输电线路电流电压保护设计
110kV输电线路零序电流保护设计
摘要我国110kV及以上的电力系统均为大电流接地系统，单相接地短路将产生很大的故障相电流和零序电流。
三相式保护虽然对接地短路有保护作用。
但该保护的动作电流必须大于最大负荷电流。
因而灵敏度往往不够。
所以必须采用零序电流保护装置作为接地保护是必要的。
零序电流保护分为四段式，分别为主保护I段，II段。
后备保护III段，IV段。
在本设计当中，计算部分首先确定系统的最大最小运行方式，再通过零序电流保护的各段的整定原则计算出保护1、2、3的无时限零序电流保护的动作电流和动作时限整定值，算出各自的最小保护范围以完成灵敏度的校验。
之后计算出保护2，3的带时限零序电流保护的动作电流值，然后通过最小运行方式校验带时限电流保护的灵敏度。
最后对保护1的进行零序三段的整定计算。
图形部分画出零序电流保护的原理图以及展开图。
并介绍了方向性零序保护的原理图。
系统控制部分设计了对零序电流保护的控制。
并分析了动作过程。
关键词：零序电流；单相接地；灵敏度；原理图目录第1章绪论 (2)第2章输电线路零序电流保护整定计算 (4)2.1 零序电流Ι段整定计算 (4)2.1.1 零序电流Ι段动作电流的整定 (5)2.1.2 灵敏度校验 (10)2.1.3 动作时间的整定 (13)2.2 零序电流Ⅱ段整定计算 (13)2.3零序电流Ⅲ段整定计算 (14)第3章零序保护原理图的绘制与动作过程分析 (15)第4章 MATLAB建模仿真分析 (19)第5章课程设计总结 (22)参考文献 (23)第1章绪论1.1 零序电流保护的概况本文是针对110kV输电线路采用零序电流保护的方法进行的继电保护设计。
在正常负荷下，零序电流没有或者很小；当发生接地故障时，就一定有零序电流产生。
据统计，接地短路故障约占总故障次数的93%。
所以，采用零序电流保护装置作为接地短路保护是必要的。
零序电流保护装置简单，动作电流电流小，经济可靠，灵敏度高，正确动作率高。
因此零序电流保护在中性点直接接地的高压，超高压输变电系统中的到了广泛的应用。
输电线路的电流保护
1.简单网络
从接地点流回的电流ID为 ：
.
...
.
.
ID(IAIBIC)IBIC
电流速断保护是依靠动作电流定值取得选择性，动作速 度快，但不能保护线路全长，灵敏性差，即牺牲了灵敏性， 换取了快速性。
4.电流速断保护的接线图 单相原理接线图
正常状态： 一次设备通过的电流为负载电流
流过KA的电流小于动作值 KA不动作，其触点不闭合 不发断路器跳闸脉冲 。
4.电流速断保护的接线图 单相原理接线图 短路故障时：
3.灵敏度校验 零序Ⅱ段的灵敏系数，应按照本线路末端接地短
路时的最小零序电流来校验，并满足Ksen≥1.3~1.5,即
Ksen 3II0O'.'mPin1.5
式中I0。min—本线路末端接地短路时的最小零序电流。
如果灵敏度不满足要求，则增加一段零序，并与相邻线 路零序Ⅱ段配合
七、定时限零序过电流保护（零序Ⅲ段）
1.起动电流 (1) 躲开在下一条线路出口处相间短路时所出现的最 大不平衡电流Iunb.max,即
I K I ''' OP
''' rel un.bmax
（2）与下一线路零序Ⅲ段相配合就是本保护零序Ⅲ段
的保护范围，不能超出相邻线路上零序Ⅲ段的保护范围。
2. 灵敏度校验 作为本条线路近后备保护时，按本线路末端发生接地故
送电线路，还广泛采用 零序电流互感器接线以 获得3I0 ，如右图所示 它和零序电流过滤器相 比，主要是没有不平衡 电流，同时接线也更简 单。
四、零序电压互感器
零序电压的取得，通常采用三个单相电压互感器或
三相五柱式电压互感器。
发生接地故障时，从 mn 端子上得到的零序电压为：
单侧电源输电线路相间短路的电流电压保护
动作电流：
K2
保护动作电流按保护区末端短路条 件整定：
I
I op1
K
I rel
I kB.max
最大 短路 电流 拟定
I oIp1
K
I rel
I
kB. max
(1)系统运营方式；
（2）短路点位置； （3）短路类型；
（4）电网联接方式。
相间短路电流计算：
K1
l
三相短路：
I
(3) k
Es X s X1l
最大保护区拟定：
l
I oIp1
Es X s.min X1lmax
lmax
1 X1
( Es
I
I op1
X s.min )
最小保护区拟定：
I
(2) k . min
3 2
Es X s.max X1lmin
I
I op1
lmin
Hale Waihona Puke 1 (X13 2
Es
I
I op1
X s.max )
（3）线路变压器组电流速断保护
为满足选择性要求，保护动作 带有一定旳时限。
图形符号 I ＞
Ik
I k.max
I
II op1
I
I op 2
l
loIpI 1
保护动作电流为：I
II op1
K
II rel
I
I op 2
1
2
3
I
II op1
Kco I kD.max
Kco 1.3
动作时间：
t
toIp1
toIIp1
toIp2
toIIp2
（4）限时电流速断保护旳选择性 是依托动作值、动作时间来确保。
电力系统输电线路电流电压保护方案设计
１ 输 电 线路 电流 电压 保 护 发 展现 状及 其 作 用 意 义
１世纪 ７ ９ Ｏ年代 ． 熔断器 已开始作为继 电保护装置在 电力 系统 中 应用 ． ２ 到 Ｏ世纪初期产生 了作用于断路 器的电磁型继 电保护装置。 然 后在 １ ２ 年 电子 型静态继 电器 已经得到 了大量推广和生产 ．静态继 ９８ 电器具有非常高的灵敏度 和维护简单 、 动作速度 、 寿命长 、 低功耗等优 点． 对电力系统输 电线路中 的电流 电压具 有了一定 的保护作 用 ． 但是 它较易受到外界环境的影 响。接着在 １６ 年 出现 了计算机化继 电保 ９５ 护． 大规模集成 电路快速发展， 微处理 机技术 的进步 ． 大地推动 了输 极 电线路中电流电压保护技术 的发展 目前该技术 已取得 了一定 的研究 成果 ． 并且得到了实施应用 研究 电力系统故障和危及 安全运行 的异 常状况 ． 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 、 电线路等 ）使输 电线路 中电 输 ． 流电压正常作用 ， 所以称为继 电保 护 ． 电保护装置必 须具备 以下 ４ 继 项基本性能 ： １可靠性 ： ） 在该动作时 ． 可以维护输 电线路 中电流 电压正常运转 ； ３ 完善输 电线路继电保 护的策略 ２ 安全性 ： ） 在不该 动作时 ． 不影 响输 电设备中其他线路 的正常工 作： 发 电』 一 ３ 速动性 ： 以最短 时限将输 电线路 中异 常的 电 ） 能
２１年 ０２
第 ２ 期 ９
Ｓ Ｉ Ｎ Ｅ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩＦ Ｒ Ａ Ｉ Ｎ ＣＥ Ｃ ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｏ Ｍ Ｔ Ｏ Ｎ
０电力与能源 ０ 科技信 息 电力源自统输 电线路电流电压保护方案设计
电力系统对各种电压等级线路保护的配置要求
电力系统对各种电压等级线路保护的配置要求电力系统的线路保护是保障电网安全运行的重要组成部分，对各种电压等级的线路都有相应的配置要求。
下面将从四个方面详细介绍。
一、高压输电线路保护配置要求：高压输电线路是电力系统的重要组成部分，其保护配置要求主要包括以下几个方面：1.过载保护：对于高压输电线路，必须设置过载保护，以防止电流过大损坏线路设备。
常见的过载保护装置有电流保护装置、热继电器等。
2.短路保护：高压输电线路在发生短路故障时，必须能够迅速切除故障电路，以防止电流过大对设备和人身安全造成威胁。
短路保护装置包括短路保护继电器、跳闸器等。
3.接地保护：高压输电线路的设备和绝缘体故障时，可能会导致接地电流过大，对设备造成损坏。
因此，必须设置接地保护，迅速切除故障电路。
接地保护装置主要有接地保护继电器、接地刀闸等。
4.过电压保护：在雷电等过电压情况下，高压输电线路必须能够承受一定的过电压，同时需要设置过电压保护装置，及时切除故障电路。
常见的过电压保护装置有避雷器、过电压继电器等。
二、中压配电线路保护配置要求：中压配电线路是将高压输电线路的电能供应到终端用户的环节，其保护配置要求如下：1.过载保护：中压配电线路需要设置过载保护装置，以防止电流过大损坏线路设备。
常见的保护装置有电流保护装置、热继电器等。
2.短路保护：中压配电线路在发生短路故障时，需要迅速切除故障电路，以防止电流过大造成设备和人身安全事故。
常见的短路保护装置有短路保护继电器、跳闸器等。
3.接地保护：中压配电线路的设备和绝缘体故障时，可能会导致接地电流过大，对设备造成损坏。
因此，中压配电线路需要设置接地保护装置，及时切除故障电路。
常见的接地保护装置有接地保护继电器、接地刀闸等。
4.过电压保护：中压配电线路在雷电等过电压情况下，需要承受一定的过电压，并设置相应的过电压保护装置，及时切除故障电路。
常见的过电压保护装置有避雷器、过电压继电器等。
三、低压配电线路保护配置要求：低压配电线路一般是从变压器到用户的电缆、线缆等，其保护配置要求如下：1.过载保护：低压配电线路需要设置过载保护装置，以防止电流过大损坏线路设备。
35kV输电线路电流电压保护设计
辽宁工业大学微机继电保护课程设计（论文）题目：35kV输电线路电流电压保护设计（2）院（系）：电气工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：课程设计（论文）报告的内容及其文本格式1、课程设计（论文）报告要求用A4纸排版，单面打印，并装订成册，内容包括：①封面（包括题目、院系、专业班级、学生学号、学生姓名、指导教师姓名、、起止时间等）②设计(论文)任务及评语③中文摘要（黑体小二，居中，不少于200字）④目录⑤正文（设计计算说明书、研究报告、研究论文等）⑥参考文献2、课程设计（论文）正文参考字数：2000字周数。
3、封面格式4、设计（论文）任务及评语格式5、目录格式①标题“目录”（小二号、黑体、居中）②章标题（小四号字、黑体、居左）③节标题（小四号字、宋体）④页码（小四号字、宋体、居右）6、正文格式①页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2.5cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订；②字体：一级标题，小二号字、黑体、居中；二级，黑体小三、居左；三级标题，黑体四号；正文文字，小四号字、宋体；③行距：20磅行距；④页码：底部居中，五号、黑体；7、参考文献格式①标题：“参考文献”，小二，黑体，居中。
②示例：（五号宋体）期刊类：[序号]作者1,作者2,……作者n.文章名.期刊名（版本）.出版年,卷次（期次）:页次.图书类：[序号]作者1,作者2,……作者n.书名.版本.出版地:出版社，出版年:页次.课程设计（论文）任务及评语续表注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要电能是现代社会中最重要、最方便的能源。
在输送电能的过程中,电力系统希望线路有比较好的可靠性,因此在电力系统受到外界干扰时,正确地整定计算及保护线路的各种继电装置的可靠的、及时的保护动作,从而切断故障点，极大限度的降低电力系统的停电范围。
电力系统继电保护就是为达到这个目的而设置的。
输电线路电流电压常规保护实验
输电线路电流电压常规保护实验常规继电器特性实验实验目的1）了解继电器基本分类方法及其结构。
2）熟悉几种常用继电器，如电流继电器、电压继电器、时间继电器、中间继电器、信号继电器等的构成原理。
3）学会调整、测量电磁型继电器的动作值、返回值和计算返回系数。
4）测量继电器的基本特性。
5）学习和设计多种继电器配合实验。
实验内容电流继电器特性实验电流继电器动作、返回电流值测试实验。
实验电路原理图如下图所示：实验步骤如下：（1）按图接线，将电流继电器的动作值整定为2A ，使调压器输出指示为0V ，滑线电阻的滑动触头放在中间位置。
（2）查线路无误后，先合上三相电源开关（对应指示灯亮），再合上单相电源开关和直流电源开关。
（3）慢慢调节调压器使电流表读数缓慢升高，记下继电器刚动作（动作信号灯X D 1亮）时的最小电流值，即为动作值。
（4）继电器动作后，再调节调压器使电流值平滑下降，记下继电器返回时（指示灯XD 1灭）的最大电流值，即为返回值。
（5）重复步骤（2）至（4），测三组数据。
（6）实验完成后，使调压器输出为0V ，断开所有电源开关。
-（7）分别计算动作值和返回值的平均值即为电流继电器的动作电流值和返回电流值。
（8）计算整定值的误差、变差及返回系数。
误差＝［ 动作最小值－整定值 ]／整定值变差＝［ 动作最大值－动作最小值 ］／动作平均值 ⨯ 100% 返回系数＝返回平均值／动作平均值表1-1 电流继电器动作值、返回值测试实验数据记录表电压继电器特性实验电压继电器动作、返回电压值测试实验（以低电压继电器为例）。
低电压继电器动作值测试实验电路原理图如下图所示：实验步骤如下：（1）按图接线，检查线路无误后，将低电压继电器的动作值整定为60V ，使调压器的输出电压为0V ，合上三相电源开关和单相电源开关及直流电源开关（对应指示灯亮），这时动作信号灯XD1亮。
10kV输电线路.
设计说明10kV配电线路输送电的稳定性、可靠性直接影响着用户的用电状态，而且在社会经济迅速发展的背景下，人们对用电的安全性、可靠性以及稳定性的要求也越来越高，10kV配电线路故障的频繁发生势必会对用户用电带来一定的影响，甚至引发人身安全事故，因此，应做好10kV配电线路故障的防范工作。
本次设计内容是10kV输电线路继电保护设计。
本文首先介绍了继电保护的基本概要，然后根据10kV输电线路的实际情况对保护进行选择，最后根据给定的接线图及参数，进行短路电流的整定计算。
通过对所配置的继电保护进行整定计算和校验，论证继电保护配置的正确性。
1 绪论 (1)1.1 继电保护的简述 (1)1.2 继电保护的构成 (1)1.3继电保护的要求 (2)2 10kV输电线路保护的选择 (4)2.1 10kV线路保护特点 (4)2.2 10kV线路继电保护的选择 (4)3 电网的距离保护 (5)3.1 距离保护的基本概念 (5)3.2 10kV线路常见故障 (5)3.2.1 相间短路 (5)3.2.2 单相接地 (5)3.2.3 瞬时电流速断保护 (5)4 整定计算 (8)4.1设计要求 (8)4.2 设计参数 (8)4.3 相间短路电流、电压保护 (8)4.3.1 无时限电流速断保护 (9)4.3.2 定时限过电流保护 (9)4.3.3 限时电流速断保护 (12)4.4 整定不满足要求时措施 (12)参考文献 (14)总结 (15)致谢 (16)1.1 继电保护的简述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，尽量缩小停电范围，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。
见图1-1。
图1-1 继电保护基本组成示意图1.2 继电保护的构成纵观电力系统继电保护，根据不同的应用需求、不同的产品特性以及不用的产品发张阶段，继电保护系统的具体技术方案的设计及外在特性千差万别。
3.2 输电线路相间短路的方向电流保护详解
➢ 由于正、反向故障时，短路功率方向不同，它将使保护的 动作具有一定的方向性。 ➢ 在常规保护中，方向元件有电磁型、感应型、整流型、晶 体管型、集成电路型等，常用的是整流型和晶体管型。
➢ 母线电压参考方向为“母线指向大地”，电流参考方向为 “母线指向线路”。
其之输间出的（相转位UC矩差或的电大压小24）而00 值改随变两。U者当B
输出为最大时的相位差称为最大
灵敏角。
arg
U K IK
Network Optimization Expert Team
k23
U
1
EI
Ik 2
k1处短路（对保护1为正方向）
U Ik1 Z1lk1
U
Ik1
k1
0 k1 90
第三章 电网的相间电流、电压保护 和方向性相间电流、电压保护
一、单侧电源网络的相间电流、电压保护 二、电网相间短路的方向性电流、电压保护
2021/4/6
1
问题的提出
2
1
A
B
C
三段式电流保护是以单侧电源网络为基础进行分析 的，各保护都安装在被保护线路靠近电源的一侧，或 者说线路的始端。
仅利用相间短路后电流幅值增大的特征来区分故障 与正常运行状态的，以动作电流的大小和动作时限的 长短配合来保证有选择地切除故障。
动作范围： senmax 900 ∵ 过渡电阻、线路阻抗角会变化， k最大0灵~敏90线
+j ∴ 功率方向继电器在正方向故障时，动作的角度应该是一个
范围。
动作区 .
考虑实现的方便性，这个角度通常U 取为：
35KV输电线路保护设计-35KV输电线路保护
摘要电力系统的不断发展和安全稳定运行，给国民经济和社会发展带来了巨大动力和效益。
但是一旦发生故障如不能及时有效控制，就会破坏稳定运行，造成大面积停电，给社会带来灾难性的严重后果。
随着电力系统的迅速发展，大量机组、超高压输变电的投入运行，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，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。
因此，加强线路继电保护非常重要。
根据线路继电保护的要求，给35KV的输电线路设计合适的继电保护。
本次课程设计首先介绍了继电保护的作用和发展，然后详细介绍了35KV线路主保护及后备保护的选择与整定，35KV线路三相一次重合闸及防雷保护，最后介绍35KV系统的微机保护。
关键词：继电保护；主保护；整定；微机保护目录1 继电保护的作用和发展 (1)1.1 继电保护的作用 (1)1.1.1 继电保护在电力系统中的作用 (1)1.1.2 继电保护的基本原理和基本要求 (1)1.2 继电保护的发展 (2)2 35KV线路主保护选择与整定 (4)2.1 电流、电压保护整定计算考虑原则 (4)2.1.1 电流、电压保护的构成原理及使用范围 (4)2.2 电流闭锁电压保护 (5)3 35KV线路后备保护选择与整定 (12)4 35KV线路三相一次重合闸 (17)5 线路及变压器防雷保护 (18)6 微机保护 (19)6.1 微机保护的软硬件组成 (19)6.1.1微机保护的特点 (19)6.1.2微机保护装置硬件结构 (19)6.1.3微机保护的软件组成 (20)6.2 微机保护的算法 (21)6.3 35KV系统微机保护配置 (22)总结 (24)致谢 (25)参考文献 (26)1继电保护的作用和发展1.1 继电保护的作用1.1.1 继电保护在电力系统中的作用电力系统在生产过程中，有可能发生各类故障和各种不正常情况。
其中故障一般可分为两类：横向不对称故障和纵向不对称故障。
chap2-电流保护
2 3~66kV单电源输电线路的电流电压保护与自动重合闸本章将讨论以下内容：●3~66kV单电源输电线路的保护配置原则●3~66kV单电源输电线路的电流保护●3~66kV单电源输电线路的电流电压保护●3~66kV单电源输电线路三相一次自动重合闸●典型的继电保护装置●保护测控装置二次回路图●单电源电网单相接地故障的保护2.1 3~66kV单电源输电线路的保护配置原则2.1.1 3kV——10 kV 线路保护3kV——10 kV中性点非有效接地电力网的线路，对相间短路和单相接地应按本条规定装设相应的保护。
1. 相间短路保护应按下列原则配置(1) 保护装置如由电流继电器构成，应接于两相电流互感器上，并在同一网路的所有线路上，均接于相同两相的电流互感器上。
(2) 保护应采用远后备方式。
(3) 如线路短路使发电厂厂用母线或重要用户母线电压低于额定电压的60 ％以及线路导线截面过小，不允许带时限切除短路时，应快速切除故障。
(4)过电流保护的时限不大于0.55 一0.75 ，且没有(3) 所列情况，或没有配合上要求时，可不装设瞬动的电流速断保护。
2. 对相间短路，单侧电源线路应按下列规定装设保护可装设两段过电流保护，第一段为不带时限的电流速断保护；第二段为带时限的过电流保护，保护可采用定时限或反时限特性。
带电抗器的线路，如其断路器不能切断电抗器前的短路，则不应装设电流速断保护。
此时，应由母线保护或其他保护切除电抗器前的故障。
自发电厂母线引出的不带电抗器的线路，应装设无时限电流速断保护，其保护范围应保证切除所有使该母线残余电压低于额定电压60 ％的短路。
为满足这一要求，必要时，保护可无选择性动作，并以自动重合闸或备用电源自动投人来补救。
保护装置仅装在线路的电源侧。
线路不应多级串联，以一级为宜，不应超过二级。
必要时，可配置光纤电流差动保护作为主保护，带时限的过电流保护为后备保护。
2.1.2 35 kV——66 kV 线路保护35 kV——66kV 中性点非有效接地电力网的线路，对相间短路和单相接地，应按本条的规定装设相应的保护。
输电线路电流电压保护
输电线路电流电压保护在电网输电过程中，电源变电站通过电缆或架空输电线路将电能输送到各个用电终端。
由于输电线路的长度和传输功率限制，电压和电流的变化是不可避免的，而这些变化可能对输电线路的设备和人员安全造成威胁。
因此，必须采取适当的保护措施，以确保电网的稳定和安全运行。
输电线路电流保护输电线路电流保护的主要目的是检测和隔离当电流超过正常值时可能发生的故障。
这些故障包括短路和地故障，短路是电路中两个点之间直接接通的电路，地故障是电路中接地的电路故障。
这些故障会导致电池的电路短路或电气设备出现电弧，可能会导致人员伤亡和设备损坏。
所以，必须采取措施保护输电线路。
通常采用电流保护装置。
电流保护的原理是通过检测线路上的电流来判断是否存在故障，当电流超过设定值时，保护装置会发出信号，自动切断故障电路，以保护设备和人员安全。
在实际应用中，电流保护可以分为过流保护、短路保护、地故障保护等多种类型。
输电线路电压保护输电线路电压保护的主要目的是检测和隔离输电线路电压异常情况。
过高的电压会导致电气设备过载和烧毁，过低的电压会影响电力系统的稳定性，在无法及时处理的情况下，会导致电网停电。
所以，对于电压变化异常的情况，必须采取措施进行保护，最常见的保护是电压保护。
电压保护的原理是通过检测电网电压的变化来判断是否存在异常，当电压超出设定值时，保护装置会发出指令，自动切断异常电源，以保护设备和人员安全。
电压保护装置通常包括欠压保护和过压保护两种类型，欠压保护可以避免电网停电，过压保护可以避免电气设备过载。
输电线路电流电压综合保护综合保护是指将电流和电压保护两种保护合并在一起，以便更好地保护输电线路和相关设备。
综合保护的原理是将电流和电压异常情况同时检测，并根据不同的情况进行不同的处置方案，提高保护的灵敏度和准确性，减少误判率和误操作率。
综合保护装置通常包括多个保护元件，如短路保护、过流保护、过压保护、欠压保护、零序保护等。
这些保护元件通过组合和联动实现对输电线路的全方位保护，提高了整个电网的安全可靠性。
微机保护实验指导书
实验一 输电线路的电流电压微机保护实验一、实验目的1、通过实验进一步理解电流电压联锁保护的原理、并掌握其整定和计算的方法。
2、掌握电流电压联锁保护适用的条件。
二、实验原理1、电压速断保护在电力系统的等值电抗较大或线路较短的情况下，当线路上不同地点发生相间短路时，短路电流变化曲线比较平坦，见图10-1所示的无时限电流速断保护。
电流速断保护的保护范围较小，尤其是在两相短路和最小运行方式时的保护范围更小，甚至没有保护范围。
在这种情况下，可以采用电压速断保护，而不采用电流速断保护。
在线路上不同地点发生相间短路时，母线上故障相之间残余电压Ucy 的变化曲线如图10-2所示。
从图中看出，短路点离母线愈远，Ucy 愈高。
其中：①表示最大运行方式下Ucy 变化曲线；②表示最小运行方式下的 Ucy 变化曲线。
电压速断保护是反应母线残余电压Ucy 降低的保护。
在保护范围内发生短路时，Ucy 较低，保护装置起动；在保护范围以外发生短路时，Ucy 较高，保护装置不起动。
如同电流速断保护一样，电压速断保护可以构成无时限的，也可以构成有延时的。
在图10-2所示的线路上，如果装有保护相间短路的无时限电压速断保护，它的动作电压Udx 应整定为k L d k cy K X I K U Udx )3(min .min.3==式中Ucy.min —— 最小运行方式下在线路末端三相短路时，线路始端母线上的残余电压；)3(min .d I —— 上述短路时的短路电流；X l —— 线路电抗；Kk —— 可靠系数，考虑到电压继电器的误差和计算误差等因素，它一般取1.1～1.2。
从图10-2可见，在最小运行方式下，电压速断保护的保护范围（Ib.min ）最大；在最大运行方式下，保护范围（Ib.max ）最小。
所以电压速断保护应按最小运行方式来整定动作电压，按最大运行方式来校准保护范围。
在线路上任何一点发生短路时，不论是三相短路还是两相短路，母线上故障相之间的残余电压是相等的。
35KV线路保护
35KV输电线路继电保护设计作者：鄢凯指导教师：陕春玲教学单位：三峡大学葛洲坝集团电力有限责任公司摘要：35KV输电线路继电保护主要是阶段式电流保护，即第Ⅰ段为电流速断保护，第Ⅱ段为限时电流速断保护，第Ⅲ段为过电流保护。
它以第Ⅰ段和第Ⅱ段作为主保护，以第Ⅲ段作为辅助保护。
当第Ⅰ、Ⅱ段灵敏系数不够时，可采用电流、电压联锁速段保护。
第Ⅰ段保护动作时间短，速动性好，但其动作电流较大，不能保护线路全长，保护范围最小;第Ⅱ段保护有较短的动作时限，而且能保护线路全长，却不能作为相邻元件的后备保护；第Ⅲ段保护的动作电流较前两段小，保护范围大，既能保护本线路的全长又能作为相邻线路的后备保护，灵敏性最好，但其动作时限较长，速动性差。
使用Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段组成的阶段式电流保护的主要优点是简单、可靠，并且在一般情况下能够满足快速切除故障的要求。
阶段式电流保护，在灵敏系数能满足要求时，用于35KV中性点非直接接地电网的线路上，作为相间短路的保护。
在35KV线路继电保护的设计中，还用到了单相接地保护，一般采用无选择性的绝缘监视信号装置。
关键词：35KV线路阶段式电流保护单相接地保护整定计算原理接线图评价及应用前言电力系统继电保护技术，是随电力系统的发展而发展起来的一门专业技术。
电力系统的发展，使发电设备容量和供电范围不断扩大，电压等级不断提高，电力系统的网络也越来越复杂。
这对于保证电力系统安全、可靠、稳定运动必不可少的继电保护技术，便提出了越来越高的要求，从而也就有了电力系统继电保护原理和装置从简单到复杂的发展过程。
再次我们所介绍的继电保护原理及装置主要用于35KV输电线路中。
35KV电力系统属中性点非直接接地系统，其中性点或经消弧线圈接地或不接地；对于相间短路和单相接地，由于接地电流小，三相电压仍能保持平衡，对用户没有很大的影响。
因此，单相接地保护一般动作于信号，但单相接地对人身和设备的安全产生危害时，就应动作于断路器跳闸，故均应装设相应的继电保护装置，一般由具有阶梯时限特性的多段式保护构成。
11、110kV输电线路零序电流保护设计(2)
微机继电保护课程设计（论文）题目：110kV输电线路零序电流保护设计（2）院（系）：电气工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：本科生课程设计（论文）课程设计（论文）任务及评语续表注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要随着时代的进步，电力系统的规模在不断扩大，用户对电能质量的要求也在不断提高。
因此，对继电保护装置本身的要求也越来越高，微机继电保护具备了传统保护所没有的优良特性。
本设计首先简要介绍了电力系统微机继电保护的发展、技术构成及其发展方向。
其次对硬件、软件的结构做了分析，它的硬件结构核心由P89C51RD和DSP2181组成，CPU完成装置的总启动和人机界面及与外围设备的通信功能,CPU内设总启动元件，启动后开放出口继电器正电源,使得装置具有很高的固有可靠性及安全性。
最后本文对装置进行了软件结构设计，对各个模块的功能作了具体介绍本文研究的110kV输电线路微机零序电流保护原理分析与程序设计是由计算机实现的线路保护装置，用三相一次自动重合闸重合方式，采用后加速方式，适用于110kV 的输电线路。
关键词：微型机保护;110kV输电线路;零序电流;重合闸目录第1章绪论 (1)第2章输电线路零序电流保护整定计算 (2)2.1 零序电流Ι段整定计算 (2)2.1.1 零序电流Ι段动作电流的整定 (6)2.1.2 灵敏度校验 (7)2.1.3 动作时间的整定 (9)2.2 零序电流Ⅱ段整定计算 (10)2.3零序电流Ⅲ段整定计算 (10)第3章硬件电路设计 (12)3.1 CPU最小系统图 (12)3.2 110KV输电线路零序保护的硬件 (12)3.3 数据采集系统 (13)3.3.1电压形成回路 (14)3.3.2 采样保持和模拟低通滤波 (14)3.3.3 多路转换开关和模数转换 (15)3.4开关量输入输出系统 (16)3.4.1开关量输入输出模块 (16)3.4.2开关量输入部分 (17)3.4.3开关量输出部分 (18)3.5电源模块 (20)第4章软件设计 (20)4.1软件结构分析概述 (20)4.2程序总框图 (21)4.3中断程序模块 (23)4.4各程序的子模块介绍 (23)4.4.1初始化 (23)4.4.2启动元件 (24)4.4.3零序方向电流保护 (25)4.4.4重合闸及后加速 (25)4.5微机保护的算法 (26)4.5.1输入为正弦量的算法 (26)4.5.2突变量电流算法 (27)4.5.3选相方法 (28)4.5.4傅里叶级数算法 (30)第5章实验验证及分析 (34)5.2仿真结果及分析 (34)第6章课程设计总结 (36)参考文献 (37)第1章绪论结合设计概括发展技术本设计的总体思路第2章 输电线路零序电流保护整定计算2.1 零序电流Ι段整定计算系统接线图如图2.1所示：图2.1 系统接线图一、计算各母线处正序（负序）和零序综合阻抗∑1Z 、∑0Z （1）当1G 、1T 、2G 、2T 、3T 、4T 均投入运行时：图2.2 1G 、1T 、2G 、2T 、3T 、4T 均投入运行时等值正序（负序）网络图图2.3 1G 、1T 、2G 、2T 、3T 、4T 均投入运行时等值零序网络图B 母线： ()()AB T G T G B Z Z Z Z Z Z 122111//+++=∑Ω=+++=3320)1016//()1016( ()()4030.0210//////T T AB T T B Z Z Z Z Z Z +=∑Ω=+=18)60//60//()4010//10(C 母线： Ω=Ω+Ω=+=∑∑532033111BC B C Z Z ZΩ=Ω+Ω=+=∑∑584018000BC B C Z Z ZD 母线： Ω=Ω+Ω=+=∑∑934053111CD C D Z Z ZΩ=Ω+Ω=+=∑∑1388058000CD C D Z Z Z（2）当1G 、1T 、2G 、2T 、3T 投入运行时:B 母线： ()()Ω=+++=+++=∑3320)1016//()1016(//122111AB T G T G B Z Z Z Z Z Z ()Ω=+=+=∑71.2560//)4010//10(////30210T AB T T B Z Z Z Z ZC 母线： Ω=Ω+Ω=+=∑∑532033111BC B C Z Z ZΩ=Ω+Ω=+=∑∑71.654071.25000BC B C Z Z ZD 母线： Ω=Ω+Ω=+=∑∑934053111CD C D Z Z ZΩ=Ω+Ω=+=∑∑71.1458071.65000CD C D Z Z Z图2.4 1G 、1T 、2G 、2T 、3T 投入运行时等值正序（负序）网络图图2.5 1G 、1T 、2G 、2T 、3T 投入运行时等值零序网络图（3）当1G 、1T 、3T 、4T 投入运行时图2.6 1G 、1T 、3T 、4T 投入运行时等值正序（负序）网络图图2.7 1G 、1T 、3T 、4T 投入运行时等值零序网络图B 母线： Ω=Ω+Ω+Ω=++=∑462010161111AB T G B Z Z Z Z()()Ω=+=+=∑75.18)60//60//()4010(////4030010T T AB T B Z Z Z Z Z C 母线： Ω=Ω+Ω=+=∑∑662046111BC B C Z Z ZΩ=Ω+Ω=+=∑∑75.584075.18000BC B C Z Z ZD 母线： Ω=Ω+Ω=+=∑∑1064066111CD C D Z Z ZΩ=Ω+Ω=+=∑∑75.1388075.58000CD C D Z Z Z（4）当1G 、1T 、3T 投入运行时图2.8 1G 、1T 、3T 投入运行时等值正序（负序）网络图图2.9 1G 、1T 、3T 投入运行时等值零序网络图B 母线： Ω=Ω+Ω+Ω=++=∑462010161111AB T G B Z Z Z Z ()Ω=+=+=∑27.2760//)4010(//3010T AB T B Z Z Z ZC 母线： Ω=Ω+Ω=+=∑∑662046111BC B C Z Z ZΩ=Ω+Ω=+=∑∑27.674027.27000BC B C Z Z ZD 母线： Ω=Ω+Ω=+=∑∑1064066111CD C D Z Z ZΩ=Ω+Ω=+=∑∑27.1478027.67000CD C D Z Z Z二、计算B 、C 、D 母线处发生单相或两相接地短路时出现的最大、最小零序电流 （1）当1G 、1T 、2G 、2T 、3T 、4T 均投入运行时B 母线：KA Z Z E I B Bs KB 962.0201)1.1(0=+=∑∑ KA Z Z E I B B s KB790.0201)1(0=+=∑∑ C 母线：KA Z Z E I C Cs KC 393.0201)1.1(0=+=∑∑ KA Z Z E I C C s KC405.0201)1(0=+=∑∑ D 母线：KA Z Z E I D Ds KD 180.0201)1.1(0=+=∑∑ KA Z Z E I DD s KD205.0201)1(0=+=∑∑ （2）当1G 、1T 、2G 、2T 、3T 投入运行时B 母线：KA Z Z E I B Bs KB 786.0201)1.1(0=+=∑∑ KA Z Z E I B B s KB724.0201)1(0=+=∑∑ C 母线：KA Z Z E I C Cs KC 360.0201)1.1(0=+=∑∑ KA Z Z E I C C s KC387.0201)1(0=+=∑∑ D 母线：KA Z Z E I D Ds KD 173.0201)1.1(0=+=∑∑ KA Z Z E I DD s KD200.0201)1(0=+=∑∑ （3）当1G 、1T 、3T 、4T 投入运行时B 母线：KA Z Z E I B Bs KB 795.0201)1.1(0=+=∑∑ KA Z Z E I B B s KB599.0201)1(0=+=∑∑ C 母线：KA Z Z E I C Cs KC 362.0201)1.1(0=+=∑∑ KA Z Z E I C C s KC348.0201)1(0=+=∑∑ D 母线：KA Z Z E I D Ds KD 173.0201)1.1(0=+=∑∑ KA Z Z E I DD s KD189.0201)1(0=+=∑∑ （4）当1G 、1T 、3T 投入运行时B 母线：KA Z Z E I B Bs KB 660.0201)1.1(0=+=∑∑ KA Z Z E I B B s KB557.0201)1(0=+=∑∑ C 母线：KA Z Z E I C Cs KC 331.0201)1.1(0=+=∑∑ KA Z Z E I C C s KC333.0201)1(0=+=∑∑ D 母线：KA Z Z E I D Ds KD 166.0201)1.1(0=+=∑∑ KA Z Z E I DD s KD185.0201)1(0=+=∑∑2.1.1 零序电流Ι段动作电流的整定一、保护1零序电流I 段（1） 1G 、1T 、2G 、2T 、3T 、4T 运行 ∵ )1(0)1.1(0KB KBII> 取两相接地短路 kA Z Z Z Z Z Z Z II T T AB T T T T KBB 385.04302143)1.1(00=++⋅=（2） 1G 、1T 、2G 、2T 、3T 运行∵ )1(0)1.1(0KB KB I I > 取两相接地短路 kA Z Z Z Z Z I I T AB T T T KB B 449.030213)1.1(00=++⋅=∴ 最大运行方式为：1G 、1T 、2G 、2T 、3T 运行保护1的I 段动作电流为：KA I K I B rel op 6164..1449.032.1301.0=⨯⨯=⋅=II二、保护2零序电流I 段（1） 1G 、1T 、2G 、2T 、3T 、4T 运行∵ )1(0)1.1(0KC KC I I < 取单相接地短路 kA I I KC C 405.0)1(00== （2） 1G 、1T 、2G 、2T 、3T 运行∵ )1(0)1.1(0KC KC I I < 取单相接地短路 kA I I KC C 387.0)1(00== ∴ 最大运行方式为：1G 、1T 、2G 、2T 、3T 、4T 运行保护2的I 段动作电流为：KA I K I C rel op 458.1405.032.1302.0=⨯⨯=⋅=II三、保护3零序电流I 段（1） 1G 、1T 、2G 、2T 、3T 、4T 运行∵ )1(0)1.1(0KD KD I I < 取单相接地短路 kA I I KD D 205.0)1(00== （2） 1G 、1T 、2G 、2T 、3T 运行∵ )1(0)1.1(0KD KD I I < 取单相接地短路 kA I I KD D 200.0)1(00==∴ 最大运行方式为：1G 、1T 、2G 、2T 、3T 、4T 运行保护3的I 段动作电流为：KA I K I D rel op 738.0205.032.1303.0=⨯⨯=⋅=II 2.1.2 灵敏度校验一、保护1的最小保护范围计算 设ABAK Z Z k 11=（101<<k ）， 则,4040,40,20101011111k Z k Z k Z B K AK AK -===(1)1G 、1T 、3T 、4T 运行8/)4070)(41()()(2030114300101111111111k k Z Z Z Z Z Z k Z Z Z Z T T B K AK T K AK T G K -+=++=+=++=∑∑)1(0)1.1(00111KB KB K K I I Z Z >∴>∑∑ 取单相接地短路8/)4070)(41()2030(23/115211101)1(011k k k Z Z E I K K s KB -+++⨯=+=∑∑KA I I k k k Z Z Z Z Z Z Z II OP K T T AB T T T B K KBk 5084.1375.6870203/1158471.001114301430)1(00111==++-⋅-=+++⋅=I得，%15%7.331>=k 满足灵敏度要求(2)1G 、1T 、3T 运行11/)40100)(41()()(203011300101111111111k k Z Z Z Z Z k Z Z Z Z T B K AK T K AK T G K -+=++=+=++=∑∑ )1(0)1.1(00111KB KB K K I I Z Z >∴>∑∑ 取单相接地短路11/)40100)(41()2030(23/115211101)1(011k k k Z Z E I K K s KB -+++⨯=+=∑∑KA I I k k k k Z Z Z Z Z II op K T AB T T B K KBK 5084.1311/)40100)(41()2030(23/115114101.00111130130)1(00111==-+++⨯⋅-=+++⋅=I得，%15%37.401>=k 满足灵敏度要求∴ 根据①、②，最小运行方式为：1G 、1T 、3T 、4T 运行 保护1的I 段最小可以保护线路AB 全长的33.7%二、保护2的最小保护范围计算设BCBK Z Z k 22=（102<<k ）， 则202140,2022k Z k Z BK BK ==（1）1G 、1T 、3T 、4T 运行20430102111110475.18)()(20502222k Z Z Z Z Z Z k Z Z Z Z Z BK T T AB T K BK AB T G K +=++=+=+++=∑∑ )1(0)1.1(00122KC KC K K I I Z Z >∴>∑∑ 取单相接地短路2201)1(004075.18)2050(23/1152222k k Z Z E I I K K s KC K +++⨯=+==∑∑KA I I op K 422.132.002==I得，%15%66.262>=k 满足灵敏度要求 （2）1G 、1T 、3T 运行203010211114027.27)(20502222k Z Z Z Z Z k Z Z Z Z BK T AB T K AK T G K +=++=+=++=∑∑)1(0)1.1(00122KC KC K K I I Z Z >∴>∑∑ 取单相接地短路2201)1(004027.27)2050(23/1152222K K Z Z E I I K K s KC K +++⨯=+==∑∑KA I I op K 422.132.002==I得，%15%161>=k 满足灵敏度要求 ∴ 根据①、②，最小运行方式为：1G 、1T 、3T 运行 保护2的I 段最小可以保护线路BC 全长的16%三、保护3的最小保护范围计算设CDCK Z Z k 33=（103<<k ）， 则303180,4033k Z k Z CK CK ==（1）1G 、1T 、3T 、4T 运行3004301031111110875.58)()(40703333k Z Z Z Z Z Z Z k Z Z Z Z Z Z CK BC T T AB T K CK BC AB T G K +=+++=+=++++=∑∑若3301k K Z Z ∑∑> ,则)1(0)1.1(0KD KD I I >取单相接地短路3301)1(008075.58)4070(23/1152333k k Z Z E I I K K s KD K +++⨯=+==∑∑KA I I op K 7272.033.003==I得，%15%97.463>=k 满足灵敏度要求此时，Ω=Ω=∑∑326.96,788.883301K K Z Z ，与3301K K Z Z ∑∑>矛盾所以，3301K K Z Z ∑∑<，)1(0)1.1(0KD KD I I <，取两相接地短路)8075.58(240703/11523301)1.1(00333k k Z Z E I I K K s KD K +⨯++=+==∑∑KA I I op K 7272.033.003==I得，%15%20.433>=k 满足灵敏度要求 （2）1G 、1T 、3T 运行300301031111118027.67)(40703333k Z Z Z Z Z Z k Z Z Z Z Z Z CK BC T AB T K CK BC AB T G K +=+++=+=++++=∑∑若3301k K Z Z ∑∑> ,则)1(0)1.1(0KD KD I I >取单相接地短路3301)1(008027.67)4070(23/1152333k k Z Z E I I K K s KD K +++⨯=+==∑∑KA I I op K 7272.033.003==I得，%15%65.413>=k 满足灵敏度要求 此时，Ω=Ω=∑∑59.100,66.863301K K Z Z ，与3301K K Z Z ∑∑>矛盾所以，3301K K Z Z ∑∑<，)1(0)1.1(0KD KD I I <，取两相接地短路)8027.67(240703/11523301)1.1(00333k k Z Z E I I K K s KD K +⨯++=+==∑∑KA I I op K 7272.033.003==I得，%15%68.343>=k 满足灵敏度要求 ∴ 根据（1）、（2），最小运行方式为：1G 、1T 、3T 运行 保护3的I 段最小可以保护线路CD 全长的34.68%2.1.3 动作时间的整定因为零序电流I 段是无时限零序电流保护，不必加延时元件， 所以其整定的动作延时为0即，保护1、2、3的动作时间：s t t t Iop I op I op 0321===2.2 零序电流Ⅱ段整定计算保护1的Ⅱ段与保护2的I 段配合1min I 2.0II 1.0/b op II rel op k I K I ⋅=，保护1的分支系数5.23075001min ===AB BC b I I k KA I op 626.05.2/422.11.1II1.0=⨯= 灵敏度校验：最小运行方式为1G 、1T 、3T 、4T 运行 流过保护1的最小零序电流 KA Z Z Z Z Z Z II T T AB T T T KB2096.0430143)1(0min 0=++⋅=3.1005.1626.02096.0331.0min 01<=⨯==II op IIsen I I K 不满足灵敏度要求所以，保护1的Ⅱ段与保护2的Ⅱ段配合1min II2.0II 1.0/b op II rel op k I K I ⋅=，保护2的分支系数12min =b k KA k I K I b op II rel op 80.01/7272.01.1/2min I3.0II 2.0=⨯=⋅=KA I op 352.05.2/80.01.1II1.0=⨯= 3.179.1352.02096.0331.0min 01>=⨯==II op IIsen I I K 满足灵敏度要求所以，保护1的Ⅱ段动作电流：KA I op 352.0II1.0= 保护1的Ⅱ段动作时间与保护2的Ⅱ段动作时间配合：s t t t t t t Iop II op II op 0.15.05.00321=++=∆+∆+=∆+=2.3零序电流Ⅲ段整定计算保护1的Ⅲ段与保护2的Ⅱ段配合KA k I K I b op III rel op 352.05.2/80.01.1/1min II 2.0III 1.0=⨯=⋅= 灵敏度校验：最小运行方式为1G 、1T 、3T 、4T 运行作为近后备：3.179.1352.02096.0331.0min 01>=⨯==IIIop B III sen I I K 满足灵敏度要求 作为远后备：2.173.2352.0320.0331.0min 01>=⨯==IIIop C IIIsen I I K 满足灵敏度要求已知母线D 零序过电流保护动作时限为0.5s所以保护1的Ⅲ段零序电流保护的动作时间与保护2的Ⅱ段动作时间配合：s t t t t t t II op II op III op 5.15.05.05.0321=++=∆+∆+=∆+=第3章 硬件电路设计3.1 CPU 最小系统图本设计中的89C51的最小系统包括89C51单片机，6264可编程I/O 接口，晶振电路，按键复位电路。
输电线路电流电压保护分析
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电力系统保护与控制课程设计报告摘要本文针对110kV输电线路进行了继电保护的设计，采用了电流电压保护的方法，首先确定了系统分别在最大运行方式和最小运行方式下的等值阻抗，并计算了各相间短路的最大最小短路电流。
接着，计算了保护1、2、3的电流保护定值，并计算了各自的最小保护范围。
在接着，对保护2、3进行限时电流速断保护定值的计算及其灵敏度校验，并确定其动作时限。
然后对保护1、2、3进行过电流保护定值计算及其灵敏度校验，并确定各段保护的动作时限。
最后，绘制了电磁式三段式电流保护原理图和展开图，并详细分析其动作过程。
关键词：电流电压保护；三段式电流保护；灵敏度目录1绪论 (3)1.1继电保护的作用 (3)1.2对继电保护的基本要求 (3)1.3原始资料 (4)1.3.1系统接线图如图： (4)1.3.2 课程设计的内容及技术参数参见下表 (4)1.3.3 工作计划： (5)2 输电线路电流保护整定计算 (6)2.1 保护3在最大、最小运行方式下的等值电抗 (6)2.1.1 最大运行方式 (6)2.3 电流I段整定计算及灵敏度校验 (8)2.4 电流II段整定计算及灵敏度校验 (12)2.4.1保护2的整定 (12)2.4.2保护3的整定 (13)3 电流保护原理图的绘制及其动作过程分析 (17)3．1电流三段式保护原理图 (17)3.2 电磁式电流三段式保护展开图 (19)4 课程设计总结 (20)5 参考文献 (21)1绪论1.1继电保护的作用随着自动化技术的发展，电力系统的正常运行、故障期间以及故障后的回复过程中，许多控制操作日趋高度自动化。
这些控制操作的技术与装备大致可以分为两类，一类是通常理解的“电力系统自动化”，另一类是当电网或电气设备发生故障，或出现影响安全运行的异常情况时，自动切除故障设备和消除异常情况的技术与装备。
其特点是动作速度快，其性质是非调节性的，这就是通常理解的“电力系统继电保护与安全自动装置”。
其作用是，一自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，是故障元件免于继续遭到损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；二是反应电气设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作与发出信号或跳闸。
此时一般不要求迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免暂短的运行波动造成不必要的动作和干扰引起的误动。
1.2对继电保护的基本要求动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求，即可靠性（安全性和信赖性）、选择性、速动性和灵敏性。
这几“性”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、整定每个电力元件的继电保护，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、确定性和经济性发挥最大效能。
可靠性包括安全性和信赖性，是对继电保护性能的最基本要求。
继电保护的选择性是指保护装置动作时，在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开，最大限度地保证系统中无故障部分仍能持续安全地运行。
1.3原始资料设计题目四：输电线路电流电压保护设计（4） 1.3.1系统接线图如图：1.3.2 课程设计的内容及技术参数参见下表设计技术参数 工作量,15,3/1151Ω==G X kV E φ,20,1532Ω=Ω=G G X XL1=L2=60km,L3=40km, LB-C=40km,LC-D=50km, LD-E=30km,线路阻抗0.4Ω/km,2.1=I rel K ,=∏rel K 15.1=I ∏rel K ,最大负荷电流IB-C.Lmax=300A, IC-D.Lmax=260A, ID-E.Lmax=140A,电动机自启动系数Kss=1.5，电流继电器返回系数Kre=0.85。
最大运行方式：三台发电机及线路1.确定保护3在最大、最小运行方式下的等值电抗。
2.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。
3.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.整定保护2、3的限时电流速断保护定值，并校验灵敏度。
5.整定保护1、2、3的过电流保护定值，假定母线E 过电流保护动作时限为0.5s ，确定保护1、2、3过电流保护的动作时限，校验保护1作近后备，保护2、3作远后备的灵敏度。
6．绘制三段式电流保护原理接线图。
并分析动作过程。
7、采用MATLAB 建立系统模型进行仿真分析。
BA G 123L 3LLEDCGG 98 7654系统接线图1.3.3 工作计划：第一天：收集资料，确定设计方案。
第二天：等值电抗计算、短路电流计算。
第三天：电流I段整定计算及灵敏度校验。
第四天：电流II段整定计算及灵敏度校验。
第五天：电流III段整定计算及灵敏度校验。
第六天：绘制保护原理图。
第七、八天：MATLAB建模仿真分析。
第九天：撰写说明书。
第十天：课设总结，迎接答辩。
2 输电线路电流保护整定计算2.1 保护3在最大、最小运行方式下的等值电抗2.1.1 最大运行方式在最大运行方式下，三台发电机及线路L1、L2、L3同时投入运行，等值阻抗如图2.1所示。
XG1 XL1XG2 XL2XG3 XL3 XB_C XC_D XD_E图2.1 最大运行方式等值阻抗X G1=15ΩX G2=15ΩX G3=20ΩX L1=60×0.4Ω=24ΩX L2=60×0.4Ω=24ΩX L3=40×0.4Ω=16ΩX BC=40×0.4Ω=16ΩX CD=50×0.4Ω=20ΩX DE=30×0.4Ω=12ΩX3min=(X G1//X G2+X L1//X L2)//( X G3+X L3)=(15 //15+24//24)//(20+16)=12.65Ω2.1.2最小运行方式根据原始资料，最小运行方式就是，在最大运行方式的基础上让G2、L2退出运行，等值阻抗如图2.2XG1 XL1XB_C XC_D XD_EXG3 XL3图2.2 最小运行方式等值阻抗其中X 2max =(X G1+X L1)//( X G3+X L3)=(15 +24)//(20+16)=18.72Ω2．2 相间短路的最大、最小短路电流的计算C 母线最大短路电流：I KCmax (3)=E ϕX 3min +X BC=115/√312.65+16kA =2.32kAC 母线最小短路电流:I KCmin (2)=√32E ϕX 2max +X BC=√32115/√318.72+16kA=1.66kAD 母线最大短路电流:I KDmax(3)=E ϕX 3min +X BC +X CD=115/√312.65+16+20kA =1.37kAD 母线最小短路电流:I KDmin (2)=√32E ϕX 2max +X BC +X CD=√32115/√318.72+16+20kA=1.05kAE 母线最大短路电流:I KEmax (3)=E ϕX 3min +X BC +X CD +X DE=115/√312.65+16+20+12kA =1.09kAE 母线最小短路电流I KEmin (2)=√32E ϕX 2max +X BC +X CD +X DE=√32115/√312.65+16+20+12kA=0.95kA表2-2-1 短路电流计算结果2.3 电流I 段整定计算及灵敏度校验无时限电流速断保护依靠动作电流来保证选择性，被保护线路外部短路时流过该保护的电流总是小于其动作值，不能动作；而只有在保护范围内段录制，流过保护的电流有可能大于动作值，是该保护动作。
且无时限电流速断保护的作用是保证在任何情况下无时限切除本线路上的故障。
保护1：I op1Ι=K rel Ι.I KEmax (3)=1.2×1.09kA =1.308kA 保护2：I op2Ι=K rel Ι.I KDmax (3)=1.2×1.37kA =1.644kA 保护3：I op1Ι=K rel Ι.I KCmax (3)=1.2×2.32kA =2.784kA在已知保护的动作电流后，大于一次动作电流的短路电流对应的短路点区域，就是保护范围。
保护的范围随运行方式、故障类型的变化而变化，最小的保护范围在系统最小运行方式下两相短路时出现。
一般情况下，应按这种运行方式和故障类型来校验保护的最小范围，要求大于被保护线路全长的15%～20%。
保护1的最小保护范围：x 1l 1min =√32·E ϕI op1Ι−(X 3max +X BC +X CD ) =√32·115√3⁄1.308−(18.72+16+20) =−10.76Ω保护2的最小保护范围：x 2l 2min=√32·E ϕI op2Ι−(X 3max +X BC ) =√32·115√3⁄1.644−(18.72+16)=0.257Ω 保护3的最小保护范围：x 3l 3min=√32·E ϕI op3Ι−(X 3max ) =√32·115√3⁄2.784−(18.72)=1.93Ω 因为保护1：K sen1Ι=x 1l 1min X DE ×100%=−89.67%<15% 保护2：K sen2Ι=x 2l 2min X CD ×100%=1.285%<15% 保护3：K sen3Ι=x 3l 3min X BC×100%=12.06%<15%均不满足灵敏度，所以均不合格,需重新整定。
由系统接线图可知，E 母线为系统最末端母线，保护1的电流速断保护按保护范围为全长的30%整定也不会引起误动，因此按保护范围为全长的20%整定。
保护1：x 1l 1min =30%·X DE =30%×12Ω=3.6ΩI op1Ι=√32·E ϕX 2max +X CD +X DE +x 1l 1min=√32·115√3⁄18.72+16+20+3.6=0.986kA因为I op1Ⅲ=K rel ⅢK ss K re·I DE.Lmax =1.15×1.50.85×0.14=0.284kA ＜I op1Ι故该整定值符合灵敏度要求，且保护1的最小保护范围为3.6Ω。
保护2：由于按躲开本线路末端的最大短路电流来整定得到的启动电流不符合灵敏度要求，因此降低整定值，增加动作时限，以保证该保护的可靠性。
在此按躲开下一段线路20%处的最大短路电流来整定。
DE 线路20%处最大短路电流：I KDE1(3)=E ϕX 3min +X BC+X CD +0.2X DE=115/√312.65+16+20+2.4kA =1.301kAI op2Ι=K rel Ι.I KDE1(3)=1.2×1.301kA =1.561kA校验：保护2的最小保护范围：x 2l 2min =√32·E ϕI op2Ι−(X 3max +X BC ) =√32·115√3⁄1.561−(18.72+16)=2.115Ω 由于K sen2Ι=x 2l 2min X CD×100%=10.58%<15%灵敏度不符合要求，需重新整定。