35kV输电线路距离保护设计

35kV输电线路距离保护设计35kV输电线路距离保护设计35kV输电线路距离保护设计35kV输电线路距离保护设计编制仅供参考审核批准生效日期地址：电话：传真:邮编:继电保护课程设计题目35kV输电线路距离保护设计

目录 内蒙古科技大学课程设计任务书 2第一章 概述 5继电保护的基本概念 5继电保护的基本任务 5电力系统对继电保护的基本要求 5继电保护发展历史 5第二章 设计内容及过程 6电力系统距离保护 6距离保护概念及适用范围 6距离保护的时限特性 6阻抗继电器 6阻抗继电器的动作特性 7阻抗继电器的实现方法 8距离保护的整定的计算 1035KV双回路线路的继电保护的原理图 10距离保护的整定 11本设计的具体计算 15距离保护I段的整定计算 15距离保护II段的整定计算和校验 15距离保护III段的整定计算和校验 16第三章 总结 17距离保护的优缺点和应用范围 17设计心得 17参考文献 18内蒙古科技大学课程设计任务书课程名称电力系统继电保护原理设计题目35kV输电线路距离保护设计指导教师时间1周一、教学要求电力系统继电保护课程设计是培养学生应用理论知识的一种综合训练。本课程设计教学要求是：（1）理论与实践紧密联系；（2）学习电力系统保护的配置原则以及整定计算方法。（3）训练学生工程CAD制图方法。（4）学习保护配置原则、整定原则、灵敏系数要求以及灵敏系数校验方法。通过课程设计，使学生系统地掌握电力系统保护配置、整定计算方法与目的。二、设计资料及参数（一）设计原始资料1、电压等级及相数：35kV三相2、输电距离：50km3、线路单位阻抗欧/km三、设计要求及成果1、深入分析现有距离保护的思路方法，对书本理论知识进行灵活运用，切忌机械地搬套与拼凑，提出自己的新观点或可行性方案、绘制具体原理图。2、独立思考，在课程设计过程中对距离保护的工作原理、动作值的整定、动作时限的整定均做详细的分析说明，同时对输电线路的特殊情况加以阐述。3、认真细致，在课程设计中应养成认真细致的工作作风，克服马虎潦草不负责的弊病，为今后的工作岗位上担当建设任务打好基础。4、按照任务书规定的内容和进度完成。四、进度安排1、讲解设计目的、要求、方法、任务分工。（2小时）2、查阅资料，熟悉用户任务要求，（天）3、设计保护方案，提出可行性报告（1天）4、查阅图书、资料、产品手册和工具书进行设备校验，绘制继电保护二次展开图（1天）。5、撰写设计说明书（2天）五、评分标准课程设计成绩采用非百分制记法。主要注重量化过程考核，创新能力考核，评分内容和标准如下：(1)设计态度20%遵守劳动纪律和安全文明实训，准时上下课，不大声喧哗，不随意走动，不做与课程设计无关的事。认真查找资料，主动提出问题，分析问题，解决问题。服从管理，按时完成设计任务。(2)实践能力占20%继电保护装置满足规程要求，可靠性高，设备选择得当，计算、保护、整定等满足要求。保护屏安装规范，布置美观。设计过程有创新，故障判断准确，短路电流计算正确。(3)方案设计40%课程设计报告包含两部分，设计说明书和图纸。设计说明书要求内容完整，文字流畅，字迹端正，图纸规范，尤其要突出设计创新，采用新方法，新工艺，新设备。设计论证充分，可靠性高。设备选择正确合理，设计心得体会真实可信。(4)课题说明书20%对课题考核重点理解深刻，能正确、全面地回答问题。若发现有抄袭或请别人代做者，取消参加考核的资格，成绩以零分记录。最后总评以优、良、中、及格、不及格记。六、建议参考资料1．《电力系统继电保护》，张保会，中国电力出版社，2005，第二版2．《电力系统继电保护原理》，贺家李，宋从矩，中国电力出版社，1994，第二版3．《微机型继电保护基础》，杨奇逊，中国电力出版社19884．《电力系统继电保护原理》，王维俭，清华大学出版社，19925．知网数据库论文35kV输电线路距离保护设计【摘要】本次继电保护设计是输电线路距离保护设计。本文首先介绍了继电保护的基本概念及继电保护的发展史。根据给定的相关数据，首先设计了输电线路图，然后进行整定计算。根据对距离保护I，II，III段保护的整定计算，熟悉距离保护的基本原理。根据这次设计总结距离保护的优缺点。并对这次设计进行总结。【关键词】继电保护距离保护整定计算概述继电保护的基本概念在电力系统运行中，外界因素（如雷击、鸟害等）、内部因素（绝缘老化，损坏等）及操作等，都可能引起各种故障及不正常运行的状态出现，常见的故障有：单相接地；三相接地；两相接地；相间短路；短路等。电力系统非正常运行状态有：过负荷，过电压，非全相运行，振荡，次同步谐振，同步发电机短时失磁异步运行等。电力系统继电保护和安全自动装置是在电力系统发生故障和不正常运行情况时，用于快速切除故障，消除不正常状况的重要自动化技术和设备。电力系统发生故障或危及其安全运行的事件时，他们能及时发出告警信号，或直接发出跳闸命令以终止事件。继电保护的基本任务（1）自动迅速，有选择的跳开特定的断路器（2）反映电气元件的不正常运行状态电力系统对继电保护的基本要求速动性，选择性，灵敏性,可靠性。继电保护发展历史继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的。20世纪初随着电力系统的发展，继电器开始广泛应用于电力系统的保护，这时期是继电保护技术发展的开端。最早的继电保护装置是熔断器。从20世纪50年代到90年代末，在40余年的时间里，继电保护完成了发展的4个阶段，即从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置、到集成电路继电保护装置、再到微机继电保护装置。随着电子技术、计算机技术、通信技术的飞速发展，人工智能技术如人工神经网络、遗传算法、进化规模、模糊逻辑等相继在继电保护领域的研究应用，继电保护技术向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展。设计内容及过程电力系统距离保护距离保护概念及适用范围距离保护是反应故障点至保护安装地点之间的距离（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。该装置的主要元件为距离（阻抗）继电器，它可根据其端子上所加的电压和电流测知保护安装处至短路点间的阻抗值，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，这样就保证了保护有选择性地切除故障线路。用电压与电流的比值(即阻抗)构成的继电保护，又称阻抗保护，阻抗元件的阻抗值是接入该元件的电压与电流的比值：U/I=Z，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。距离保护分为接地距离保护和相间距离保护等。距离保护分的动作行为反映保护安装处到短路点距离的远近。与电流保护和电压保护相比，距离保护的性能受系统运行方式的影响较小。距离保护分为接地距离保护和相间距离保护等。距离保护适用于35kv及以上的电压等级电路。距离保护的时限特性距离保护一般都作成三段式，第1段的保护范围一般为被保护线路全长的80％～85％，动作时间为保护装置的固有动作时间。第Ⅱ段的保护范围需与下一线路的保护定值相配合，一般为被保护线路的全长及下一线路全长的30％～40％，其动作时限要与下一线路距离保护第1段的动作时限相配合，一般为0．5s左右。第Ⅲ段为后备保护，其保护范围较长，包括本线路和下一线路的全长乃至更远，其动作时限按阶梯原则整定。阻抗继电器阻抗继电器针对的是线路的阻抗而言，故而分析线路阻抗是非常必要的。通常起动元件采用过电流继电器或阻抗继电器。为了提高元件的灵敏度,也可采用反应负序电流或零序电流分量的复合滤过器来作为起动元件。阻抗继电器的动作特性阻抗继电器的实现方法距离保护的整定的计算35KV双回路线路的继电保护的原理图距离保护的整定（1）距离I段的整定距离保护Ⅰ段无延时的速动段它应该只反映本线路的故障，下级出口处发生短路故障时应可靠不动作，所以测量元件的阻抗整定应该躲过本线路末端短路时的测量阻抗来整定。即其中<1因为距离保护是欠量保护，考虑到继电器误差、互感器误差和参数测量等误差等因素一般取~是被保护线路的长度是被保护线路单位长度的正序阻抗（2）距离Ⅱ段的整定1、分支电路对测量阻抗的影响。在距离保护Ⅱ段整定时，类同于电流保护，应考虑分支电路对测量阻抗的影响，如图所示。（a）助增分支电路对测量阻抗的影响（b）外汲分支电路对测量阻抗的影响图中k1点发生三相短路时，保护1处的测量阻抗为式中：母线B与短路点之间线路的正序阻抗；：分支系数。在助增分支电路和外汲分支电路中不同。2、Ⅱ段的整定阻抗。距离保护Ⅱ段的整定阻抗，应按照以下两个原则进行计算。（1）与相邻线路距离保护Ⅰ段相配合。距离Ⅱ段的整定阻抗为：式中，为可靠系数，一般取；（2）与相邻变压器的快速保护相配合。距离Ⅱ段的整定阻抗为：式中式中，为可靠系数，考虑变压器阻抗误差较大，一般取～。当被保护线路末端母线上既有出线又有变压器时，距离Ⅱ段的整定阻抗应分别按上述两种情况计算，取其中的较小者作为整定阻抗。3、灵敏度校验距离保护Ⅱ段，应能保护线路的全长，本线路末端短路时，应有足够的灵敏度。考虑到各种误差因素，要求灵敏系数应满足如果不满足要求，则距离保护1的Ⅱ段应改为与相邻元件的保护Ⅱ段相配合，计算方法与上面类似。4、动作时间的整定距离保护Ⅱ段的动作时间，应与之配合的相邻元件保护动作时间大一个时间级差，即式中为与本保护配合的相邻元件保护段（x为Ⅰ或Ⅱ段）最大的动作时间。（3）距离Ⅲ段的整定1、Ⅲ段的整定阻抗。距离保护第Ⅲ段的整定阻抗，按以下几个原则计算：（1）按与相邻下级线路距离保护Ⅱ段配合时，Ⅲ段的整定阻抗为可靠系数的取法与Ⅱ段整定中类似，分支系数应取各种情况下的最小值。如果与相邻下级线路距离保护Ⅱ段配合灵敏系数不满足要求，则应改为与相邻下级线路距离保护的Ⅲ段相配合。（2）按与相邻下级变压器的电流、电压保护配合整定。定值计算为式中为电流、电压保护的最小保护范围对应的阻抗值。（3）按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定。当线路上的负荷最大且母线电压最低时，负荷阻抗最小，其值为式中为正常运行母线电压的最低值；为被保护线路最大负荷电流；为母线额定电压。参照过电流保护的整定原则，考虑到电动机自启动的情况下，保护Ⅲ段必须立即返回的要求，若采用全阻抗特性，则整定值为式中为可靠系数，一般取~；为电动机自启动系数，取~；为阻抗测量元件（欠量动作）的返回系数，取~。若采用方向圆特性，必须考虑动作阻抗随阻抗角的变化，由躲开的负荷阻抗换算成整定阻抗值，整定阻抗可由下式给出式中为整定阻抗的阻抗角；为负荷阻抗的阻抗角。按上述三个原则进行计算，取其中的较小者作为距离Ⅲ段的整定阻抗。2、灵敏度校验。距离保护的Ⅲ段，既作为本线路Ⅰ、Ⅱ段保护的近后备，又作为相邻下级设备保护的远后备，灵敏度应分别进行校验。作为近后备时，按本线路末端短路校验，计算式为作为远后备时，按相邻设备末端短路校验，计算式为式中为相邻设备（线路、变压器等）的阻抗；为分支系数最大值，以保证在各种运行方式下保护动作的灵敏性。3、动作时间的整定。距离保护Ⅲ段的动作时间，应比与之配合的相邻设备保护动作时间大一个时间级差，但考虑到距离Ⅲ段一般不经历震荡闭锁，其动作时间不应小于最大的震荡周期（~2s）。本设计的具体计算距离保护I段的整定计算动作阻抗对输电线路，按躲过本线路末端短路来整定则取=，所以=0,85*50*=17Ω(2)动作时限距离保护І段的动作时限是由保护装置的继电器固有动作时限决定，人为延时为零，即=0s。距离保护II段的整定计算和校验(1)动作阻抗：按下列三个条件选择。①与相邻线路34的保护的І段配合式中，取=,=0.8，为保护2的І段末端发生短路时对保护2而言的最小分支系数。当保护2的І段末端发生短路时，分支系数为：=I12/I34=1于是Ω(2)动作时间，与相邻保护2的І段配合，则t1"=t2'+Δt=s它能同时满足与相邻线路34保护配合的要求。(3)灵敏性校验：/=17=>,满足要求。距离保护III段的整定计算和校验(1)动作阻抗：按躲开最小负荷阻抗整定；Kzq=1,=,=，=，I=ZL·min=·max=×35/×=Ω于是=（ZL·min）/(Kzq)=*10,39)/*=5Ω(2)动作时间：断路器1的动作时间为：=+Δt=+=2s断路器2的动作时间为：t2=+Δt=+=s取其中较长者，于是断路器1的动作时间为：t1=+Δt=+=s(3)灵敏性校验：①本线路末端短路时的灵敏系数为：/Z12=5/0=∞>，满足要求总结距离保护的优缺点和应用范围主要优点：能满足多电源复杂电网对保护动作选择性的要求；阻抗继电器是同时反应电压的降低和电流的增大而动作的，因此距离保护较电流保护有较高的灵敏度。其中Ⅰ段距离保护基本不受运行方式的影响，而Ⅱ、Ⅲ段受系统运行变化的影响也较电流保护要小一些，保护区域比较稳定。主要缺点：不能实现全线瞬动。对双侧电源线路，将有全线的30﹪～40﹪的第Ⅱ段时限跳闸，这对稳定有较高要求的超高压远距离输电系统来说是不能接受的。阻抗继电器本身较长复杂，还增设了振荡闭锁装置，电压断线闭