继电保护原理课程设计报告A.doc

电力系统继电保护课程设计报告电力系统继电保护课程设计指导教师评语报告（30）修改（40）平时（30）总成绩专 业： 电气工程及其自动化 班 级： XXXXX 姓 名： XXXXX 学 号： XXXXX 指导教师： XXXXX XXXXXXXX自动化与电气工程学院2012年7月7日1 设计原始资料1.1具体题目如下图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，变压器和可能2台也可能1台运行。参数为：，线路的阻抗角均为，流过该线路的负荷的功率因数角为，变压器均装有快速差动保护，对保护1、2进行距离保护设计。图1.1 电路原理图1.2设计任务对保护1、2进行距离保护设计，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，反应故障点到保护安装处的距离保护设计。2 设计内容2.1 设计规程距离保护应该满足一下四个要求：可靠性、选择性、速动性和灵敏性。可靠性就是防误动作和拒动作，选择性是选择性的跳闸是停电范围最小，这几个是紧密联系，即矛盾又统一，根据电力系统的要求配合使用1。2.2 保护配置2.2.1主保护配置(1) 距离保护段距离保护的第段是瞬时动作的，引入可靠系数（一般为0.8-0.85），则(2.1)因为距离保护段不能保护全长，因此引入距离保护段。(2) 距离保护段 与相邻线路配合(2.2)式中，是最小分支系数。 与相邻的变压器配合(2.3)式中，是变压器阻抗值。距离保护段和距离保护段联合工作构成本线路的主保护。2.2.2后备保护配置距离保护第段，装设距离保护第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、段的后备保护2。3 保护整定计算3.1 保护1的整定计算3.1.1保护1整定计算保护1的段的整定阻抗计算(3.1)式中，是保护1距离的I段的整定阻抗。动作时间。保护1的段整定：(1) 与相邻的下级线路的保护段配合，则(3.2)式中，是保护3的整定阻抗。(3.3)式中，是保护1的整定阻抗。(2) 与相邻的变压器快速包互相配合，求分支系数，等效电路图如图3.1为：图3.1 分支系数计算等值电路图则分支系数为：(3.4)(3.5)则。(2) 灵敏度校验(3.6)所以不满足灵敏度的要求，因此与相邻线路的段保护配合，则(3.7)(3.8)(3.9)所以灵敏度为：(3.10)满足灵敏度要求。(3) 动作时间(3.11)保护1的整定3：(1) 按躲过正常运行时的最小负荷阻抗值整定，有(3.12)式中，是最小负荷阻抗；是正常运行母线电压的最低值；是被保护线路最大负荷电流。(3.13)式中，是保护1的III整定阻抗值；是可靠系数；是电动机自启动系数；是返回系数。(2) 灵敏度校验 本线路末端短路时灵敏系数(3.14)所以满足灵敏度要求。 相邻线路末端短路时的灵敏度系数假设在线路末端短路，则，所以分支系数，因此(3.15)所以满足灵敏度要求。 相邻变压器末端短路时的灵敏度系数由题意得到，则(3.16)所以满足灵敏度要求。(3) 动作时限(3.17)因此与相邻保护设备配合时，它能同时满足线路及其变压器保护的要求。3.2保护2的整定计算3.2.1保护2的段整定计算阻抗(3.18)式中,是保护2的距离短整定阻抗值。3.2.2动作时限(3.19)由于保护1的三段整定能够完整的保护，因此，对于保护2则不需要、的距离保护，其主保护和后备保护都不需要。4 继电保护设备选择4.1互感器的选择4.1.1电流互感器所以根据电流互感器安装处的电网电压、最大工作电流和安装地点要求，选型号为LCWB6-110W2屋外型电流互感器4。4.1.2电压互感器根据电压等级选型号为YDR-110的电压互感器。5 二次展开图的绘制三段式距离保护主要由测量回路、起动回路和逻辑回路三部分组成。其二次展开图的交流回路和直流回路见下图5.1和图5.2所示：图5.1 阻抗继电器三相零度接线图的交流回路图5.2 阻抗继电器三相零度接线图的直流回路6 对距离保护的评价(1) 距离段是瞬时动作的，但是它只能保护线路全长的80%85%，因此，两端合起来就使得在30%40%线路长度内的故障不能从两端瞬时切除。在220kV及以上电压的网络中，这有时候不能满足电力系统稳定运行的要求，因而，不能作为主保护来应用。(2) 由于阻抗继电器同时反应于电压的降低和电流的增大而动作，因此，距离保护较电流、电压保护具有较高的灵敏度。(3) 由于保护范围中采用了复杂的阻抗继电器和大量的辅助继电器，再加上各种必要的闭锁装置，因此接线复杂，可靠性比电流保护低，这也是它的主要缺点。(4) 根据距离保护工作原理，它可以在多电源的复杂网络中保证动作的选择性。参考文献1 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 2