大纲
电力系统继电保护课程教学大纲Re1ayProtectionofPowerSystem总学时数：32学分数：2适用专业：电气工程与自动化一,课程的性质.目的和任务《电力系统继电保护》是电气工程与自动化专业的专业课，是选修课。
通过本课程学习，应使学生深刻地认识到,电力系统继电保护在保证电力系统的安全稳定运行中所起的重要作用；使学生掌握电力系统继电保护的基本原理、基本概念、基本实验技能，毕业后为从事本专业范围内的实际工作奠定基础。
二.课程教学的基本要求本课程的教学环节包括：课堂讲授、课外作业、实验和考试。
通过各个教学环节重点培养学生分析和解决问题的能力和自学能力。
三.课程的教学内容,重点和难点第一章绪论(2学时)基本内容：继电保护的基本原理及保护装置的组成，继电保护的任务，对电力系统继电保护的基本要求，继电保护工作的特点。
基本要求：了解继电保护的原理、组成、继电保护技术的发展。
重点：继电保护的基本原理，对电力系统继电保护的基本要求。
难点：对电力系统继电保护的基本要求。
第二章电网的电流电压保护和方向性电流保护(6学时)基本内容：(1)相间短路的电流保护：电流速断保护，限时电流速断保护，定时限过电流保护，电流保护的接线方式，阶段式电流保护的应用及接线举例，电流电压连锁保护。
(2)相间短路的方向性电流保护、方向性电流保护的工作原理，功率方向继电器的工作原理及接线方式，双侧电源的网络中电流保护整定的特点。
(3)中性点直接接地电网中接地短路的三段式零序电流保护，方向性零序电流保护。
(4)中性点非直接地电网接地故隙的零序电流电压和方向保护。
基本要求：了解电流、电压继电器的构造与原理；掌握三段式电流保护的作用、原理、整定计算原则、保护的接线图；理解电流保护的接线方式及特点；通过三段电流保护的实验，加深了解继电器的基本结构和理解三段保护的基本原理。
掌握装设方向元件的必要性；了解功率方向继电器的工作原理；理解大电流接地系统单相接地短路时零序分量的特点，了解三段式零序电流保护中作用、工作原理和接线图。
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电力系统继电保护课程设计-输电线路方向电流保护设计电力系统机电保护课程设计论文设计课题电力系统继电保护课程设计论文题目输电线路方向电流保护设计学部专业电气工程及其自动化班级学号学生姓名指导教师年月日广东工业大学华立学院课程设计（论文）任务书一、课程设计（论文）的内容输电线路方向电流保护设计二、设计（论文）的要求与数据1、设计技术参数：,20,3/1151Ω==G X kV E φ,12,1232Ω=Ω=G G X XL1=L2=60km,L3=50km,LB-C=40km,LC-D=50km,LD-E=20km,线路阻抗0.4Ω/km,2.1=I rel K ,=∏rel K 15.1=I ∏relK , 最大负荷电流IB-C.Lmax=360A,IC-D.Lmax=210A, ID-E.Lmax=110A,2、、统接线图如图：三、课程设计（论文）应完成的工作1、值电抗计算、短路电流计算。
2、整定保护4、5的电流速断保护定值，并尽可能在一端加装方向元件。
3、定保护5、7、9限时电流速断保护的电流定值，并校验灵敏度。
4、定保护4、5、6、7、8、9过电流保护的时间定值，并说明何处需要安装方向元件。
5、制方向过电流保护的原理接线图。
并分析动作过程。
6、采用MATLAB 建立系统模型进行仿真分析。
四、课程设计（论文）进程安排五、应收集的资料及主要参考文献[1]谷水清．电力系统继电保护[M]．北京：中国电力出版社，2005[2]贺家礼．电力系统继电保护[M]．北京：中国电力出版社，2004[3]能源部西北电力设计院．电力工程电气设计手册（电气二次部分）．北京：中国电力出版社，1982[4]方大千．实用继电保护技术[M]．北京：人民邮电出版社，2003[5]崔家佩等．电力系统继电保护及安全自动装置整定计算[M]．北京：水利电力出版社，1993[6]卓有乐．电力工程电气设计200例[M]．北京：中国电力出版社，2002[7]陈德树．计算机继电保护原理与技术[M]．北京：水利电力出版社，1992[8]陈曾田．电力变压器保护[M]．北京：水利电力出版社，1989[9]许建安．电力系统继电保护[M]．北京：水利电力出版社，2003发出任务书日期：年月日指导教师签名：计划完成日期：年月日教学单位责任人签章：目录第1章绪论------------------------------------------------------6 1.1 输电线路电流保护概述--------------------------------------------7 1.2 本文主要内容-----------------------------------------------------7 第2章输电线路方向电流保护整定计算-------------------------9 2.1 方向电流Ι段整定计算----------------------------------------------------- 92.1.1 保护4、5的Ι段动作电流的整定------------------------------------- 10 2.1.2 灵敏度校验---------------------------------------------102.1.3 动作时间的整定------------------------------------------------------ 102.2 保护5、7、9方向电流Ⅱ段整定计算------------------------11 2.3方向电流Ⅲ段动作时间整定计算及方向元件的安装-------------12 第3章方向电流保护原理图的绘制与动作过程分析-----123.1 保护原理图--------------------------------------------------------------- 123.2 动作过程分析----------------------------------------------------------- 12第4章MATLAB建模仿真分析---------------------------- 13第5章课程设计总结------------------------------------------ 15摘要电力系统的输、配线路因各种原因可能会发生相间或相地短路故障,因此,必须有相应的保护装置来反映这些故障，方向保护是利用电压和电流的乘积判明电流流向（相位）的继电保护。
以判明短路故障位于保护装置处的正向或反向。
本设计题目为输电线路方向电流保护设计，经过保护4、5的Ι段动作电流的整定、灵敏度的校验、动作时间的整定、保护5、7、9方向电流Ⅱ段的整定计算和方向电流Ⅲ段动作时间整定计算，绘制方向电流保护原理图，并对动作过程进行分析。
利用MATLAB软件建立系统仿真模型，根据给定参数对电气元件设定，对仿真结果分析，符合设计要求。
关键词：电力系统；电流保护；方向保护；方向元件一、绪论1.1输电线路电流保护概述电力系统的输、配线路因各种原因可能会发生相间或相地短路故障,因此,必须有相应的保护装置来反映这些故障,并控制故障线路的断路器,使其跳闸以切除故障.对各种不同电压等级的线路应该装设不同的相间短路和接地短路的保护。
对于3KV及以上的电力设备和线路的短路故障，应有主保护和后备保护，对于电压等级在220KV及以上的线路，应考虑或者必须装设双重化的主保护，对于整个线路的故障，应无延时控制其短路器跳闸。
线路的相间短路、接地短路保护有：电流电压保护，方向电流电压保护，接地零序流电压保护，距离保护和纵联保护等。
电力系统中线路的电流电压保护包括：带方向判别和不带方向判别的相间短路电流电压保护，带方向判别和不带方向判别的接地短路电流电压保护。
他们分别是用于双电源网络、单电源环形网络及单电源辐射网络的线路上切除相间或接地短路故障。
1.2本文主要内容通过对保护段的Ι段动作电流的整定、灵敏度的校验、动作时间的整定、方向电流Ⅱ段的整定计算和方向电流Ⅲ段动作时间整定计算，绘制方向电流保护原理图，并对动作过程进行分析。
在对电流保护段来说，因为反方向短路时功率方向测量元件不动作，其整定值就只需躲过正方向线路末端短路电流最大值，而不必躲过反方向短路的最大短路电流，因而提高了灵敏度。
这种增加了功率方向测量元件的电流保护即为方向电流保护。
在双电源网络或其他复杂网络中，可以采用带方向的三段式电流保护，以满足保护的各种性能要求。
方向电流保护用于双电源网络和单电源环形网络时，在构成、整定、相互配合等问题上还有以下特点：在保护构成中增加功率方向测量原件，并与电流测量元件共同判别是否在保护线路的正方向上发生故障。
方向电流保护第Ⅰ段，即无时限方向电流速度保护的动作电流整定可以不必躲过反方向外部最大短路电流；第段电流保护动作电流还应考虑躲过反向不对称短路时，流过非故障相的电流，这样可防止在反方向发生不对称故障时非故障线功率方向测量元件误动作而造成的保护误动作；在环网和双电源网中，功率方向可能相同的电流保护第段的动作电流之间和动作时间之间应相互配合，以保证保护的选择性。
本次设计包含了运行方式的选择、电网各个元件参数及负荷电流计算、短路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校验、继电保护零序电流保护的整定计算和校验、对所选择的保护装置进行综合评价。
二、输电线路方向电流保护整定计算2.1 方向电流Ι段整定计算2.1.1 保护4、5的Ι段动作电流的整定根据任务书中的系统接线图计算各段线路的阻抗。
1L X =2L X =60*0.4=24Ω 3L X =50*0.4=20Ω BC X =40*0.4=16ΩCD X =50*0.4=20Ω DE X =20*0.4=8Ω由电流速断保护的动作电流应躲过本线末端的最大短路电流，可计算：保护4X )X (X ∥ )(L3L2G211)3(max +++=L G KA X X E I ϕ= =+++2024)(12∥ )2420(3115 1.668kA )3(max 4KA I rel I OP I K I ⨯==1.2⨯1.668=2.002kA保护5kA X E I G KB 075.220123115 X L33)3(max =+=+=ϕ kA I K I KB I rel I OP 49.2075.22.1)3(max 5=⨯=⨯=因为 )3(max 4KB I OP I I <，所以在4QF 加方向元件。
2.1.2 灵敏度校验I sen K 校验，应按电流、电压元件中保护范围小的元件确定，整定值满足可靠系数的要求。
314min 134min 4l x l x l l K I sen ==保护4的灵敏度校验：－＝I OP min 142I 3S E l x m ax s X =002.223/1153⨯⨯-20=8.72Ω31l x ==+=3214//L L L OP X X X X 24//24+20=32ΩI sen K =4min 1OP X l x =3272.8⨯100%=27.25%>15% 满足灵敏度要求，所以合格。
保护5的灵敏度校验：315min 135min 5l x l x l l K I sen == ＝－＝max min 1523x OP S X I E lx 16=7.09Ω 31l x =＝＝35L OP X X 20ΩI sen K =315min 1l x l x =2009.7⨯100%=35.45%>15% 满足灵敏度要求，所以合格。
2.1.3 动作时间的整定因为无时限电流速断保护不必外加延时元件即可保证保护的选择性，所以电流保护第I 段的动作时间为0，即t I4op =t I5op =0。
2.2 保护5、7、9方向电流Ⅱ段整定计算无时限电流速断保护在任何情况下只能切除本线路上的故障，外部短路故障应依靠另外一种电流保护,即带时限的电流速断保护对于此种保护的动作电流整定为。
保护5Ⅱ段与保护3配合II 5op I =b OP rel K K /I I I ３Ｉ ＝Ｉ３I OP IB-C.Lmax=360A b K :分支系数=流过故障线电流/流过保护线电流。
b K =1+AB B I I =1+3311L G S L G S X X E X X E ++=1.42 b OP rel K I K I I I II ３＝5OP I =36015.1⨯/1.42=291.54A＝＋＝33)2(KB 23I L G S X X E ⨯2012311523＋⨯kA=1796.875A I Isen K =I I 5)2(OP KB I I =54.29175.81796=6.16>1.4 所以满足灵敏度要求。