110KV输电线路距离保护设计
110kV输电线路相间距离保护整定计算概述 王远航
110kV输电线路相间距离保护整定计算概述王远航摘要:随着110kV输电线路的建设量增加,越来越多的继电保护二次装置投运运行,继电保护整定计算定值是电网发生故障时启动保护装置的钥匙,这就需要有准确可靠的整定计算原则。
本文对110kV输电线路相间距离保护整定计算的原则进行合理的概述,提供不同情况下相间距离保护整定计算的方法和灵敏度要求。
关键词: 110kV线路相间距离继电保护整定计算一、110kV输电线路相间距离保护的现状目前,110kV输电线路相间距离保护广泛应用具有三段动作范围的阶梯型时限特性。
新型距离保护在三段式的基础上还设有距离IV段或称距离III段四边形,专门用作线路末端变压器低压侧故障的远后备。
距离保护就是反应故障点至保护安装处之间的距离(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。
距离保护相对零序电流保护及其他电流保护而言,其突出特点是受运行方式变化的影响小。
二、相间距离保护整定计算1.助增系数的选择助增系数的选择。
在计算分支系数时一般选择下级线路的末端故障作为参考位置,按照电源侧最大方式,分支侧最小方式,来进行计算。
当假设分支侧最小方式为0,则助增系数为1,此方式也就演变为单电源侧的配合计算问题。
环形电网中线路保护间助增系数的计算问题。
对于110kV电压等级的电力线路,如果运行方式要求环网运行,这样助增系数的计算就与故障点位置相关,为了计算方便,环网的计算也序设置开断点,把环形电网分解开变成单相的辐射型系统计算。
助增系数的正确计算直接影响到距离保护计算的正确性,因此必须重视在多电源网络中助增系数的选择问题。
2相间距离I段阻抗定值当被保护线路无中间分支线路(或分支变压器)时:按躲过本线路末端故障整定,Zdz.I≤Kk.Zxl式中:Kk=0.85(相间距离保护),Kk=0.7(接地距离保护)保护动作时间t=0S2)、当线路末端仅为一台变压器时(即线路变压器组)按躲过变压器其他各侧的母线故障整定Zdz.I≤KkZxl+KkbZb式中: Kkb=0.7Kk=0.85保护动作时间t=0S3)、当线路末端变电所为两台及以上变压器并列运行且变压器均装设有差动保护时按躲开本线路末端故障整定Zdz.I≤KkZxlKk=0.854)、当线路末端变电所为两台及以上变压器并列运行(变压器未装设差动保护)时.根据情况按躲变压器其他侧母线故障整定.Zdz.I≤KkZxl+KkbZb式中: Kkb=0.7 Kk=0.855)、当被保护线路中间接有分支线路(或分支变压器)时:定值计算按躲过本线路末端故障和躲开分支线路(分支变压器)末端故障整定。
继电保护课程设计--110kV电网距离保护设计
继电保护课程设计--110kV电网距离保护设计
一、课程介绍
本课程设计是针对110kV电网中的距离保护进行设计的,旨在使学生了解距离保护的基本原理、组成部分、应用场景以及调试方法等方面的知识,能够独立设计和调试110kV电网距离保护系统。
二、设计内容
1. 距离保护的基本原理及分类
了解距离保护的基本原理,包括电气距离原理、I-V特征法和角度特征法等,以及距离保护的分类。
2. 距离保护的组成部分
了解距离保护的组成部分,包括主保护、备用保护、监控装置和负载切换等,并掌握各个组成部分的功能和特点。
3. 距离保护的应用场景
了解距离保护在电网中的应用场景,包括线路距离保护、变压器距离保护和母线距离保护等,并掌握不同应用场景下距离保护的设计要求和调试方法。
4. 距离保护系统的设计
根据实际需求,独立设计110kV电网距离保护系统,包括选型、接线、参数设置和调试等,实现对电网故障的保护和自动切除。
5. 距离保护系统的调试
针对设计的距离保护系统进行调试,包括模拟故障、检查保护动作、检查自动切除等,保证距离保护系统的稳定可靠性。
三、设计要求
1. 设计过程需结合实际电网,在电网拓扑结构、线路参数、变压器参数和母线参数等方面进行适当调整和设计。
2. 设计过程中需加强安全意识,确保操作过程安全可靠。
3. 设计报告中需详细说明设计思路、参数设置、故障模拟和调试等过程,保证报告清晰明了。
110KV距离保护(方向性四边形)
110kV线路方向四边形距离保护1项目背景距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征,通过测量保护安装处电压、电流的比值,反应故障点到保护安装处的距离的一种保护,又称之为阻抗保护,在输电网中具有受系统运行方式影响小、保护范围稳定等优点,在110kV 及以上电压等级的线路保护中得到了广泛的应用。
目前,国内外的高压/超高压线路保护中,除配置有纵联保护外,基本上还配置有三段式距离保护,其中距离Ⅰ段和距离Ⅱ段为主保护,距离Ⅲ段为后各保护。
简单而言,在110kV及以上电压等级的线路保护中,距离保护有着不可替代的作用和地位。
为了实现保护的可靠性、选择性、快速性以及灵敬性的要求,距离保护需要满足以下要求:(1).在线路金属性短路故障时,继电器能够正确测量出母线与短路点之间的阻抗或距离;(2).在线路经过渡电阻短路故障时,能够防止稳态超越引起的误动等情况;(3).在线路短路故障时,有明确的方向性,即能够保证正向出口短路时保护不拒动,反方向背后母线短路时,保护不误动;(4).在最小负荷阻抗时,应能够保证保护不误动;(5).系统振荡时不误动。
再发生区内故障时不拒动。
上述中的第(1)项是距离保护实现的基础,相关的理论研究已经非常成熟,国内外的距离保护都可满足该项的要求:第(2)(3)4)项主要与过渡电阻对距离保护的影响有关,过渡电阻会导致保护失去选择性和方向性,导致保护出现稳态超越动作和方向性误动等问题,需要研究过渡电阻故障情况下的距离保护动作性能和改进方案;同时,由于线路的最小负荷阻抗与高阻接地时的短路阻抗在阻抗平面上存在交集,导致最小负荷阻抗可能引起距离保护(特别是后备段)误动作,也可以得知保护的耐受过渡电阻能力与躲负荷能力之间存在矛盾,传统的距离保护躲负荷的阻抗整定方法无法较好地解决该问题,需要进一步研究新型的躲负荷保护方案。
第(5)项主要与振荡情况下的距离保护动作性能有关,我国提出的振荡解决方案可以很好地保证系统振荡时距离保护不误动,并在故障时能够可靠开放距离保护。
110KV输电线路距离保护大学生论文
110KV输电线路距离保护摘要:由于110KV输电线路都是长距离,重负荷线路,通常线路末端短路时的短路电流非常接近线路最大负荷电流。
如果采用传统的三段式电流保护,其保护范围变得很小甚至接近0,其灵敏度也不能满足要求,并且动作时间会很长,不能快速及时的保护线路和电气设备。
如果采用三段式距离保护就可以解决上述问题。
本论文的第一章写了距离保护的组成和基本原理,第二章写了距离保护的核心—阻抗继电器原理和类型,第三章写了如何使用阻抗继电器(阻抗继电器的00接线),第四章写了如何对距离保护的整定。
关键词:距离保护,阻抗继电器,00接线正文一·距离保护的基本原理和组成距离保护是反映了故障点到保护安装点的距离,并且根据距离大小确定动作时限的一种继电保护装置。
保护核心主要是阻抗继电器,利用测出来的阻抗值来判断故障点与保护安装点的距离。
三段式距离保护一般由启动元件,方向元件,测量元件,时间元件组成(1)启动元件主要是在发生故障瞬间启动的保护装置,一般采用的是零序与负序电流构成,也可以采用反映突变量的元件作为启动元件。
(2)方向元件一般采用功率方向继电器,一般用于双侧电源的输电线路。
采用方向元件和阻抗元件结合的阻抗继电器。
(3)测量元件是阻抗保护的核心,主要作用是测量短路点到保护装出的距离。
(4)时间元件主要是按照故障到保护安装点的远近,根据整定的动作时间动作,保证保护的选择性,防止误动。
D为启动元件,Z1为一段保护,Z2为二段保护,Z3为三段保保护的逻辑图:dj护,T11和T111为二段和三段的整定时间。
dj Q 是由零序或者负序电流检测元件组成,是为了防止如果是两相短时间碰线或者短时间过负荷(非线路故障)而造成大电流使继电保护误动做。
二.阻抗继电器1)基本原理阻抗继电器主要是测量短路点到保护安装点的阻抗,并对整定值进行比较,以确定保护是否动作。
原理是输入一个电压mU (相电压)和一个电流mI (相电流)。
变电站110kv输电线路距离保护设计
一、概述变电站是电力系统中的重要组成部分,而110kV输电线路则是变电站与电网之间进行能量传输的关键部分。
在输电线路的设计中,距离保护是确保线路运行安全稳定的重要环节。
本文将就变电站110kV输电线路距离保护的设计进行深入探讨。
二、距离保护概述1. 距离保护的定义距离保护是一种通过测量线路电压、电流和阻抗,判定线路故障位置,自动保护系统中断故障区域的电流的保护方式。
2. 距离保护的功能距离保护的主要功能包括:准确判别故障地点,保护线路,提高传输线路的可靠性,减小电网故障范围,提高电网系统故障的瞬时稳定水平。
三、距离保护的设计要点1. 距离保护的选用在设计110kV输电线路的距离保护时,需要根据具体的线路情况和要求选择合适的距离保护装置,并确保其具备良好的适应性和稳定性。
2. 距离保护的参数设置距离保护的参数设置应充分考虑线路的长度、负荷情况、设备特性等因素,确保距离保护能够在各种情况下都能够准确判断故障位置,及时有效地切除故障区域。
3. 距离保护的联锁逻辑设计在设计距离保护时,需要考虑其与其他保护装置的联锁逻辑,确保各种保护装置之间能够协调配合,做到精确判别和准确动作。
四、距离保护的设计流程1. 简化网络建模需要对输电线路进行简化网络建模,确定线路参数、节点信息、拓扑结构等基本数据。
2. 计算线路参数根据简化的网络模型,计算出线路的参数,包括电阻、电抗等,作为后续距离保护参数设置的依据。
3. 距离保护参数设置根据线路的参数和具体要求,进行距离保护的参数设置,包括阻抗范围、保护动作时间等。
4. 联锁逻辑设计设计距离保护与其他保护装置的联锁逻辑,确保各种保护装置之间的协调配合。
5. 验证与调试需要对设计的距离保护系统进行验证与调试,确保其能够满足实际运行要求。
五、距离保护的实例分析以某110kV输电线路为例,对其距离保护的设计进行实例分析,包括线路参数、保护参数设置、联锁逻辑设计等方面。
六、距禿保护的应用与展望1. 距离保护在110kV 输电线路中的应用通过分析现有110kV输电线路的距禿保护应用情况,总结其中的经验和教训,为今后的工程提供参考。
110kV线路保护
跳闸并闭锁重合闸。
三、110kV线路保护调试
7、重合闸 试验方法 (1)投入重合闸压板。 (2)用状态序列,先是故障前正常状态加正常电压
正常电流。 (3)保护跳闸,经重合闸时间后重合闸动作。 (4)闭锁重合闸,等保护充电,直至“充电”灯亮
,投闭锁重合闸压板,保护放电。
谢谢!
注意:用保护起动重合闸方式在断路器偷跳时无法起动 重合闸。
二、110kV线路保护原理
重合闸的充电与闭锁: (一)重合闸的充电
重合闸的压板在投入状态
三相断路器的合闸状态
没有压力闭锁的开入量输入 &
没有外部闭锁的开入量输入
若为检电压方式,没有TV断路信号
允 重合闸充电10—15S 许
重 合
测量保护安装处至故障点的距离,实际上是测量 保护安装处至故障点之间的阻抗。该阻抗为保护 安装处的电压和电流的比值,即Z=U/I。
二、110kV线路保护原理
距离保护的保护范围:
(1)距离Ⅰ段的保护范围应限制在本线路内,其动 作阻抗应小于线路阻抗,通常其保护范围为被保 护线路的全长的80%~85%。
(3)记录打印试验过程中各段的动作报告、动作时间。
三、110kV线路保护调试
5、零序方向过流保护
试验方法
(1)投入零序过流保护软压板、硬压板。重合把手切换至“ 综重方式”,将控制字“投重合闸”、“投重合闸不检” 置1。将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段零序保护的控制字置1。
(2)本试验用零序菜单进行。按照保护装置的定值,将Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ段的电流定值和时间定值输入零序菜单中的对 应项,零序菜单中的零序补偿系数、灵敏角度要与保护装 置定值一致;根据故障方向、故障类别、动作区域选0.95 倍和1.05倍。0.95倍的时候应该可靠不在该段动作,而在 下一段动作;1.05倍时应该可靠在该段动作;正方向时应 该可靠动作;反方向时不动作。
探析110KV变电站线路的距离保护
探析110KV变电站线路的距离保护摘要在110KV变电站继电保护中,线路的距离保护是其中的重要工作之一,根据变电站中距离保护在高压输电线中的作用、基本要求,重点提出影响距离保护在线路中应用因素并进行探讨、分析。
关键词110KV变电站;距离保护;影响因素在110KV变电站中,距离保护是以距离测量元件为基础而构成的保护装置,也叫作阻抗保护。
当系统在正常运行的时,电流为负载电流,保护装置安装处的电压是系统的额定电压,在发生短路故障的时,其压降低、电流增大。
由于距离与线路阻抗成正比关系,保护安装处的电压与电流之比,反映了短路点到保护安装处的阻抗,同时体现了短路点到保护安装处的距离。
因此,可以按照距离的远近来确定保护装置的动作时间,这样能有选择地切除故障。
距离保护在110KV变电站中,主要作用于变电站的输电线保护,一般分为三段式或四段式。
第一、二段是带方向性的,是本线段的主保护。
而第一段保护线路的80%-90%,第二段保护剩下的10%-20%只作为相邻母线的后备保护,第三段带方向或不带方向,而有少许还设有不带方向的第四段,用来相邻线段和本线的后备保护。
1110KV变电站线路距离保护装置的组成为了使110KV变电站线路距离保护装置动作可靠,距离保护装置由五大部分组成。
启动部分,用于判别系统是否处在故障状态。
测量部分,是用来判别短路故障的方向与对短路点的距离测量。
当短路发生故障时,瞬时启动保护装置,而有的距离保护装置的启动部分还兼起了后备保护的作用。
振荡闭锁部分,用于防止距离保护系统振荡时的误动作。
逻辑部分,用于实现建立保护各段的时限与保护装置应具有的性能。
二次电压回路中断线失压的闭锁部分,用于防止电压互感器二次回路断线失压时,因为阻抗继电器动作而引起的保护误动作。
2110KV变电站线路距离继电器的基本要求距离保护在110KV变电站高压及超高压输电线路上获得了广泛的应用,距离继电器是距离保护的主要测量元件,应满足以下要求:在110KV变电站被保护的线路上发生直接短路时,继电器的测量阻抗要正比于短路点和母线之间的距离。
110kV输电线路距离保护
继电保护原理课程设计题目名称:110KV输电线路距离保护设计系别:物理与电气工程系专业:电气工程及其自动化学号:姓名:指导老师:日期:继电保护原理课程设计任务书原始资料:如下图所示网络,系统参数为:kV E 3/115=ϕ, Ω=151G X , Ω=102G X , Ω=103G X , km L 441=, km L 403=,III t 1=0.5s ,max .b K =km L C B 50=-,km L D C 30=-,km L E D 20=-,线路阻抗 km /4.0Ω, 85.0=IrelK , 8.0=II rel K , 15.1=rel K , A I B A 300max =-, A I D C 200max =-, A I E D 150max =-, 5.1=ss K ,2.1=re K ,,32.2max .=b K ,s 5.01=III t 。
对线路L1、L3进行距离保护的设计。
(对2、9处进行保护设计)设计要求:本文要完成的内容是对线路的距离保护原理分析及整定计算,并根据分析和整定结果,合理的选择继电保护设备设备,并选择正确的安装方式,以确保安装设备安全、可靠地运行。
主要参考资料:[1] 杨启逊主编.微机型继电保护基础[M].北京:中国电力出版社,2009.[2] 贺家李主编.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,2010. [3] 张保会主编.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005.[4] 傅知兰. 电力系统电气设备选择与实用计算[M]. 北京:中国电力出版社,2004.[5] 姚春球. 发电厂电气部分[M]. 中国电力出版社,2007. [6] 孙丽华.电力工程基础.北京.机械工业出版社.目录1 设计原始资料 (1)1.1 题目 (1)1.2 设计要求 (1)2 继电保护方案设计 (1)2.1 主保护配置 (1)2.2 后备保护配置 (2)3 保护的配合及整定计算 (2)3.1 保护2处距离保护的整定与校验 (2)3.2 保护9处距离保护的整定与校验 (4)4 二次展开图的绘制 (6)4.1 保护测量电路 (6)4.1.1 绝对值比较原理的实现 (6)4.1.2 相位比较原理的实现 (7)4.2 保护跳闸回路 (8)5 总结 (9)参考文献 (10)1 设计原始资料1.1 题目如图1-1所示网络,系统参数为:kV E 3/115=ϕ, Ω=151G X , Ω=102G X , Ω=103G X , km L 441=, km L 403=,III t 1=0.5s ,max .b K =km L C B 50=-,km L D C 30=-,km L E D 20=-,线路阻抗 km /4.0Ω, 85.0=IrelK , 8.0=II rel K , 15.1=rel K , A I B A 300max =-, A I D C 200max =-, A I E D 150max =-, 5.1=ss K ,2.1=re K ,,32.2max .=b K ,s 5.01=III t 。
110KV出线线路的保护配置及相间距离保护整定计算要点
全系统线路阻抗角d=70°
本联络线上最大负荷自启动系数为1.5,负荷功率因数COSΦ=0.8
枢纽变B1高压母线上其他线路的后备保护的最大时限为4S
1.4保护配置
1.4.1三段式相间距离保护
距离保护是反应故障点至保护安装处之间的阻抗,并根据距离的远近确定动作时间的一种保护装置。该装置的主要元件为阻抗继电器,它可以根据其端子上所加的电压和电力测知保护安装处到短路点的阻抗值,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,这就保证了保护有选择性地切除故障线路。距离保护为低量保护,反应电气量(阻抗)降低而动作。
附图4为本地区电力系统电源点地理位置示意图。
附图5为本地区电力系统接线图.
1.2.4各发电厂和变电所情况简介:
(1)本地区电力系统可分为三部分:
东部系统: Smax=75MVA,Xmax=0.57,Smin=45MVA,Xmin=0.79;
西部系统: Smax=100MVA, Xmax=0.43,Smin=60MVA,Xmin=0.61
1.1目的与意义3
1.2原始资料3
1.2.1基本资料和数据3
1.2.2负荷情况4
1.2.3本站联入系统设计4
1.2.4各发电厂和变电所情况简介:5
1.3 设计内容及要求6
1.5.2系统拓扑图8
1.5.3所需短路点短路计算情况8
参考文献
附图1110KV线路电流电压回路
附图2110KV线路控制信号回路
附件3短路电流计算过程
水轮机为混流式,型号为HL220-LJ-230,机组额定容量为10000KW,韶关发电设备厂生产。
电力系统继电保护原理课程设计-110kV电网距离保护设计
电力系统继电保护原理课程设计-110kV电网距离保护设计电力系统继电保护原理课程设计设计题目 110kV电网距离保护设计指导教师院(系、部)专业班级学号姓名日期原始数据系统接线图如下图所示,发电机以发电机—变压器组方式接入系统,最大开机方式为4台机全开,最小开机方式为两侧各开1台机,变压器T5和T6可能2台也可能1台运行。
参数如下:3 E = 115/kV,X = X = X = X = 15,, ,1.G12.G11.G22.G2X = X = X = X = 10,,X ~ X = 10,,X ~ X = 30,,1.G32.G31.G42.G41.T11.T40.T10.T4X = X = 20,,X = X = 40,,L = 60km,L = 40km, 1.T51.T60.T50.T6ABBC 线路阻抗z = z = 0.4,/km,z = 1.2,/km,I = I = 300A,120AB.L.maxCB.L.maxIIIIII K = 1.2,K = 1.2,K = 0.85,K = 0.75,K = 0.83 ssrerelrelrel 负荷功率因数角为30:,线路阻抗角均为75:,变压器均装有快速差动保护。
图 110kV电网系统接线图设计要求:1. 分析线路AB和BC上的保护1 ~ 4的最大和最小运行方式;2. 为了快速切除线路AB和BC上发生的各种短路(包括相间短路和接地短路),对保护1 ~ 4进行相间距离保护和接地距离保护整定;3. 画出各个保护的动作特性,并对系统中线路上发生各种短路时保护的动作情况进行分析。
110kV电网距离保护设计摘要电力系统是电能生产、变换、输送、分配和使用的各种电气设备按照一定的技术与经济要求有机组成有一个联合系统。
一般将电能通过的设备称为电力系统的一次设备,如发电机、变压器、断路器、母线、输电线路、补偿电容器、电动机及其他用电设备等。
对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备,称为电力系统的二次设备。
110KV距离保护(方向性四边形)
110kV线路方向四边形距离保护1项目背景距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征,通过测量保护安装处电压、电流的比值,反应故障点到保护安装处的距离的一种保护,又称之为阻抗保护,在输电网中具有受系统运行方式影响小、保护范围稳定等优点,在110kV 及以上电压等级的线路保护中得到了广泛的应用。
目前,国内外的高压/超高压线路保护中,除配置有纵联保护外,基本上还配置有三段式距离保护,其中距离Ⅰ段和距离Ⅱ段为主保护,距离Ⅲ段为后各保护。
简单而言,在110kV及以上电压等级的线路保护中,距离保护有着不可替代的作用和地位。
为了实现保护的可靠性、选择性、快速性以及灵敬性的要求,距离保护需要满足以下要求:(1).在线路金属性短路故障时,继电器能够正确测量出母线与短路点之间的阻抗或距离;(2).在线路经过渡电阻短路故障时,能够防止稳态超越引起的误动等情况;(3).在线路短路故障时,有明确的方向性,即能够保证正向出口短路时保护不拒动,反方向背后母线短路时,保护不误动;(4).在最小负荷阻抗时,应能够保证保护不误动;(5).系统振荡时不误动。
再发生区内故障时不拒动。
上述中的第(1)项是距离保护实现的基础,相关的理论研究已经非常成熟,国内外的距离保护都可满足该项的要求:第(2)(3)4)项主要与过渡电阻对距离保护的影响有关,过渡电阻会导致保护失去选择性和方向性,导致保护出现稳态超越动作和方向性误动等问题,需要研究过渡电阻故障情况下的距离保护动作性能和改进方案;同时,由于线路的最小负荷阻抗与高阻接地时的短路阻抗在阻抗平面上存在交集,导致最小负荷阻抗可能引起距离保护(特别是后备段)误动作,也可以得知保护的耐受过渡电阻能力与躲负荷能力之间存在矛盾,传统的距离保护躲负荷的阻抗整定方法无法较好地解决该问题,需要进一步研究新型的躲负荷保护方案。
第(5)项主要与振荡情况下的距离保护动作性能有关,我国提出的振荡解决方案可以很好地保证系统振荡时距离保护不误动,并在故障时能够可靠开放距离保护。
110kv距离保护课程设计
110kv距离保护课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握110kv距离保护的基本原理、保护范围、保护配置、动作逻辑和整定计算。
通过本课程的学习,学生能够:1.描述110kv距离保护的基本原理和工作方式。
2.分析保护范围的确定方法和距离保护的灵敏性要求。
3.阐述距离保护的动作逻辑和保护动作过程。
4.进行距离保护的整定计算,包括定值、动作时间和灵敏角等参数的确定。
5.分析距离保护在电力系统中的应用和运行问题,提出解决措施。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.距离保护的基本原理:介绍距离保护的分类、工作原理和保护范围。
2.保护配置和动作逻辑:阐述距离保护的接线方式、保护范围和动作逻辑。
3.整定计算:介绍距离保护的整定原则和方法,包括定值、动作时间和灵敏角等参数的计算。
4.距离保护的运行和应用:分析距离保护在电力系统中的应用和运行问题,提出解决措施。
三、教学方法为了达到上述教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握距离保护的基本原理和运行方法。
2.案例分析法:分析实际运行中的距离保护案例,使学生了解距离保护的应用和运行问题。
3.实验法:通过实验操作,使学生熟悉距离保护的装置和调试方法。
四、教学资源为了支持本课程的教学,将准备以下教学资源:1.教材:《电力系统保护原理》等有关距离保护的教材和参考书。
2.多媒体资料:距离保护的原理图、运行图和实验操作视频等。
3.实验设备:距离保护装置和实验仪器。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分,以全面客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现:通过课堂参与、提问和小组讨论等方式,评估学生的学习态度和理解能力。
2.作业:布置相关的距离保护计算和分析作业,评估学生的应用能力和解决问题的能力。
3.考试:进行期末考试,包括选择题、简答题和计算题等,全面评估学生的知识掌握和应用能力。
六、教学安排本课程的教学安排如下:1.教学进度:按照教材的章节顺序,逐步讲解距离保护的基本原理、保护配置、整定计算和运行应用等内容。
110kV线路微机距离保护装置的设计
Thi s pa pe r i n t r odu c es a n ew m i cr oc o m pu t er pr ot e ct i o n de vi c e ba s ed on 1 1 0 k V t r an s mi s s i o n l i ne F r om t h e ov e r a l l s y s — t em de si gn mi cr o co m pu t er di s t a n ce pr o t e c t i on de v i c e t o pr o t ec t t h e n t e ch ni ca l f ea t ur es an d f un c t i on s of s of t wa r e d e—
验 的基 础 上 ,因此 保 护 装 置 在硬 件 结 构 采 用 总 线 不 扩 展 的单 片 机[ 3 ] , 核 心 CP U 板 采 用 多 层 印 制 电 路 板 以及 表 面 贴 装 技 术 , 会 大 大 提 高 整 套 保 护 装 置 的抗 干扰 能力 。同 时应 用 先 进 的双 CP U 技术 和 I S P技 术 , 使保护装置的保护性能更加优越。
刘 方 何 晓 冉 王 星 ( 国网湖南省 电力公司邵阳供电分公 司, 湖南 邵阳 4 2 2 0 0 0 )
摘 要
介 绍 了一 种 基 于 1 1 0 k V输 电 线路 的新 型微 机 保 护 装 置 。 从 微 机 距 离保 护 装置 的 系统 总体 方 案设 计 、 保 护 功 能的 主要 技 术 特点 和 软 件 设 计 等方 面进 行 了具 体 的 阐述 , 实现 了适 用 于 1 1 0 k V及 以下 电压 等级 输 电线路 的微机 距 离保 护装 置 的 设计 。 关键 词 : 距 离保 护 , 重合 闸 , 微机装置 , 零序 保 护
110kv距离保护课程设计
110kv距离保护课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解110kv距离保护的基本原理,掌握保护装置的构成和功能。
2. 学生能掌握110kv距离保护的整定原则和计算方法,了解不同故障类型的保护动作特性。
3. 学生能了解110kv距离保护在实际电力系统中的应用,认识其在系统稳定性和安全运行中的重要性。
技能目标:1. 学生能通过实际操作,熟练进行110kv距离保护装置的参数设置和调整。
2. 学生能运用所学知识,分析并解决电力系统中与110kv距离保护相关的实际问题。
3. 学生能运用计算工具,进行110kv距离保护的整定计算,并能对计算结果进行分析和评价。
情感态度价值观目标:1. 学生能认识到110kv距离保护在电力系统中的重要作用,增强对电力系统安全稳定运行的重视。
2. 学生在学习和实践过程中,培养团队合作精神和沟通能力,提高解决实际问题的自信心。
3. 学生能关注电力行业的发展,树立为我国电力事业贡献力量的远大理想。
课程性质:本课程为电力系统继电保护领域的专业课程,具有理论性与实践性相结合的特点。
学生特点:学生已具备一定的电力系统基础知识,具有较强的学习能力和动手能力。
教学要求:结合课程性质和学生特点,采用讲授、实验和案例分析相结合的教学方法,注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过本课程的学习,使学生达到上述课程目标,为将来从事电力系统相关工作奠定基础。
二、教学内容1. 110kv距离保护原理:包括保护区域的概念、距离保护的动作特性、故障类型的识别及保护原理。
- 教材章节:第二章第三节“距离保护的原理及分类”2. 110kv距离保护装置的构成与功能:介绍保护装置的硬件和软件组成,以及各自的作用和相互关系。
- 教材章节:第二章第四节“距离保护装置的构成与功能”3. 110kv距离保护的整定原则与计算方法:讲解整定原则、整定参数的选取和计算方法。
- 教材章节:第三章第二节“距离保护的整定原则与计算方法”4. 110kv距离保护的实际应用:分析实际电力系统中距离保护的应用案例,探讨保护配置和运行策略。
110kV电网距离保护设计
110kV电⽹距离保护设计前⾔电⼒系统的运⾏要求安全可靠、电能质量⾼、经济性好。
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的运⾏状态。
继电保护装置,就是指反应电⼒系统中电⽓元件发⽣故障或不正常运⾏状态,并作⽤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)当电⼒系统中发⽣短路故障时,继电保护能⾃动地、迅速地和有选择地动作,使断路器跳闸,将故障元件从电⼒系统中切除,以系统⽆故障的部分迅速恢复正常运⾏,并使故障的设备或线路免于继续遭受破坏。
(2)当电⽓设备出现不正常运⾏情况时,根据不正常运⾏情况的种类和设备运⾏维护条件,继电保护装置则发出信号,以便由值班⼈员及时处理,或由装置⾃动进⾏调整。
由此可见,继电保护在电⼒系统中的主要作⽤是通过预防事故或缩⼩事故范围来提⾼系统运⾏的可靠性,最⼤限度的保证向⽤户安全供电。
因此,继电保护是电⼒系统重要的组成部分,是保证电⼒系统安全可靠运⾏的不可缺少的技术措施。
本设计针对110kv电⽹的距离保护展开讨论,保证电⽹安全运⾏。
2运⾏⽅式分析最⼤和最⼩运⾏⽅式的区别在于系统负载不同(阻抗),由于电⽹中某⼀段线路电压均为定值,所以继电保护中最⼤和最⼩运⾏⽅式下主要是考虑系统阻抗变化对电流型保护整定值的影响。
过电流分段保护注意如下:1、最⼤运⾏⽅式下,本线路I段保护范围应⼤于线路全长的50%;2、最⼩运⾏⽅式下,本线路I段保护范围应不⼩于线路全长的15%;3、最⼤运⾏⽅式下,本线路II段保护范围应尽量不⼤于下⼀线路的在最⼩运⾏⽅式下的I 段保护范围,以免本线路II段保护与下⼀线路的 II 段保护冲突。
图2-1 110kv电⽹最⼤运⾏⽅式接线图图2-2 110kv 电⽹最⼩运⾏⽅式接线图2.1 保护1的最⼤和最⼩运⾏⽅式保护1的Ⅰ、Ⅱ段整定:最⼤运⾏⽅式为G1、G2全运⾏,相应的 11.min 2G T s X X +=X =5.71Ω最⼩运⾏⽅式为⼀台电机运⾏,相应的 .max 11s G T X X =+X =11.42Ω母线B 处三相短路流过保护1的最⼤电流..max .min d B s dE I X ?=+X =2.235kA保护1 的Ⅰ段定值为 .1..max set rel d B I K I =?ⅠⅠ=0.85×2.235=1.90kA母线C 三相短路流过保护3的最⼤电流 ..max .min d C s dE I X ?=+X =1.291kA保护3 的Ⅰ段定值为 .3..max set rel d C I K I =?ⅠⅠ=1.096kA 保护1 的Ⅱ段定值为 .1.3set rel set I K I =?ⅡⅡⅠ=0.823kA母线B 两相短路流过保护1的最⼩电流 ds d X X E +=max .min .B .23I ?=1.623kA保护1电流Ⅱ断的灵敏度系数 .min.1.1d B sen set I K I =ⅡⅡ=1.973 灵敏度满⾜要求。
110kv电网距离保护设计说明
1.原始数据系统接线图如图所示,发电机以发电机—变压器组方式接入系统,最大开机方式为4台机全开,最小开机方式为两侧各开1台机,变压器T5和T6可能2台也可能1台运行。
参数如下:电动势:发电机:线路:线路阻抗:距离保护:负荷功率因数角为30,线路阻抗角均为75,变压器均装有快速差动保护。
图 110kV电网系统接线图2.分析要设计的容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恢复过程中,许多控制操作日趋高度自动化。
电力系统继电保护一次泛指继电保护技术和由各种继电保护装置组成的继电保护系统,包括继电保护的原理设计、配置、整定、调试等技术,也包括由获取电量信息的电压、电流互感器二次回路,经过继电保护装置的断路器跳闸线圈的一般套具体设备,如果需要利用通信手段传送信息,还包括通信设备。
电力系统继电保护的基本任务是自动、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损坏,保证其他无故障部分迅速恢复正常运行;反应电气设备的不正常运行状态,并根据运行维护条件,而动作于发出信号或跳闸。
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。
在距离保护中应满足以下四个要求,即可靠性、选择性、速动性和灵敏性。
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。
这次课程设计以最常见的110KV电网线路保护设计为例进行分析设计,要求对整个电力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了解。
特别是对继电保护、电力系统、电路、发电厂的电气部分有一定的研究。
重点进行了距离保护和振荡闭锁的分析,继电保护中距离保护、最大和最小运行方式的具体计算。
3.运行方式分析3.1 保护1最大运行方式和最小运行方式的分析图3.1-1 保护1的最大运行方式3.1.1 保护1的最大运行方式分析保护1的最大运行方式就是指流过保护1的电流最大即G1、G2两个发电机共同运行,而变压器T1、T2都同时运行的运行方式,则式中Zs.min为保护安装处到系统等效电源之间的最小阻抗。
110KV线路距离保护的设计
XX学院课程设计报告题目:110KV线路距离保护的设计学院:专业:班级:XX:学号:指导教师:设计时间:设计原始资料1.1具体题目如图1.1所示系统中,发电机以发电机-变压器组方式接入系统,最大开机方式为4台机全开,最小开机方式为两侧各开1台机,变压器T5和T6可能2台也可能1台运行。
参数为:115/3E KVϕ=,121222.1.1..18G G G G X X X X ====Ω,,, 1.3 2.3 1.4 2.410G G G G X X X X ===Ω,,0.50.640T T X X ==Ω,60km A B L -=,40km B C L -=,线路阻抗120.4Ωkm Z Z ==,0 1.2km Z =Ω,线路阻抗角均为75°,max max ..300A A B L C B L I I --==,负荷功率因数角为30°; 1.2SS K =, 1.2re K =,0.85I rel K =,0.75IIrel K =,变压器均装有快速差动保护。
G1G2G4G31234T1T2T5T6T3T4AACB图1.1 系统网路连接图试对1、2、3、4进展距离保护的设计。
1.2完成内容我们要完成的内容是实现对线路的距离保护和零序电流保护。
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,反响故障点到保护安装处的距离而工作的保护。
零序电流保护是指利用接地时产生的零序电流使保护动作的装置。
在电缆线路上都采用专门的零序电流互感器来实现接地保护。
摘要电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源。
电力系统的运行要求平安可靠、电能质量高、经济性好。
但是,电力系统的组成元件数量多,构造各异,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.故障中最常见,危害最大的是各种型式的短路。
因此,通过短路计算得到并设定继电器动作的整定值是继电保护不可或缺的过程。
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宁德师范学院继电保护课程设计题目名称: 110KV输电线路距离保护设计系别:物理与电气工程系专业:电气工程及其自动化学号: B********** *名:**指导老师:***日期: 2015.4.10继电保护原理课程设计任务书 原始资料: 线路每公里阻抗为km Ω=45.0Z 1,线路阻抗角为︒=63L φ,AB 、BC 线路最大负荷电流为380A,负荷功率因数为:9.0cos L =φ,8.0=I rel K ,8.0=∏rel K 35.0=I ∏rel K 。
电源电势为E=115kV, Ω=Ω=Ω=Ω=15Z ,30Z ,7Z ,10Z min SB max SB min SA max SA 。
归算至115kV 的各变压器阻抗为Ω82.8,容量T S 为15MVA 。
其余参数如图1-1所示。
图1-1接线图设计要求:本文要完成的内容是对线路的距离保护原理分析及整定计算,并根据分析和整定结果。
主要参考资料:[1] 王士政.电网调度自动化与配网自动化技术[M].中国水利水电出版社2007.3[2] 张保会,尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005[3] 尹项根,曾克娥.电力系统继电保护原理与应用[M].武汉:华中科技大学出版社, 2001[4] 孟祥萍. 电力系统分析[M]. 高等教育出版社,2004[5] 陈堂等.配电系统及其自动化技术[M]. 中国电力出版社2004.8[6] 曹绳敏. 电力系统课程设计及毕业设计参考资料[M]. 东南大学出版社[7] 王维俭等,电气主设备机电保护原理与应用[M].北京:中国电力出版社,2002[8] 钟松茂,李火元. 电力系统继电保护设计指导[M]. 中国电力出版社,1996目录1 距离保护的原始资料 (1)1.1 基础数据 (1)1.2 设计要求 (1)2 输电线距离保护的方案设计 (1)2.2 主保护配置 (1)2.3 后备保护配置 (2)3 输电线路距离保护整定计算 (2)3.1 距离保护第Ⅰ段整定计算 (2)3.2 距离保护第Ⅱ段整定计算 (3)3.3 距离保护第Ⅲ段整定计算 (4)4 系统振荡影响分析 (5)4.1 系统在最小运行方式下发生振荡 (5)5 短路过电阻影响分析 (6)5.1系统发生带过渡阻抗的相间短路 (6)6 线路距离保护原理图 (7)6.1距离保护原理接线图 (7)6.2距离保护原理图 (8)6.3距离保护原理说明 (8)7 总结 (9)参考文献 (10)1 距离保护的原始资料1.1 基础数据线路每公里阻抗为km Ω=45.0Z 1,线路阻抗角为︒=63L φ,AB 、BC 线路最大负荷电流为380A,负荷功率因数为:9.0cos L =φ,8.0=I rel K ,8.0=∏rel K 35.0=I ∏rel K 。
电源电势为E=115kV, Ω=Ω=Ω=Ω=15Z ,30Z ,7Z ,10Z min SB max SB min SA max SA 。
归算至115kV 的各变压器阻抗为Ω82.8,容量T S 为15MV.A 。
其余参数如图1-1所示。
图1-1接线图1.2 设计要求1、计算保护1断路器距离保护第Ⅰ段的整定值和灵敏度。
2、计算保护1断路器距离保护第Ⅱ段的整定值和灵敏度。
3、计算保护1断路器距离保护第Ⅲ段的整定值和灵敏度。
4、分析系统在最小运行方式下振荡时,保护1断路器各段距离保护的动作情况。
5、当距保护1出口15km 处发生带过渡电阻Ω=12R 的相间短路时,保护1断路器的三段式距离保护将作何反应(设B 母线上电源开路)?6、绘制三段式距离保护的原理框图。
并分析动作过程。
2 输电线距离保护的方案设计2.2 主保护配置(1)距离保护第Ⅰ段距离保护的第Ⅰ段是瞬时动作的,是保护本身的固有动作时间。
以保护2为例,其第Ⅰ段保护本应保护线路A-B 全长,即保护范围为全长的100%,然而实际上却是不可能的,因为当线路B-C 出口处短路时,保护2第Ⅰ段不应动作,为此,其启动阻抗的整定值必须躲开这一点短路时所测量到的阻抗AB Z ,整定阻抗set Z <AB Z .考虑到阻抗继电器和电流、电压互感器的误差,需引入可靠系数k K ,(一般取0.8~0.85),则:()AB set Z Z 85.0~8.0=同理对保护1的第Ⅰ段整定值应为:()BC dZZ Z 85.0~8.01=' 如此整定后,距离Ⅰ段就只能保护本线路全长的80%~85%,这是一个严重缺点。
为了切除本线路末端15%~20%范围以内的故障,就需设置距离保护第Ⅱ段。
(2)距离保护第Ⅱ段距离Ⅱ段整定值的选择是类似于限时电流速断的,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1-1中,当保护1第Ⅰ段末端短路时,保护2的测量阻抗2Z 为:12dZAB Z Z Z '+= 引入可靠系数k K ,保护2的启动阻抗为:()()[]BC AB dZ AB k dZZ Z Z Z K Z 85.0~8.08.012+='+=' 距离Ⅰ段与Ⅱ段联合工作构成本线路的主保护。
2.3 后备保护配置距离保护第Ⅲ段,装设距离保护第Ⅲ段是为了作为相邻线路保护装置和断路器拒绝动作的后备保护,同时也作为Ⅰ、Ⅱ段的后备保护。
对距离Ⅲ段整定值的考虑是与过电流保护相似的,其启动阻抗要按躲开正常运行时的最小负荷阻抗来选择,而动作时限应使其比距离Ⅲ段保护范围内其他各保护的最大动作时限高出一个t ∆。
3 输电线路距离保护整定计算3.1 距离保护第Ⅰ段整定计算(1)求出1、3、4QF 断路器处保护第Ⅰ段的整定值,以方便配合即:Ω∠=Ω⨯⨯==︒I I 632.70245.08.01AB rel set Z K ZΩ∠=Ω⨯⨯==︒I I 634.144045.08.03BCrel set Z K ZΩ∠=Ω⨯⨯==︒I I 63185045.08.04CD rel set Z K Z(2)断路器1、3、4QF 处距离保护第Ⅰ段的动作时间和灵敏度分别为:0431===I I I op op op t t t%80431===I I I sen sen sen K K K3.2 距离保护第Ⅱ段整定计算(1)1QF 处保护的相邻元件为BC 线和并联运行的变压器T 。
当1QF 处距离保护第Ⅱ段与BC 线段第Ⅰ段配合时:)(3min 1I +==set b AB rel set Z K Z K Z ⅡⅡ53.1300245.07111max min min =⨯++=++=+=+==sB AB sA AB B AB B AB AB BC b Z Z Z I I I I I I I K 26.2150245.01011min max max =⨯++=++=sB AB sA b Z Z Z K 即,()Ω︒∠=Ω︒∠⨯+⨯⨯=6382.42634.4153.10245.08.01Ⅱset Z与变压器配合时,因为A MV S T ⋅>3.6,应装纵差保护,故变压器第Ⅰ段保护范围应至低压母线E 上。
()()Ω︒∠=Ω︒∠⨯⨯+⨯⨯=︒∠+=6387.57634.4153.18.00245.08.063'min 1T rel AB rel set Z K K Z K Z ⅡⅡⅡ式中,8.0'rel =ⅡK ,T T Z Z 21'= (考虑两台变压器并列运行)53.1min =b K 选Ω︒∠=7486.281Ⅱset Z距离保护第Ⅱ段的动作时间为:s t op 5.01=Ⅱ(2)第Ⅱ段保护的灵敏度为:5.124.30245.019.291>=⨯==AB set sen Z Z KⅡⅡ 满足灵敏度要求。
3.3 距离保护第Ⅲ段整定计算因为采用方向阻抗元件,故距离保护第Ⅲ段的整定值应按一下条件整定。
(1)躲过最小负荷阻抗,即:主变压器容量的确定:Φ+⨯-=cos /%101)()(厂P P S G NA MV S T .064.11985.0/1.1%81001002,1=⨯⨯-=)(由题意知:9.0cos =L ϕ,即︒=8.25L ϕ,而︒=63set ϕ 故Ω︒∠=Ω︒-︒⨯⨯⨯=6336.65)8.2563cos(4.09.035.031151Ⅲset Z 按与相邻距离保护第Ⅲ段动作时间配合,第Ⅲ段距离保护的动作时间为:s t op 5.21=Ⅲ(2)与相邻线距离保护第Ⅱ段配合,即:ⅡⅢ3min '1set b rel AB rel set Z K K Z K Z +=,8.0'==rel rel K K()ⅠⅡⅡ4'min 3set b BC rel set Z K Z K Z +=,1'min =b K ()Ω︒∠=Ω+⨯⨯=638.28184045.08.03Ⅱset Z()ⅡⅢ3min 18.0set b AB set Z K Z Z +⨯= ()()Ω︒∠=Ω︒∠+⨯=Ω︒∠⨯+⨯⨯=6386.446306.4498.0638.2853.10245.08.0应取Ω︒∠=6386.441Ⅲset Z 为相间距离保护第Ⅲ段的整定值。
按与相邻距离保护第Ⅱ段配合,第Ⅲ段距离保护的动作时间为:t t t op op ∆+≥ⅡⅢ31式中,Ⅱ3op t ——相邻线路重合后不经振荡闭锁的距离保护第Ⅱ段的动作时间。
取第Ⅲ段的动作时间为:s t op 5.21=Ⅲ(3)进行距离保护第Ⅲ段的灵敏度校验: 当作为近后备时:5.189.40245.086.441>=⨯==AB set sen Z Z K Ⅲ当作为远后备时:09.045.04026.20245.086.44max 1=⨯⨯+⨯=+=BC b AB set sen Z K Z Z K Ⅲ 可见,作为近后备保护时,可满足灵敏度要求,作为BC 线远后备保护时,却不满足灵敏度要求,作为变压器的远后备保护时,更不满足灵敏度的要求,故应考虑取Ω︒∠=6336.651Ⅲset Z 为整定值,这时灵敏度得到提高,为1.21,接近满足要求。
4 系统振荡影响分析4.1 系统在最小运行方式下发生振荡求系统在最小运行方式下振荡时最小测量阻抗min m Z 。
︒=180δ时保护安装处的测量阻抗为:∑⎪⎭⎫ ⎝⎛-=Z m Z m 21min 4910300245.01010max max max =+⨯+=++=sB AB sA sA Z Z Z Z m =∑Z max max sB AB sA Z Z Z ++Ω︒∠=Ω︒∠⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=6327.136386.44491021min m Z 可得:I >1min set m Z Z而ⅢⅡ11min set set m Z Z Z <<可见,在最小运行方式下系统振荡时m Z 的轨迹线穿过阻抗保护第Ⅱ和第Ⅲ段测量元件的动作特性圆,如图4-1所示,距离保护第Ⅱ、Ⅲ段的阻抗元件将误动。