保护(3)三段式电流保护的设计(完整版)

继电保护原理课程设计报告

专业：电气工程及其自动化

班级：电气1103

姓名: 马春辉

学号：3

指导教师：苏宏升__________ 兰州交通大学自动化与电气工程学院

2014年7月12日

1设计原始资料

具体题目 如图所示网络，系统参数为 E =115/ 3kV , X GI =18Q 、X G 2=18Q 、

X G 3=10Q,

L 1 = L 2 =50km L 3=30km L B c =60km L cD =40km L D E =30km 线路阻抗 Q /km ,

对线路进行三段式电流保护的设计

图系统网络图

要完成的内容

本题完成对线路保护3进行三段式电流保护的设计

K ；1 二、H 二 K r! ,

1 B Cm ax

=300A

=200A

1 D Emax

=150A

K ss

=,心=。试

A '1

9 8

A3

4

5

C

E

2 分析课题的设计内容

设计规程

主保护配置

选用三段式电流保护，经灵敏度校验可得电流速断保护不能作为主保护。因此，主保护应选用三段式距离保护。

后备保护配置

过电流保护作为后备保护和远后备保护。

3 短路电流计算

等效电路的建立

由已知可得, 线路的总阻抗的计算公式为

X ZL

其中：Z —线路单位长度阻抗；

L —线路长度。

所以，将数据代入公式可得各段线路的线路阻抗分别为

X L1 X L2 ZL1 0.4 50 20

X L3 ZL3 0.4 30 12

X BC ZL B C 0.4 60 24

X

CD ZL c D 0.4 40 16

X DE ZL D E 0.4 30 12

经分析可知， 路 L i 、 L 3

最大运行方式即阻抗最小时，则有三台发电机运行，线

运行，由题意知G 、G3连接在同一母线上，则

X smin X G 1

〃X G

2 X

L1

〃 X L 2 〃 X G 3 X L 3

式中 X smin —最大运行方式下的阻抗值；最大运行方式等效电路如图所示

同理，最小运行方式即阻抗值最大，分析可知在只有 应地有

最小运行方式等效电路图如图所示

16 U AAA

图最大运行方式等效电路图

9 10 // 10 12 10.2

G i 和L i 运行，相

smax

X GI X LI

18 20 38

式中 E —系统等效电源的相电动势;

乙一短路点至保护安装处之间的阻抗；

Z s —保护安装处到系统等效电源之间的阻抗;

K —短路类型系数、三相短路取1，两相短路取于

（1）对于保护2等值电路图如图所示，母线 D 最大运行方式下发生三 相短

路流过保护2的最大短路电流为

kDmax

X smin X

BC

X CD

图最小运行方式等效电路图

保护短路点及短路点的选取

选取B 、C D E 点为短路点进行计算。

短路电流的计算

最大方式短路电流计算

在最大运行方式下流过保护元件的最大短路电流的公式为

I k

E K 乙Z k

代入数据得:

I kDmax 1 .32 kA

(2)对于保护3等值电路图如图所示，母线 C 最大运行方式下

发生三相

短路流过保护3的最大短路电流为

1

kC

max

—

X — X smin X BC

代入数据得:

I kCmax 1.

94 kA

最小方式短路电流计算

在最小运行方式下流过保护元件的最小短路电流的公式为

爲 E

1 k.min

2 Z s.mi n Z L

式中 E —系统等效电源的相电动势;

Z s.m in —保护安装处到系统等效电源之间的阻抗;

Z L —短路点到保护安装处之间的阻抗。

所以带入各点的数据可以计算得到各点的的最小短路电流

4保护的配合及整定计算

主保护的整定计算

动作电流的计算 最小保护范围计算式为

■ -3 E

1

set 少 Z

L

2 Z smax Z 1 L min

Z s.max —短路点至保护安装处之间的阻抗;

乙一线路单位长度的正序阻抗。

(1)对于保护2等值电路图如图所示，母线 D 最大运行方式下发生三相

短路流过保护2的最大短路电流为

I KDmax 1

-32 kA

整定原则：按照躲过本线路末端最大短路电流来整定。则相应的速断

定值为

I 'set2 K I ret I KDmax 1.3 1.32

1.72 kA

I Emin

1 Cmin

2

虫

~2

3 115

639A

.3 38 24 16 12

115

1

927 A

3 38 24

其中 E —系统等效电源的相电动势;

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