继电保护课设

继电保护原理课程设计报告评语：考勤（10）守纪（10）设计过程（40）设计报告（30）小组答辩（10）总成绩（100）专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院2013年7月25日继电保护课程设计报告设计题目1.1题目系统接线图如下图1，发电机以发电机-变压器组方式接入系统，开机方式为两侧各开1台机，变压器T61台运行。参数为：kV，、、、，、，，，线路阻抗，，、，图1系统接线图1.2要完成的内容对断路器1、4进行零序保护的设计。2设计内容2.1设计规程电力系统正常运行时是三相对称的，其零序、负序电流值理论上是零。多数的短路故障是不对称的，其零、负序电流电压会很大，利用故障的不对称性可以找到正常与故障的区别，并且这种差别是非常明显的。因此零序电流保护被广泛的应用在110KV及以上电压等级的电网中。2.2设计保护配置2.2.1主保护配置以零序Ⅰ段、Ⅱ段为主保护。零序保护的Ⅰ段是瞬时动作的，是保护本身固有的动作时间。以保护1为例，其启动电流的整定值必须躲开这一点短路时所测量到的电流值。零序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，同时带有一个△t的时限，以保证其选择性。2.2.2后备保护配置以零序段为后备保护，装设零序保护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。对零序Ⅲ段整定值的考虑是与过电流保护相似的，其启动电流要按躲开正常运行时的最小负荷电流来选择，而动作时限应使其比零序Ⅲ段保护范围内其他各保护的最大动作时限多出一个延时△t。3短路电流的计算3.1最大方式短路电流计算两相接地短路时，故障端口各序阻抗和单相接地短路时相同，即：=14.22;=12.43，则复合序网如图2所示；图2两相接地短路复合序网等值图故障端口正序电流：故障端口零序电流为：同样地，流过保护1、4的零序电流分别为=0.31kA，kA，从而得到如图3所示的零序电流分布图。图3两相接地短路零序电流分布图3.2最小方式短路电流计算单相接地短路时，故障端口正序阻抗为：故障端口负序阻抗为：=14.22故障端口零序阻抗为：则复合序网等值图如图4所示,故障端口零序电流为：图4单相接地短路复合序网等值图在零序网中按照零序导纳进行分配零序电流从而得到此时流过保护1、4处的零序电流分别为：所以kA。所以kA。4保护的配合及整定计算4.1主保护的整定计算4.1.1动作值保护1零序Ⅰ段：根据前面的分析结果，母线B故障流过保护1的最大零序电流为=0.31kA，故Ⅰ段定值：母线B故障流过保护4的最大零序电流为：=0.33kA故Ⅰ段定值：4.1.2灵敏度校验母线B接地短路故障流过保护1的最小零序电流为：=0.29kA因此，灵敏系数=2.609灵敏度符合要求。母线B接地短路故障流过保护4的最小零序电流为：=0.278kA灵敏系数：零序段的配置与整定保护1的分支系数当BC段发生接地故障，变压器6有助增作用，如图5所示。对于，有：=对于，有：=20因此保护1的最大分支系数=4.438；最小分支系数为=4.438。图5BC段故障时变压器的助增作用保护1的零序段定值为：保护4的零序段定值为：4.2后备保护的整定计算4.2.1零序过电流整定零序段启动电流一般都很小（在二次侧一般约为2—3A），因此在本电压级网络中发生接地短路中，它都可能启动。这时，为了保证保护的选择性，各保护的动作时限也应按一定原则来整定。5继电保护主要设备的选择见附录表1和表2。6原理图的绘制图6保护1的交流展开图保护1的交流展开图如上图6所示。图7保护1的直流展开图保护1的直流展开图如上图7所示。图8保护4的直流展开图保护4的直流展开图如上图8所示。图9保护4的直流展开图保护4的直流展开图如上图9所示。

7结论继电保护的课程设计中，以零序Ⅰ段、Ⅱ段作为系统的主保护，以零序段为后备保护。当中性点直接接地系统（又称大接地电流系统）中发生接地短路时，将出现很大的零序电压和电流。零序电源在故障点，故障点的零序电压最高，系统中距离故障点越远处的零序电压就越低，取决于测量点到大地间阻抗的大小。

参考文献[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.

附录表1电流互感器的选择流互型号特点TAR4076-02额定输入电流800A;额定输出电流100mA;额定采样电阻10V;耐压100;额定采样电压(kV)>6kVTAR5896-1额定输入电流2500A;额定输出电流100mA;额定采样电阻50;额定采样电压5V;耐压(kV)>4kV表2电流继电器名称规格HE干簧继电器线圈电压(VDC)5至24线圈电阻(Ohm)50至1500触点形式1A,1B,2A额定功率(W)0至50切换电压(VDC)0至10'000切换电流(A)0至3.0通电电流(A)0至5.0最小击穿电压(VDC)850至10000KTReedRelaysCoilVoltage(VDC)5,12,24CoilResistance(Ohm)150ContactF