某输电线路距离保护设计方案
输电线路相间的距离保护整定计算

输电线路相间的距离保护整定计算输电线路是电力系统中重要的组成部分,其众多保护装置中,相间距离保护是最为常用的一种保护。
本文将介绍输电线路相间距离保护的概念、选择及整定计算方法。
1. 相间距离保护概述相间距离保护是指通过测量故障电流和电压的相量差来判断故障点到保护点的距离,从而对电力系统进行保护的一种保护方式。
在电力系统中,一般采用成对的线路传输电能,因此,在相间距离保护中,普遍采用两线的距离来判断故障点到保护点的距离。
由于线路距离不同,其对应的保护距离也不同,因此,需要根据输电线路的物理特征和系统要求进行保护距离的合理选择和整定计算。
2. 相间距离保护的选择在选择相间距离保护时,主要应考虑以下三个方面:1.距离保护的可靠性要求:距离保护是电力系统中最为常用的保护方式之一,要求能够可靠地进行故障检测和判断,确保及时有效地切除故障电路,防止故障扩散和系统失稳。
2.输电线路的物理特征:距离保护的选择应考虑输电线路的长度、电压等级、输电能力、线路类型等多个因素。
例如,在长距离输电线路中,由于线路阻抗大,传输过程中存在较大的电力损耗和电压降,保护阻抗需相应设置较低;而在变电站内,由于线路较短、电压高、抢修容易,可适当提高保护设置阻抗。
3.保护方案的选择:距离保护可分为单相、双相和三相保护,具体选择应考虑电力系统的运行特点、系统设备的类型和数量、以及系统负荷状况。
在实际工作中,应根据以上因素选定合适的距离保护,进行系统调试。
3. 相间距离保护整定计算方法相间距离保护整定计算的主要内容包括保护距离、阻抗设置和整定系数的确定。
3.1 保护距离的确定保护距离是指相间距离保护所对应的线路长度,其一般应按照以下公式进行计算:Lp = Kp * L其中,Lp为保护距离,Kp为保护系数,L为线路长度。
在实际计算中,应根据具体线路的物理特征选取合适的保护系数。
同时,由于混合线路的存在,可能会产生等效阻抗的问题,需要对阻抗进行修正。
输电线路的距离保护

阻 抗 元 件
• 正常运行时,谐振回路 呈纯电阻,Rj上电流与 Uab同相位,所以, Up也与Uab同相位 • 外加电压消失时,借助 于谐振,电压Up在一 定时间内保持原有相位 不变
R
UC
• 引入第三相电压,保证 保护反方向出口两相短 路时阻抗元件仍然能够 正确动作
影响阻抗元件测量阻抗精度的因素
1、短路点的过渡电阻; 2、保护安装处与故障点之间有分支电路; 3、电力系统振荡; 4、TA,TV的误差; 5、TV二次回路断线; 6、串连补偿电容。
一、短路点过渡电阻对测量阻抗的影响
A B
1QF
2QF
jx
jx
R
k
II Z set B I Z set B
II Z setA R
B
R
R
Z m1
I Z set A
&
Z
III
6
&
t III
0
9
3KS
2
1
10
闭锁元件
3
A
1QF
I Z set 1
B
2QF
k
C
3QF
4
II Z set 1 III Z set 1
t
t1III
III t2
t1II
II t2 I t2
t3II t3I
O
t1I
距离保护和电流保护都有一个共同的缺点: 不能够实现线路全长的快速保护 但是由于距离保护受系统影响小,因此, 距离Ⅰ段可以保护线路全长的80%~85%; 距离Ⅱ段和下条线路的瞬时保护配合,带有实现Δt; 距离Ⅲ段与负荷阻抗配合,作为后备保护。
jX Zset2
长线路 短线路
输电线路的距离保护

故障序分量选相元件
BC两相接地故障
E
I1
Z1
I A2
Z2
Z0
I0
3Rg
I0 Z 2 由复合序网图可得: arg I A 2 Z 0 3R g
相电流差变化量选相元件
A相故障
I1 I 2
I AB 3 I 1 I BC 0 I CA 3 I 1
BC相间故障
I 1 I 2
I AB 3 I 1 I BC 2 3 I 1 I CA 3 I 1
I a ,b , c I d
I 2 I dz 2
I 0 I dz0
零序电流突变量起动判据
3i0 (k ) 3i0 (k N ) 3i0 (k N ) 3i0 (k 2N ) 0
健全相电流差突变量元件算法
非全相运行时健全相电流差突变量元件其作用是 用来在非全相运行时判断健全相是否又发生了故 障。要求在非全相运行时或非全相运行中系统振 荡不应误动。以A相故障、BC两相运行为例:
相电流差突变量起动判据
微机保护装置广泛采用相电流突变量作为起动元件判
据。采用相电流差突变量构成的起动元件比相电流突变量
起动元件有两点好处。 (1)对各种相间故障提高了起动元件的灵敏度。 例如 对于两相短路灵敏度可提高一倍。 (2)抗共模干扰能力强。例如对讲机的无线电干
高压输电线路微机距离保护设计

微机保护发展概况
计算机在继电保护领域里的应用是继电保护发展史上一个重要的里程碑。微机
继 电 保 护 的 研 究 始 于 上 个 世 纪 六 十 年 代 。 1965 年 初 , 英 国 剑 桥 大 学 的 P.
模拟量的采样及模数转换,采样周期设定为 5/3ms.每周期采集 12 个点。
距离保护运行软件主要利用软件程序来实现。主要有初始化和自检循环软件、
采样中断软件、故障处理软件组成。
通过设计,初步实现以下功能:逻辑判断清楚、正确;使得复杂的继电保护原
3
精选p理pt 在实现手段上得以简化,并提高了保护的正确动作率;调试维护方便;在线运行
小,
·
·
·
·
·
AB 两相接地故障时,C 相为特殊相,ΔIMA、ΔIMB、ΔIMC 中,ΔIMA 中,ΔIMC 为最
小,
在发生两相短路接地时,非故障相的故障分量电流为最小,故障两相的故障电流
精选ppt
分量较大,且将出现负零序分量。
16
三相短路故障
三相短路故障的判断方法是:
·
·
IM2=0,IM0=0
M 侧短路电流中的负序和零序分量都为零。
G.McLaren 等提出利用采样技术实现输电线路的距离保护。随后,澳大利亚新南威
尔士大学的 I. F. Morrison 等学者对计算机技术在保护和变电站控制领域的应用
问题进行了探讨,并对相关保护算法进行了理论研究。1969 年前后,美国西屋公司
的 G. D. Rockefeller 等开始进行具体装置的研制,并于 1972 年发表该装置的
07-第七部分 输电线路相间的距离保护整定计算

I I Z op K .1 res Z AB
式中
I Z op .1
I K rel
0.8 ~ 0.85 ;
Z AB
图7-1 距离保护整定计算系统图 若被保护对象为线路变压器组,则送电侧线路距离保护第Ⅰ段可 按保护范围伸入变压器内部整定,即 (7-2) Z I K I Z K Z
2.与相邻距离保护第Ⅱ段配合 为了缩短保护切除故障时间,可与相邻线路相间距离保护第Ⅱ段 配合,则 III III II (7-10)
Kb. min Z op.2 Z op.1 K rel Z AB K rel
12
式中 K IIi ——距离保护第Ⅲ段可靠系数,取 0.8 ~ 0.85 ; rel
相间距离保护第Ⅱ段的灵敏度按下式校验
K
II sen
Z
II op .1
Z AB
≥
1 . 3 ~ 1 .5
当灵敏度不满足要求时,可与相邻线路相间距离第Ⅱ段配合,其 动作阻抗为 (7-5) II II II op.1 rel AB rel b. min op.2
Z
K Z
K K
Z
8
式中
——可靠系数,取 K rel
II Z op .2
≤ K rel
0 .8 ;
——相邻线路相间距离保护第Ⅱ段的整定值。
13
当距离保护第Ⅲ段的动作范围未伸出相邻变压器的另一侧时, 应与相邻线路不经振荡闭锁的距离保护第Ⅱ段的动作时间配 合,即
III t op.1 II t op.2
5
式中
II K rel
——距离保护第Ⅰ段可靠系数,取 0.8 ~ 0.85 ;
某输电线路距离保护设计方案

某输电线路距离保护设计方案1.1输电线路距离保护概述输电线路距离保护是指利用阻抗元件来反应短路故障的保护装置,阻抗元件的阻抗值是接入该元件的电压与电流的比值,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。
系统在正常运行时,不可能总工作于最大运行方式下,因此当运行方式变小时,电流保护的保护围将缩短,灵敏度降低;而距离保护测量的是短路点至保护安装处的距离,受系统运行方式影响较小,保护围稳定,常用于线路保护电力系统稳定运行主要有符合要求电网结构、系统运行方式和电力系统继电保护来保证。
高压及以上等级电网中,继电装置可靠性和速动性有双重主保护来保证,其选择性和灵敏性主要由相间接地故障后被保护延时段来保证。
距离保护是以距离测量元件为基础构成保护装置,称阻抗保护。
系统正常运行时,保护装置安装处的电压为系统的额定电压,电流负载电流,发生短路故障时,电压降低、电流增大。
因此,电压和电流比,正常状态和故障状态有很大变化。
由于线路阻抗和距离成正比,保护安装处的电压与电流之比反映了保护安装处到短路点的阻抗,也反映保护安装处到短路点距离。
所以按照距离远近来确定保护动作时间,这样就能有选择地切除故障。
当前微计算机硬件的更新和网络化发展在计算机控制领域。
单片机与DSP芯片二者技术上的融合,主要体现在运算能力的提高及嵌入式网络通信芯片的出现和应用等方面。
这些发展使硬件设计更加方便。
高性价比使冗余设计成为可能,为实现灵活化、高可靠性和模块化的通用软硬件平台创造了条件。
硬件技术的不断更新和微机保护设计网络化,将为距离保护的设计和发展带来一种全新的理念和创新,它会大大简化硬件设计、增强硬件的可靠性,使装置真正具有了局部或整体升级的可能。
1.2本文研究容本次课程设计的主要是输电线路的距离保护。
计算和分析主要容是计算保护1距离保护Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段整定值和灵敏度,计算灵敏度同时要注意每个保护的动作时间要精确,上述工作完成后接下来对设计提出的系统震荡和短路过渡电阻对系统的影响进行相应的计算分析,并确定距离保护的围,并分析系统在最小运行方式下振荡时,保护1各段距离保护的动作情况。
220kv电网线路保护方案设计

220kv电网线路保护方案设计摘要:对220kV 电网线路的保护工作来说,距离保护具有无可替代的作用,笔者首先对距离保护的原理、构成进行了分析,同时又提出了具体的实现策略。
希望为业界人士提供一定的参考。
关键词:距离保护重合闸零序电流保护220kv电网线路中的距离保护方式是以距离测量元件为基础构成的保护装置。
该套保护方式所涉及的内容比较广阔,主要包括以下几个要素:故障启动、故障距离测量、相应的逻辑时间回路与电压回路断线闭锁。
在220kV 电网线路中,采取距离保护策略首先要做好设计工作,配合零序电流保护和重合闸的设计进行线路保护。
本文对此进行详细的分析。
一、220kV 线路保护的基本原理1、220kV电网线路中距离保护的相关原理所谓的距离保护方式其实是通过对短路时电压电流会同时发生转变这一现象的利用,计算出电压与电流的比值,反映故障点到保护安装处的距离的工作保护。
距离保护的具体实现方法是通过测量短路点至保护安装处的阻抗实现的,因为线路的阻抗成正比于线路长度。
距离保护的构成。
距离保护一般由启动、测量、振荡闭锁、电压回路断线闭锁、配合逻辑和出口等几部分组成。
阻抗继电器及其动作特性。
在距离保护中,阻抗继电器的作用就是在系统发生短路故障时,通过测量故障环路上的测量阻抗Zm,并将它与整定阻抗Zset相比较,以确定出故障所处的区段,在保护范围内部发生故障时,给出动作信号。
阻抗继电器动作区域的形状称为动作特性。
动作区域为圆形时,称为圆特性,动作区域为四边形时,称为四边形特性。
2、自动重合闸的基本原理一般情况下,该种问题会经常出现在电线路上,而且是往往是在一瞬间发生的,在线路被继电保护迅速断开以后,电弧即行熄灭,此时,如果把断开的线路断路器再合上,就能够恢复正常供电。
在电力系统中,当断路器跳闸后自动重合闸能够自动地将断路器重新合闸。
这样,在线路被断开后再进行一次合闸,大大提高了供电的可靠性。
由于重合闸装置本身投资很低,工作可靠,因此,在电力系统中得到了广泛的应用。
输电线路距离保护设计课件

新疆工业高等专科学校电气与信息工程系课程设计说明书输电线路距离保护专业班级:电力系统自动化09-9(2)班学生姓名:指导教师:完成日期: 2011年12月25日电气系《电力系统继电保护》课程设计任务书10/11学年上学期 2011年 12 月 25 日教研室主任(签名)系(部)主任(签名)年月日新疆工业高等专科学校电气与信息工程系课程设计评定意见设计题目:输电线路距离保护学生姓名:王小妍专业电力系统自动化班级电力09-9(2)班评定意见:评定成绩:指导教师(签名):年月日评定意见参考提纲:1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。
2.学生的勤勉态度。
3.设计或说明书的优缺点,包括:学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。
摘要本次继电保护设计是输电线路距离保护设计。
本文首先介绍了电力系统继电保护的基础知识,根据给定内容及技术参数,进行相间整定计算,制定出反应其输电线路上相间短路、接地短路故障的继电保护配置方案。
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。
并加装自动重合闸装置,提高供电可靠性。
并对部分输电线路继电保护回路进行了设计。
本次设计让我了解到系统震荡下,保护1各段距离保护的动作及过渡电阻影响下,保护1各段距离保护的动作情况。
关键词:输电线路继电保护整定计算目录第一章说明书 (1)1.1课程设计目的 (1)1.2课程设计内容及技术参数 (1)第二章输电线路距离保护 (3)2.1距离保护的概念 (3)2.2 距离保护的特性 (3)2.3距离保护的组成 (4)2.4装置构成 (4)2.4.1阻抗继电器 (4)2.4.2 接线方法 (5)2.4.3距离保护的基本原理及特点 (5)2.4.4距离保护的基本原理 (6)2.4.5注意事项 (7)第三章保护1相间距离保护整定计算 (8)3.1相间距离I段整定计算 (8)3.2相间距离II段整定计算 (8)3.3相间距离III段整定计算 (9)第四章距离保护的动作情况 (10)4.1 系统震荡下,保护1各段距离保护的动作情况 (10)4.1.1系统震荡特性 (10)4.1.2系统振荡时测量阻抗时测量阻抗的变化规律 (12)4.1.3结论 (13)4.2 过渡电阻影响下,保护1各段距离保护的动作情况 (14)4.2.1过渡电阻的性质 (14)4.2.3结论 (14)第五章三段式距离保护的原理框图 (16)第六章总结 (17)参考文献 (18)第一章 说明书1.1课程设计目的《电力系统继电保护》课程是电气工程及其自动化专业的主要专业课程之一,在学完本课程之后,通过课程设计,使自己进一步巩固和加深对所学专业理论知识的理解,培养自己设计、计算、绘图、文献查阅、报告撰写等基本技能;培养自己独立分析和解决工程实际问题的能力;培养自己的团队协作精神、创新意识、严肃认真的治学态度和严谨求实的工作作风。
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。
某输电线路距离保护设计方案

某输电线路距离保护设计方案1.1输电线路距离保护概述输电线路距离保护是指利用阻抗元件来反应短路故障的保护装置,阻抗元件的阻抗值是接入该元件的电压与电流的比值,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。
系统在正常运行时,不可能总工作于最大运行方式下,因此当运行方式变小时,电流保护的保护范围将缩短,灵敏度降低;而距离保护测量的是短路点至保护安装处的距离,受系统运行方式影响较小,保护范围稳定,常用于线路保护电力系统稳定运行主要有符合要求电网结构、系统运行方式和电力系统继电保护来保证。
高压及以上等级电网中,继电装置可靠性和速动性有双重主保护来保证,其选择性和灵敏性主要由相间接地故障后被保护延时段来保证。
距离保护是以距离测量元件为基础构成保护装置,称阻抗保护。
系统正常运行时,保护装置安装处的电压为系统的额定电压,电流负载电流,发生短路故障时,电压降低、电流增大。
因此,电压和电流比,正常状态和故障状态有很大变化。
由于线路阻抗和距离成正比,保护安装处的电压与电流之比反映了保护安装处到短路点的阻抗,也反映保护安装处到短路点距离。
所以按照距离远近来确定保护动作时间,这样就能有选择地切除故障。
当前微计算机硬件的更新和网络化发展在计算机控制领域。
单片机与DSP芯片二者技术上的融合,主要体现在运算能力的提高及嵌入式网络通信芯片的出现和应用等方面。
这些发展使硬件设计更加方便。
高性价比使冗余设计成为可能,为实现灵活化、高可靠性和模块化的通用软硬件平台创造了条件。
硬件技术的不断更新和微机保护设计网络化,将为距离保护的设计和发展带来一种全新的理念和创新,它会大大简化硬件设计、增强硬件的可靠性,使装置真正具有了局部或整体升级的可能。
1.2本文研究内容本次课程设计的主要是输电线路的距离保护。
计算和分析主要内容是计算保护1距离保护Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段整定值和灵敏度,计算灵敏度同时要注意每个保护的动作时间要精确,上述工作完成后接下来对设计提出的系统震荡和短路过渡电阻对系统的影响进行相应的计算分析,并确定距离保护的范围,并分析系统在最小运行方式下振荡时,保护1各段距离保护的动作情况。
线路距离保护的设计

2.绘制10km长线路(1DL与5DL所在线路)上保护的原理图;
3.编写设计说明书;
时间安排:
5月21日:领取任务书,分小组学习设计指导书及设计规程;
5月22日:分小组学习电流电压保护、距离保护工作原理和整定方法;
5月23-27日:决定保护整体设计方案;
课程设计任务书
学生姓名:专业班级:
指导教师:工作单位:
题 目:线路距离保护的设计
初始条件:
原始数据:接线图如图所示,
参数说明:发电机、变压器的参数示于图中,线路正序阻抗为0.55Ω/km,线路长度示于图中,降压变电站变压器差动保护动作时限为0s,过流保护动作时间为1s.
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)
关键字:继电保护,电流保护,距离保护
1.
1.1.
下图为某电力系统主接线。该系统由某发电厂的三台发电机经三台升压变压器由A母线与单侧电源环形网络相连,其电能通过电网送至B、C、D三个降压变电所给用户供电。
1.2.
(1)110KV网络的接线如图所示,部分参数如图中所示
(2)网络中个线路均采用带方向或不带方向的电流电压保护,所有变压器均采用纵差保护作为主保护,变压器均为Y,d11接线
因此Ⅰ段保护不满足灵敏度要求。
对6QF进行限时速断保护:
灵敏性校验:
,不满足灵敏性要求。
由于缺乏必要的条件,不能对6QF进行与相邻下一段的二段保护进行配合的整定计算。
定时限电流速断保护:
由初始条件可知线路CD最大负荷电流为120A,因此进行下面的整定:
对8QF的定时限速断保护分别进行近后备和远后备的灵敏度校验:
110KV输电线路距离保护设计

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 。
高压输电线路距离保护的保护配置及其整定计算

高压输电线路距离保护的保护配置及其整定计算本文主要推导和解释了接地距离的保障与相互挨着的线路接地的间距、纵联和零序之间保护相互配合的计算公式。
最重要的是详尽推算了有零序耦合线路互相配合的准确计算方法与计算公式,并且推陈出新应用了综合帮助增长系数的新概念。
标签:接地距离保护;整定计算;输电线路;零序互感1.引言电力系统中的输电线路装配着各种类型的保护装置,然而其保护措施大多数都没有配备接地距离保护。
所以一定解决好接地间距与接地间距的保护、接地间距和零序电流得保护配合等。
因而接地间距的保护核定计算已经升级成为重要的环节之一。
2 接地间距I段整定核定规程部分中规定,接地间距I段核定开本线的后端接地短路故障核定。
但是当被核定得线路和其他得线路有互感耦合的期间,就必须把它的影响考虑进去,必须保证接地间距I段不能越界的错误动作。
2.1 正常运行的零序互感线路图1所示是一组有零序互感的双端共端线路。
经过分析可得:双回双端共端电线后端接地出现故障时,如果不把互感核定零序补偿系数考虑在内,繼电器阻抗的反映会超过实际阻抗,保护线路的灵敏系数会降低。
图1 双端共端零序互感线路2.2 双回线当中的一回挂地线路的检修当一回挂地线检测维修时,如果没有把互感核定零序补偿系数作为考虑,实际线路所拥有的阻抗大于继电器阻抗。
这样,能使保护的灵敏性提高,但有超越错误的可能。
3. 相邻线路与接地距离保护配合3.1 接地线间距保护Ⅱ段与相邻电线接地间距保护Ⅰ段配合接地间距保护段和接地间距保护段配合实际上上应该根据规程1的某指令运行,规程中式(2)~(5)应该就是相邻线接地间距保护的Ⅰ段保护的相互合作,具体推算见下:如图2所示,开关A核定的阻抗为:图2 接地距离保护Ⅱ段与相邻线接地距离保护Ⅰ段配合由以上计算结果,式(1)乘上可靠系数Kk和核定规程[1]中的式(1)完全相同。
规程中的式(4)是规定程序中式(1)的简化算法。
用规程中的式(4)计算既复杂又不准确,人为地使Ⅱ段保护区间大大的缩短,大概会使保护配合更加困难,甚至不能满足配合要求。
范文高压输电线路距离保护的保护配置及其整定计算

目录第一章绪论 (1)1.1距离保护的基本概念 (1)1.2选题背景 (1)1.3选题意义 (2)1.4论文所做工作 (2)第二章阻抗继电器及其接线方式 (4)2.1引言 (4)2.2构成阻抗继电器的基本原则 (4)2.3利用复数平面分析圆或直线特性阻抗继电器 (5)2.4对接线方式的基本要求 (8)2.6接地短路阻抗继电器的接线方式 (9)2.7小结 (10)第三章距离保护的整定原则及优化方法 (12)3.1引言 (12)3.2三段式相间距离保护的整定原则 (12)3.3三段式接地线路距离保护的优化方法 (16)3.4小结 (18)第四章距离保护的保护配置及实例计算 (19)4.1 引言 (19)4.2 距离保护框图 (19)4.3 电力系统振荡对距离保护的影响与闭锁措施 (21)4.4 实例计算 (22)高压输电线路距离保护的保护配置及其整定计算专业:电气工程及其自动化学号:7022812009 学生姓名:袁乐华指导教师:黄灿英摘要:距离保护是利用短路时电压、电流的变化特征,通过测量故障阻抗来确定故障所处范围的一种保护,故其保护区稳定,灵敏度高,能够在高压及超高压输电线路中广泛应用,则距离保护的正确整定是保证该保护正确动作的前提。
本论文就是基于这样的前提对高压输电线路三段式相间距离保护和三段式接地距离保护的整定进行研究和计算。
首先,通过对阻抗继电器的深入研究,了解其原理及工作特性,从而对距离保护实现保护配置,得出距离保护的逻辑框图;其次,论述了三段式相间距离保护整定原则,并针对三段式零序距离保护现有整定原则的缺陷,提出了优化方案;最后,通过江西省220KV的清江变电站中具有典型特性的丰江线进行距离保护的整定计算,验证文中所用整定原则的正确性。
理论计算结果表明:文中所用原则能够满足继电保护的“四性”要求。
关键词:距离保护,阻抗继电器,保护配置,整定计算,优化计算The protection disposition and the installation computation of the high pressure transmission line distance protectionAbstract:Distance protection is uses the short circuit the voltage, the electric current change characteristic, determines the breakdown location scope through the survey breakdown impedance one kind of protection, therefore its protectorate is stable, the sensitivity is high, can in the high pressure and in the ultrahigh voltage transmission line the widespread application, is guarantees this protection correct movement from the protection correct installation the premise. the present paper is conducts the research and the computation based on such premise to the high pressure transmission line triad interaction from the protection and the triad touchdown distance protection installation. First, through to impedance relay's deep research, understands its principle and the operational factor, thus to realizes the protection disposition from the protection, obtains is away from the protection the functional block diagram; Next, elaborated the triadic interaction to be away from the protection installation principle, Finally, has the typical characteristic abundant river line through in the JiangXi Province 200KV QingJiang transformer substation to carry on is away from the protection the installation computation, confirms in the article to use the installation principle the accuracy. The theoretical calculation result indicated: In the article uses the principle to be able to satisfy the relay protection “four nature” the request.Keywords: Distance protection,Impedance relay,The protection disposes ,Installation computation,Optimized computation第一章 绪论1.1距离保护的基本概念电流保护的主要优点是简单、经济及工作可靠。
推荐-220kV输电线路距离保护设计课程设计 精品

辽宁工业大学电力系统继电保护课程设计()题目:220kV输电线路距离保护设计(3)本科生课程设计()课程设计()任务及评语学号学生姓名专业班级课程设计()题目220kV输电线路距离保护设计(3)课程设计()任务系统接线图如图: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线路每公里阻抗为Z1=0.42Ω/km,线路阻抗角为φL=69°,AB、BC线路最大负荷电流为830A,负荷功率因数为cosφL=0.9,8.0=IrelK,8.0=∏relK35.0=I∏relK。
电源电势为E=230kV, ZsAmax=11Ω,ZsAmin=8Ω,ZsBmax=30Ω,ZsBmin=14Ω。
归算至230kV的各变压器阻抗为164Ω,容量S T为30MVA。
其余参数如图所示。
1.计算保护1距离保护第Ⅰ段的整定值和灵敏度。
2. 计算保护1距离保护第Ⅱ段的整定值和灵敏度。
3. 计算保护1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各段距离保护的动作情况。
5.当距保护1出口20km处发生带过渡电阻Rarc=12Ω的相间短路时,保护1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。
7. 采用MATLAB建立系统模型进行仿真分析。
stOP5.08=I∏stOP17=I∏8E656238k21 74330DCBA系统接线图续表注:成绩:平时20% 质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要对于如今现代电网环境,对输电线路的电流电压保护构成简单,对没有特殊要求的中低压电网,都能满足保护要求。
但是随着对电网质量的日益提高,灵敏度受系统运行方式的影响有时保护范围很小,再者,该保护的整定计算比较麻烦,这使得其在35KV及以上的复杂网络中很难适用,为此研究了性能更好的保护原理和方案距离保护。
本文主要设计对220kV输电线路距离保护,按照躲开下一条线路出口处短路的原则计算保护1距离保护第Ⅰ段,第Ⅱ段,第Ⅲ段的整定值和灵敏度。
220kV输电线路距离保护设计课程设计(论文)

辽宁工业大学电力系统继电保护课程设计(论文)题目:220kV输电线路距离保护设计(3)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% 以百分制计算摘要对于如今现代电网环境,对输电线路的电流电压保护构成简单,对没有特殊要求的中低压电网,都能满足保护要求。
但是随着对电网质量的日益提高,灵敏度受系统运行方式的影响有时保护范围很小,再者,该保护的整定计算比较麻烦,这使得其在35KV及以上的复杂网络中很难适用,为此研究了性能更好的保护原理和方案距离保护。
本文主要设计对220kV输电线路距离保护,按照躲开下一条线路出口处短路的原则计算保护1距离保护第Ⅰ段,第Ⅱ段,第Ⅲ段的整定值和灵敏度。
分析系统在最小运行方式下振荡时,保护1各段距离保护的动作情况。
并且分析在具体故障点给定后,保护1的三段式距离保护的反应。
最后绘制三段式距离保护的原理框图,分析其动作过程,并采用MATLAB建立简单电力系统三段式距离保护的模型,进行仿真分析。
关键词:三段式距离保护;MATLAB仿真;系统振荡;目录第1章绪论 (1)1.1继电保护概述 (1)1.2本文研究内容 (1)第2章输电线路距离保护整定计算 (2)2.1 距离Ι段整定计算 (2)2.2距离Ⅱ段整定计算 (2)2.3距离Ⅲ段整定计算 (2)2.4系统振荡和短路过渡电阻影响分析 (3)第3章距离保护原理图的绘制与动作过程分析 (4)3.1距离保护原理图 (4)3.2距离保护原理说明 (4)第4章 MATLAB建模仿真分析 (5)4.1距离保护的MATLAB仿真 (5)4.2距离保护仿真波形及分析 (5)第5章课程设计总结 (7)参考文献 (8)第1章绪论1.1继电保护概述电力是如今社会发展所缺少的主要能源,其应用广泛,地位重要。
电力系统的稳定安全以及经济性,对人民的生活乃至社会稳定都有着极大地影响。
其中在输电线路上的保护尤为重要,我们一般使用作用于断路器的过电流继电器对线路进行保护,达到反应快,误差小,精度快等优点。
输电线路距离保护

输电线路距离保护齐广振20071626一、引言保护系统的组成及其功能输电线路的保护有主保护与后备保护之分。
主保护一般有两种纵差保护和三段式电流保护。
而在超高压系统中现在主要采用高频保护。
后备保护主要有距离保护,零序保护,方向保护等。
电压保护和电流保护由于不能满足可靠性和选择性现在一般不单独使用一般是二者配合使用。
且各种保护都配有自动重合闸装置。
而保护又有相间和单相之分。
如是双回线路则需要考虑方向。
在整定时则需要注意各个保护之间的配合。
还要考虑输电线路电容,互感,有无分支线路。
和分支变压器,系统运行方式,接地方式,重合闸方式等。
还有一点重要的是在220KV及以上系统的输电线路,由于电压等级高故障主要是单相接地故障,有时可能回出现故障电流小于负荷电流的情况。
而且受各种线路参数的影响较大。
在配制保护时尤其要充分考虑各种情况和参数的影响。
二、阻抗测量的原理假设一根均匀电缆无限延伸,在发射端的在某一频率下的阻抗称为“特性阻抗”。
测量特性阻抗时,可在电缆的另一端用特性阻抗的等值电阻终接,其测量结果会跟输入信号的频率有关。
特性阻抗的测量单位为欧姆。
在高频段频率不断提高时,特性阻抗会渐近于固定值。
例如同轴线将会是50或75欧姆;而双绞线(用于电话及网络通讯)将会是100欧姆(在高于1MHz时)。
粗同轴电缆与细同轴电缆是指同轴电缆的直径大还是小。
粗缆适用于比较大型的局部网络,它的标准距离长、可靠性高。
由于安装时不需要切断电缆,因此可以根据需要灵活调整计算机的入网位置。
但粗缆网络必须安装收发器和收发器电缆,安装难度大,所以总体造价高。
相反,细缆安装则比较简单,造价低,但由于安装过程要切断电缆,两头须装上基本网络连接头(BNC),然后接在T型连接器两端,所以当接头多时容易产生接触不良的隐患,这是目前运行中的以太网所发生的最常见故障之一。
国内标准计算机网络一般选用RG-8以太网粗缆和RG-58以太网细缆。
(50欧)RG-59 用于电视系统。
220kV输电线路距离保护设计(3)

220kV输电线路距离保护设计(3)1. 引言在高压输电线路中,距离保护是一种重要的保护方式。
本文将针对220kV输电线路距离保护进行设计,并在前两篇文章中已经完成了距离保护的三个步骤,包括距离保护测量方案、选定合适的CT和VT以及距离保护动作特性。
本篇文章将从保护设备的相应参数以及保护的可靠性、稳定性等方面进行分析和研究。
2. 保护设备的相应参数距离保护中,相应参数的选取对保护的可靠性和稳定性有很大影响,下表列出了距离保护中常用的几个参数,以及其选取标准。
参数选取标准阻抗变化量≥2%零序系数≥20间隙深度≥80%角度偏移量<90°短路电流距离保护动作时,电流不应小于定值的40%地故障电流距离保护动作时,电流不应小于定值的10%距离保护动作时间距离保护测量方案确定后,应根据系统特性和保护的动作特性,选取合适的时间值在选取这些参数的时候,需要根据具体的系统进行权衡和考虑,同时还需考虑保护设备的稳定性、可靠性和经济性。
3. 保护的可靠性与稳定性距离保护应该具有较高的可靠性和稳定性,确保在故障发生时,能够快速有效地进行保护。
常见的导致距离保护误动的因素包括电力系统故障和小信号冲击等。
因此,为了提高保护的可靠性和稳定性,需要采取以下措施:1.可靠的测量方案:选择合适的测量方案,确保系统中的参数符合保护的要求。
2.谐波滤波器:在距离保护的输入端接入适当的谐波滤波器,以过滤包含谐波的信号。
3.终端暂态抑制器:距离保护终端应安装专门的暂态抑制器,以消除小信号冲击。
4.人工屏蔽计算:根据实际情况进行人工屏蔽计算,以降低本地小信号故障对距离保护的影响。
通过以上措施的实施,可以提高距离保护的可靠性和稳定性,有效避免保护误动的情况发生。
4. 结论本文针对220kV输电线路距离保护进行了设计,从测量方案、选定合适的CT 和VT以及距离保护动作特性等方面进行了分析和研究。
同时,对保护设备的相应参数以及保护的可靠性、稳定性等方面进行了探讨。
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某输电线路距离保护设计方案1.1输电线路距离保护概述输电线路距离保护是指利用阻抗元件来反应短路故障的保护装置,阻抗元件的阻抗值是接入该元件的电压与电流的比值,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。
系统在正常运行时,不可能总工作于最大运行方式下,因此当运行方式变小时,电流保护的保护范围将缩短,灵敏度降低;而距离保护测量的是短路点至保护安装处的距离,受系统运行方式影响较小,保护范围稳定,常用于线路保护电力系统稳定运行主要有符合要求电网结构、系统运行方式和电力系统继电保护来保证。
高压及以上等级电网中,继电装置可靠性和速动性有双重主保护来保证,其选择性和灵敏性主要由相间接地故障后被保护延时段来保证。
距离保护是以距离测量元件为基础构成保护装置,称阻抗保护。
系统正常运行时,保护装置安装处的电压为系统的额定电压,电流负载电流,发生短路故障时,电压降低、电流增大。
因此,电压和电流比,正常状态和故障状态有很大变化。
由于线路阻抗和距离成正比,保护安装处的电压与电流之比反映了保护安装处到短路点的阻抗,也反映保护安装处到短路点距离。
所以按照距离远近来确定保护动作时间,这样就能有选择地切除故障。
当前微计算机硬件的更新和网络化发展在计算机控制领域。
单片机与DSP芯片二者技术上的融合,主要体现在运算能力的提高及嵌入式网络通信芯片的出现和应用等方面。
这些发展使硬件设计更加方便。
高性价比使冗余设计成为可能,为实现灵活化、高可靠性和模块化的通用软硬件平台创造了条件。
硬件技术的不断更新和微机保护设计网络化,将为距离保护的设计和发展带来一种全新的理念和创新,它会大大简化硬件设计、增强硬件的可靠性,使装置真正具有了局部或整体升级的可能。
1.2本文研究内容本次课程设计的主要是输电线路的距离保护。
计算和分析主要内容是计算保护1距离保护Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段整定值和灵敏度,计算灵敏度同时要注意每个保护的动作时间要精确,上述工作完成后接下来对设计提出的系统震荡和短路过渡电阻对系统的影响进行相应的计算分析,并确定距离保护的范围,并分析系统在最小运行方式下振荡时,保护1各段距离保护的动作情况。
后用MATLAB仿真,验证计算的正确性。
第2章 输电线路距离保护整定计算2.1 距离Ι段整定计算距离Ι段动作阻抗的整定距离I 段按躲开下一条线路出口处短路的原则整定其中:8.0=I rel K计算相间距离保护第Ⅰ段动作阻抗断路器1、3、4QF 处距离保护第Ⅰ段的动作时间和灵敏度分别为:0431===ⅠⅠⅠop op op t t t%80431===ⅠⅠⅠsen sen sen K K K确定动作时限:t=0S整定阻抗角与线路阻抗角相等,保护区为被保护线路全长的80%。
2.2 距离Ⅱ段整定计算距离II 段与相邻线路距离保护I 段相配合,或躲开线路末端变电所变压器低压出口侧出口处短路时的阻抗值整定。
(1)与相邻线路第Ⅰ段配合。
动作阻抗为::最小分支系数 8.0=∏rel K AB I res I op Z K Z =1.Ω=⨯⨯==6.9304.08.01.AB Ires I op Z K Z Iop b rel AB II rel II op Z K K Z K Z 2.min .1.''+=min .b K助增分支: 汲出系数为:1总的分支系数为: 整定阻抗为:灵敏度校验: 要求:≥1.3~1.5 满足要求(2)躲开线路末端变电所变压器低压出口侧出口处短路时的阻抗值。
动作阻抗为: :最小分支系数 整定阻抗为: 灵敏度校验: 要求:≥1.3~1.5 满足要求 相间距离II 段整定值取上述两项中较小值。
整定阻抗为: 整定时间为:t=0.5S2.3 距离Ⅲ段整定计算(1)按躲过最小负荷阻抗整定动作阻抗为: 整定阻抗为: (2)灵敏度校验47.2147.2.=⨯==汲助b b in bm K K K 47.215151210min min max =++=++=sB sB AB sA b Z Z Z Z K Ω=⨯⨯+⨯=''+=64.392.1547.28.0120.82.min .1. Z K K Z K Z Iop b rel AB II rel II op ABIIop II senZZ K 1.=30.31264.391.===AB II op IIsenZ Z K Bb rel AB IIrel II op Z K K Z K Z min .1.''+=m in .b K Ω=⨯⨯+⨯=''+=68.855.3847.28.0120.8min .1. Z K K Z K Z B b relAB IIrel II op AB IIop II senZ Z K 1.=14.71268.851.===AB II op II sen Z Z K Ω=⨯⨯+⨯=''+=64.4272.1647.28.0120.82.min .1. Z K K Z K Z Iop b relAB II rel II op max ..min .39.0fh x e fh I U Z =Ω=⨯==73.170335.01159.09.0max ..min . I U Z fh x e fh ssre Ⅲrel fh IIIset K K K Z Z min .1.=Ω=⨯⨯==88.782.15.12.173.170min .1.ss re Ⅲrel fh III set K K K Z Z近后备时: 满足要求 远后备时: 作为线路BC 远后备时: 满足要求。
作为变压器远后备时: 满足要求。
动作时间:2.5S 1.51t 371=+=+=I ∏I ∏△OP OP t t2.4 系统振荡和短路过渡电阻影响分析2.4.1 系统震荡特性系统振荡时,系统中各发电机电势间的相角差随时间作周期性变化,从而使系统中各点电压,线路电流以及距离保护的测量阻抗也将发生周期性变化,可能导致距离保护的误动作。
但通常系统振荡若干周期后,多数情况下能自行恢复同步,若此时保护误动,势必造成不良后果,因而使不允许的。
(1)对系统振荡电压,电流的变化规律几点假设:①.全相振荡时,系统三相对称,故可只取一相分析;②.两侧电源电势M E .和N E .电势相等,相角差为)3600(︒︒<<δδ; ③.系统中各元件阻抗角均相等,以d ϕ表示;④.不考虑负荷电流的影响,不考虑振荡同时发生短路。
电流:2sin 2)1(.....δδ∑∑=-=++-=Z E Z e E Z Z Z E E I M j M N L M N M3.157.61288.781.>===AB III op IIIsenZ Z K BCb AB III op III sen Z KZ Z K max .1.+=2.19.22.1511288.78max .1.>=⨯+=+=BC b AB IIIop IIIsenZ K Z Z K 2.156.15.3811288.78max .1.>=⨯+=+=B b AB III op IIIsen Z K Z Z K振荡电流的有效值随δ变化(包络线)电压:M M M Z I E U ...-=N N N Z I E U ...+=系统中总有一点的电压为最低,其值为由0向N M E E ..-相量所做的垂线的长度,该点则称为振荡中心,以z 表示。
当N M E E ..= 且系统中各元件阻抗角相等时,振荡中心的位置在全系统纵向阻抗的中点(即2∑Z 处)。
当︒=180δ时,0.=Z U ,I 最大,相当于在线路z 点发生三相短路。
振荡周期:电压的一个最大值到下一个最大值所经历的时间,一般发生在0.25~2.5s 的范围内。
(2)系统振荡时测量阻抗时测量阻抗的变化规律。
M 侧:M j M M MM M m J Z e ZZ IE I Z I E IU Z --∑=-=-==δ1........ 因为2121δδjctge j -=-所以22)2()21(2.δδctg Z j Z Z Z jctg ZZ M M mJ ∑--∑=--∑=︒=0δ,∞=2δctg,∞--=∑∑.2)2(Zj Z Z Z M J ︒=180δ,02=δctg,M J Z Z Z -=∑2︒=360δ,∞=2δctg,∞+-=∑∑.2)2(Zj Z Z Z M J 可见,当δ变化,J Z 幅值变化,阻抗角亦变化。
系统振荡时时距离保护的影响:当测量阻抗进入特性圆内,阻抗继电器就要误动。
全阻抗继电器误动的相角14δδ-,方向阻抗继电器误动的相角23δδ-。
T t .360141︒-=δδ T t .360232︒-=δδ因为T =0.25~2.5之间,所以S t bh 5.1≥就可躲振荡的影响。
(3)当N M E E ..= 且系统中各元件阻抗角相等时,振荡中心的位置在全系统纵向阻抗的中点(即2∑Z 处)。
则Ω==∑1.182Z Z J 2.4.2 短路过渡电阻影响分析过渡电阻的性质:)2()3(,d d ————电弧电阻)1()1,1(,d d ————电弧电阻,杆塔电阻,大地电阻f dg dd d ddd g d JJ J Z Z R I I Z I Z I R I I U Z +=+=+=='..'.'....其中f Z 为附加阻抗,αj g dd fe R I I Z '= ,α为d I .超前'.d I 的角度。
讨论:①.0".=d I ,单侧电源网络g f d d R Z I I ==,.'. 纯电阻性,J Z 增大。
②. 0".≠d I . 双侧电源网络受电侧α>0, f Z 电阻电感性,f Z 电抗部分增大。
送电侧α<0, f Z 电阻电容性,f Z 电抗部分减小。
依设计要求,当距保护1出口20km 处发生带过渡电阻Rarc=12Ω的相间短路时,观察保护1的三段式距离保护将作出的反应(设B 母线上电源开路)。
则可将系统视作单侧电源网络Ω=+=+=8.20128.8f d J Z Z Z1、相间距离保护I 段:由于Iop J Z Z 1.8.20>Ω=所以相间距离保护I 段不动作。
2、相间距离保护II 段:由于II op J Z Z 1.8.20<Ω=所以相间距离保护II 段动作。
3、相间距离保护II 段:由于III op J Z Z 1.8.20<Ω=所以相间距离保护III 段动作。
第3章 距离保护原理图的与动作过程分析3.1 保护1各段距离保护的动作过程系统在最小运行方式下振荡时,保护1各段距离保护的动作情况如下: 1、相间距离保护I 段:由于Iop J Z Z 1.1.18>Ω=所以相间距离保护I 段不动作。