110kV繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)概述

1、39 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)(論文)題 目 110kV多電源線路的保護(hù)設(shè)計(jì) 學(xué)院名稱 電氣工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 曾鐵軍 職 稱 講 師 班 級 電力1302班 學(xué) 號 20134450212 學(xué)生姓名 詹永旭 2016年 12月 31日南 華 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué) 院： 電氣工程學(xué)院 題 目：110kV多電源網(wǎng)絡(luò)線路 繼電保護(hù)的設(shè)計(jì) 起 止 時 間：2016年12月15日至2016年12月31 日 學(xué) 生 姓 名： 詹永旭 專 業(yè) 班 級： 電力02班指 導(dǎo) 教 師： 曾鐵軍 教研室主 任： 肖金鳳 院 長： 王新林 2016 年 12 月 31 日論文

2、(設(shè)計(jì)) 內(nèi)容及要求：1、 課程設(shè)計(jì)（論文）原始依據(jù) 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)的基本原理 二、課程設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容110kV多電源網(wǎng)絡(luò)線路保護(hù)的設(shè)計(jì)（一）已知條件1、110kV系統(tǒng)接線簡圖如圖所示。 （二）參數(shù)選擇與具體任務(wù)系統(tǒng)S最大運(yùn)行方式正序阻抗0.1變壓器T6（T7）容量25MVA系統(tǒng)S最小運(yùn)行方式正序阻抗0.3變壓器T6（T7）短路電壓百分比10.5系統(tǒng)S最大運(yùn)行方式零序阻抗0.3系統(tǒng)S最小運(yùn)行方式零序阻抗0.90線路SC長度50km發(fā)電機(jī)G容量100MW線路AB長度35km發(fā)電機(jī)G次暫態(tài)電抗0.129線路BC長度60km電廠主變壓器T容量125MVA線路CA長度28km

3、電廠主變壓器T短路電壓百分比12.5選題一變壓器T4（T5）容量31.5MVA開環(huán)運(yùn)行位置QFB變壓器T4（T5）短路電壓百分比10.5整定線路AC （1）各線路的負(fù)荷自起動系數(shù)；。（2）發(fā)電廠各發(fā)電機(jī)組的次暫態(tài)電抗均為=0.129（按自身額定容量的標(biāo)么值）；功率因數(shù)為均為0.85。最大發(fā)電容量為機(jī)組同時投運(yùn)，最小發(fā)電容量為退出一臺發(fā)電機(jī)組。假設(shè)發(fā)電機(jī)正、負(fù)電抗相等,等于次暫態(tài)電抗。（3）各變電所引出線上的后備保護(hù)動作時間如圖示，后備保護(hù)的時限級差t0.5s；線路保護(hù)需整定兩側(cè)保護(hù)動作值，保護(hù)包括接地保護(hù)和相間保護(hù)。（4）線路的正序電抗每公里均為0.4/kM；負(fù)序阻抗等于正序阻抗；零序阻抗為1

4、.2/kM；線路阻抗角為80º。（5）電壓互感器的變比kV，線路電流互感器變比可根據(jù)線路最大負(fù)荷電流選擇，負(fù)荷阻抗角為30º。（6）系統(tǒng)最大及最小的正序、零序等值阻抗都已折算到100MVA標(biāo)準(zhǔn)容量下，系統(tǒng)S中性點(diǎn)接地。變壓器的短路電壓百分比按本變壓器額定容量給出。（7）所有元件參數(shù)標(biāo)么計(jì)算時，基準(zhǔn)容量選擇S= 100MVA，電壓選擇所在電壓等級的平均額定電壓，各元件負(fù)序電抗均等于其正序電抗。三、課程設(shè)計(jì)（論文）基本要求1、 設(shè)計(jì)任務(wù)確定線路AC的3、4保護(hù)的保護(hù)方式、各段保護(hù)整定值及靈敏度。繪制保護(hù)1的接線圖（包括原理圖和展開圖）。撰寫說明書，包括短路計(jì)算過程（公式及計(jì)算舉

5、例）、結(jié)果和保護(hù)方式的選擇及整定計(jì)算結(jié)果（說明計(jì)算方法）。2、 設(shè)計(jì)要點(diǎn)短路電流及殘壓計(jì)算，考慮以下幾點(diǎn)運(yùn)行方式的考慮最大負(fù)荷電流的計(jì)算短路類型的考慮曲線繪制保護(hù)方式的選擇和整定計(jì)算保護(hù)的確定應(yīng)從線路末端開始設(shè)計(jì)。優(yōu)先選擇最簡單的保護(hù)（三段式電流保護(hù)），以提高保護(hù)的可靠性。當(dāng)不能同時滿足選擇性、靈敏性和速動性時，可采用較為復(fù)雜的方式，比如采用電流電壓連鎖保護(hù)或方向保護(hù)等。將最終整定結(jié)果和靈敏度校驗(yàn)結(jié)果列成表格。四、課程設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排12月15日，下發(fā)任務(wù)書；12月16日到19日，查找資料；12月20日到27日，做保護(hù)整定計(jì)算；12月28日到31日，寫設(shè)計(jì)報(bào)告并修改。五、主要參考文獻(xiàn)1 呂

6、繼紹.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)原理.北京:中國水利電力出版社,1986年2 許建安.繼電保護(hù)整定計(jì)算.北京:中國水利水電出版社.2004年3 熊為群,陶然.繼電保護(hù)自動裝置及二次回路.北京: 中國電力出版社，1999年4 陳德樹.計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)原理與技術(shù).北京:中國水利出版社,19925 孫國凱，霍利民.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.北京:中國水利出版社，20026 何仰贊，溫增銀.電力系統(tǒng)分析.武漢:華中科技大學(xué)出版社，20027 賀家李，宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.北京:中國電力出版社，19948 李佑光,林東.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及新技術(shù).北京:科學(xué)出版社.2003年9 尹項(xiàng)根，曾克娥.電力系統(tǒng)繼電保

7、護(hù)原理與應(yīng)用.武漢:華中科技大學(xué)出版社，2001 指導(dǎo)老師： 年 月 日第 10 頁摘要：本文進(jìn)行了對110kV多電源線路的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)。包含繼電保護(hù)的介紹，對該線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的方案選擇，線路參數(shù)計(jì)算，短路計(jì)算以及整定計(jì)算。在電流保護(hù)不滿足條件的情況下，相間故障選擇了距離保護(hù)，接地故障選擇了零序電流保護(hù)。關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)、短路電流、整定計(jì)算 、校驗(yàn)summary: The design of relay protection for 110kV multi power line is carried out. Including the introduction of relay prote

8、ction, the design of the circuit protection scheme selection, line parameters calculation, short-circuit calculation and setting calculation. Under the condition that the current protection is not satisfied, the distance protection is selected, and the zero sequence current protection is selected by

9、 the grounding fault.keywords: Protection, short-circuit current, setting calculation，check 目錄引言31. 繼電保護(hù)的概述41.1繼電保護(hù)的基本任務(wù)41.2繼電保護(hù)的基本要求41.3繼電保護(hù)的組成61.4繼電保護(hù)的分類71.5電網(wǎng)繼電保護(hù)配置原則72.電網(wǎng)元件參數(shù)計(jì)算及負(fù)荷電流計(jì)算93.保護(hù)3和4的電流保護(hù)的配置114. 保護(hù)3和4的距離保護(hù)的配置124.1斷路器3的距離保護(hù)整定計(jì)算和校驗(yàn)124.2斷路器4的距離保護(hù)整定計(jì)算和校驗(yàn)124.3距離保護(hù)的評價135. 保護(hù)3和4的零序電流保護(hù)的配置145.1

10、斷路器3零序電流保護(hù)的配置145.1.1保護(hù)3零序電流保護(hù)I段的整定計(jì)算和校驗(yàn)145.1.2保護(hù)3零序電流保護(hù)II段的整定計(jì)算和校驗(yàn)155.2斷路器4零序電流保護(hù)的配置165.3零序電流保護(hù)的評價166.對所選的保護(hù)裝置進(jìn)行綜合評價176.1 對零序電流保護(hù)的評價176.2 電流保護(hù)的綜合評價176.3 距離保護(hù)的綜合評價18謝辭19主要參考文獻(xiàn)20附錄211.電網(wǎng)元件參數(shù)計(jì)算及負(fù)荷電流計(jì)算211.1基準(zhǔn)值選擇211.2電網(wǎng)元件等值電抗計(jì)算211.2.1輸電線路等值電抗計(jì)算211.2.2變壓器與發(fā)電機(jī)等值電抗計(jì)算221.2.3通過斷路器3的最大負(fù)荷電流232.保護(hù)3和4的電流保護(hù)的配置243.

11、 保護(hù)3和4的距離保護(hù)的配置253.1斷路器3的距離保護(hù)整定計(jì)算和校驗(yàn)253.1.1保護(hù)3距離保護(hù)I段整定計(jì)算和校驗(yàn)253.1.2保護(hù)3距離保護(hù)II段整定計(jì)算和校驗(yàn)253.1.3保護(hù)3距離保護(hù)III段整定計(jì)算和校驗(yàn)273.2斷路器4的距離保護(hù)整定計(jì)算和校驗(yàn)284. 保護(hù)3和4的零序電流保護(hù)的配置294.1斷路器3零序電流保護(hù)的配置294.1.1保護(hù)3零序電流保護(hù)I段的整定計(jì)算和校驗(yàn)294.1.2保護(hù)3零序電流保護(hù)II段的整定計(jì)算和校驗(yàn)294.2斷路器4零序電流保護(hù)的配置32 引言 電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地

12、注入了新的活力。繼電保護(hù)的原理是利用被保護(hù)線路或設(shè)備故障前后某些突變的物理量為信號量，當(dāng)突變量到達(dá)一定值時，起動邏輯控制環(huán)節(jié)，發(fā)出相應(yīng)的跳閘脈沖或信號。對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本性能要求是有選擇性，速動性，靈敏性，可靠性。 本次設(shè)計(jì)中，需確定線路的3、4保護(hù)的保護(hù)方式；各段保護(hù)整定值及靈敏度；撰寫說明書，包括短路計(jì)算過程、結(jié)果和保護(hù)方式的選擇及整定計(jì)算結(jié)果。希望通過本次設(shè)計(jì)，能夠提高自身的水平，理論應(yīng)用能力。1. 繼電保護(hù)的概述 1.1繼電保護(hù)的基本任務(wù)（1） 自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。（2） 反應(yīng)電氣元件的

13、不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件(如有無經(jīng)常值班人員)而動作于信號，以便值班員及時處理，或由裝置自動進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行就會引起損壞或發(fā)展成為事故的電氣設(shè)備予以切除。此時一般不要求保護(hù)迅速動作，而是根據(jù)對電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時，以免暫短地運(yùn)行波動造成不必要的動作和干擾而引起的誤動。（3） 繼電保護(hù)裝置還可以與電力系統(tǒng)中的其他自動化裝置配合，在條件允許時，采取預(yù)定措施，縮短事故停電時間，盡快恢復(fù)供電，從而提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。 1.2繼電保護(hù)的基本要求繼電保護(hù)裝置為了完成它的任務(wù)，必須在技術(shù)上滿足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性四個基本要求。對于作用于繼電器跳閘的繼

14、電保護(hù)，應(yīng)同時滿足四個基本要求，而對于作用于信號以及只反映不正常的運(yùn)行情況的繼電保護(hù)裝置，這四個基本要求中有些要求可以降低。 （1）可靠性可靠性包括安全性和信賴性，是對繼電保護(hù)最根本的要求。安全性：要求繼電保護(hù)在不需要它動作時可靠不動作，即不發(fā)生誤動。信賴性：要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動作的故障時可靠動作，即不拒動。繼電保護(hù)的誤動作和拒動作都會給電力系統(tǒng)帶來嚴(yán)重危害。即使對于相同的電力元件，隨著電網(wǎng)的發(fā)展，保護(hù)不誤動和不拒動對系統(tǒng)的影響也會發(fā)生變化。 （2）選擇性選擇性就是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時，其繼電保護(hù)僅將故障的設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)

15、或斷路器拒動時，應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)將故障切除。 （3）速動性速動性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障，以減少設(shè)備及用戶在大電流、低電壓運(yùn)行的時間，降低設(shè)備的損壞程度，提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。一般必須快速切除的故障有： 使發(fā)電廠或重要用戶的母線電壓低于有效值(一般為0.7倍額定電壓)。 大容量的發(fā)電機(jī)、變壓器和電動機(jī)內(nèi)部故障。 中、低壓線路導(dǎo)線截面過小，為避免過熱不允許延時切除的故障。 可能危及人身安全、對通信系統(tǒng)造成強(qiáng)烈干擾的故障。故障切除時間包括保護(hù)裝置和斷路器動作時間，一般快速保護(hù)的動作時間為0.04s0.08s，最快的可達(dá)0.01s0.04s，一般斷路器的跳閘時間為0.06s0.

16、15s，最快的可達(dá)0.02s0.06s。對于反應(yīng)不正常運(yùn)行情況的繼電保護(hù)裝置，一般不要求快速動作，而應(yīng)按照選擇性的條件，帶延時地發(fā)出信號。 （4）靈敏性靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運(yùn)行情況時，保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。能滿足靈敏性要求的繼電保護(hù)，在規(guī)定的范圍內(nèi)故障時，不論短路點(diǎn)的位置和短路的類型如何，以及短路點(diǎn)是否有過渡電阻，都能正確反應(yīng)動作，即要求不但在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下三相短路時能可靠動作，而且在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下經(jīng)過較大的過渡電阻兩相或單相短路故障時也能可靠動作。系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：被保護(hù)線路末端短路時，系統(tǒng)等效阻抗最小，通過保護(hù)裝置的短路電流為最大運(yùn)行方式；系統(tǒng)最

17、小運(yùn)行方式：在同樣短路故障情況下，系統(tǒng)等效阻抗為最大，通過保護(hù)裝置的短路電流為最小的運(yùn)行方式。保護(hù)裝置的靈敏性是用靈敏系數(shù)來衡量。以上四個基本要求是設(shè)計(jì)、配置和維護(hù)繼電保護(hù)的依據(jù)，又是分析評價繼電保護(hù)的基礎(chǔ)。這四個基本要求之間是相互聯(lián)系的，但往往又存在著矛盾。因此，在實(shí)際工作中，要根據(jù)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和用戶的性質(zhì)，辯證地進(jìn)行統(tǒng)一。 1.3繼電保護(hù)的組成成套保護(hù)裝置要包括一些基本功能元件才能完成繼電保護(hù)的任務(wù)，這些功能元件可以是一種繼電器、一塊電路板，也可以是其他電子部件，但都要完成一些基本功能。 （1）信號采集或信號轉(zhuǎn)換功能它要把電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及時和真實(shí)地反映給保護(hù)裝置。因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的一次側(cè)的電

18、壓很高在完成信號轉(zhuǎn)換時要把電壓降到保護(hù)裝置能接受的電壓，額定電壓定為100V，也要把一次側(cè)的電流降下來，額定電流為5A或1A。這種降下來的電壓和電流稱為二次電壓和二次電流。完成這種功能的元件是電壓互感器和電流互感器（PT、CT）。 （2）啟動測量元件它的功能是對電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的測定直接接在PT、CT的次級，只有在故障和不正常狀態(tài)時才啟動，一般是電流值突然增大或電壓值突然下降。這種電流增大電壓降低在事先定好一個水平或叫閥值，超過這個閥值才啟動。這里講的事先定好術(shù)語叫整定。按照電流電壓值變化而啟動的元件用的很普遍，較復(fù)雜的保護(hù)有用功率、相角、阻抗、相序變化（包括正序、負(fù)序、零序電流和電壓變化）而

19、啟動的，也有用高頻信號遠(yuǎn)方啟動的。 （3）判斷邏輯元件它的功能是把啟動測量元件送來的信號經(jīng)過邏輯判斷以檢出是否故障或異常運(yùn)行狀態(tài)，得出是否行使保護(hù)職責(zé)的結(jié)論。完成邏輯判斷功能的元件在機(jī)電式和整流式保護(hù)中可以由一些中間繼電器、電碼繼電器和時間繼電器按照一定的接線方案組成。在晶體管和集成電路保護(hù)中則是由一些電子線路組成的功能插板完成。在微處理機(jī)保護(hù)中則是用軟件系統(tǒng)的智能程序來完成。 （4）出口元件它接受邏輯判斷元件信號，發(fā)出出口指令，指令可以是聲光顯示信號叫值班人員前來處理，也可以是跳閘信號使斷路器切除故障，使斷路器跳閘的電流必須足夠大。 （5）斷路器這是接在電力線上的一次設(shè)備，它動作了就把電力線

20、切斷，從而完成了對故障的切除。斷路器的跳閘線圈是由繼電保護(hù)裝置控制著，斷路器還有一個合閘線圈，除可以手動合閘外，還可以由重合閘裝置進(jìn)行重合閘。 1.4繼電保護(hù)的分類 繼電保護(hù)可按以下4種方式分類。 （1）按被保護(hù)對象分類，有輸電線保護(hù)和主設(shè)備保護(hù)(如發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、電抗器、電容器等保護(hù))。 （2）按保護(hù)功能分類，有短路故障保護(hù)和異常運(yùn)行保護(hù)。前者又可分為主保護(hù)、后備保護(hù)和輔助保護(hù)；后者又可分為過負(fù)荷保護(hù)、失磁保護(hù)、失步保護(hù)、低頻保護(hù)、非全相運(yùn)行保護(hù)等。 （3）按保護(hù)裝置進(jìn)行比較和運(yùn)算處理的信號量分類，有模擬式保護(hù)和數(shù)字式保護(hù)。一切機(jī)電型、整流型、晶體管型和集成電路型（運(yùn)算放大器）保護(hù)裝置

21、，它們直接反映輸入信號的連續(xù)模擬量，均屬模擬式保護(hù)；采用微處理機(jī)和微型計(jì)算機(jī)的保護(hù)裝置，它們反應(yīng)的是將模擬量經(jīng)采樣和模/數(shù)轉(zhuǎn)換后的離散數(shù)字量,這是數(shù)字式保護(hù)。 （4）按保護(hù)動作原理分類，有過電流保護(hù)、低電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)、功率方向保護(hù)、距離保護(hù)、差動保護(hù)、縱聯(lián)保護(hù)、瓦斯保護(hù)等。 1.5電網(wǎng)繼電保護(hù)配置原則繼電保護(hù)配置方式要滿足電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)和廠站的主接線的要求，并考慮電力網(wǎng)和廠站的運(yùn)行方式的靈活性。所配置的繼電保護(hù)裝置應(yīng)能滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。 （1）要根據(jù)保護(hù)對象來配置。 繼電保護(hù)裝置是通過提取保護(hù)對象表征其運(yùn)行狀況的故障量，來判斷保護(hù)對象是否存在故障或異常工況并采取相應(yīng)的

22、措施的自動裝置。用于繼電保護(hù)狀態(tài)判別的故障量，隨被保護(hù)對象而異，也隨電力系統(tǒng)周圍條件而異。使用最普遍的工頻電氣量，而最基本的是通過電力元件的電流和所在母線的電壓以及由這些量演繹出來的其它量，如功率、序相量、阻抗、頻率等，從而構(gòu)成電流保護(hù)、電壓保護(hù)、方向保護(hù)、阻抗保護(hù)、差動保護(hù)等。 （2）根據(jù)保護(hù)對象的電壓等級和重要性。 不同電壓等級的電網(wǎng)的保護(hù)配置要求不同。在高壓電網(wǎng)中由于系統(tǒng)穩(wěn)定對故障切除時間要求比較高，往往強(qiáng)化主保護(hù)，弱化后備保護(hù)。220kV及以上設(shè)備要配置雙重化的兩套保護(hù)。 （3）在滿足安全可靠性的前提下要盡量簡化二次回路。繼電保護(hù)系統(tǒng)是繼電保護(hù)裝置和二次回路構(gòu)成的有機(jī)整體，缺一不可。二

23、次回路雖然不是主體，但它在保證電力生產(chǎn)的安全，保證繼電保護(hù)裝置正確工作發(fā)揮重要的作用。但復(fù)雜的二次回路可能導(dǎo)致保護(hù)裝置不能正確感受系統(tǒng)的實(shí)際工作狀態(tài)而不正確動作。因此在選擇保護(hù)裝置是，在可能條件下盡量簡化接線。 （4）要注意相鄰設(shè)備保護(hù)裝置的死區(qū)問題 電力系統(tǒng)各個元件都配置各自的保護(hù)裝置不能留下死區(qū)。在設(shè)計(jì)時要合理分配的電流互感器繞組，兩個設(shè)備的保護(hù)范圍要有交叉。同時對斷路器和電流互感器之間的發(fā)生的故障要考慮死區(qū)保護(hù)。2.電網(wǎng)元件參數(shù)計(jì)算及負(fù)荷電流計(jì)算（具體過程在附錄） 線路的正序電抗每公里均為0.4/kM；負(fù)序阻抗等于正序阻抗；零序阻抗為1.2/kM；線路阻抗角為80º。表格2.1

24、系統(tǒng)參數(shù)表系統(tǒng)S最大運(yùn)行方式正序阻抗0.1變壓器T6（T7）容量25MVA系統(tǒng)S最小運(yùn)行方式正序阻抗0.3變壓器T6（T7）短路電壓百分比10.5系統(tǒng)S最大運(yùn)行方式零序阻抗0.3系統(tǒng)S最小運(yùn)行方式零序阻抗0.90線路SC長度50km發(fā)電機(jī)G容量100MW線路AB長度35km發(fā)電機(jī)G次暫態(tài)電抗0.129線路BC長度60km電廠主變壓器T容量125MVA線路CA長度28km電廠主變壓器T短路電壓百分比12.5選題一變壓器T4（T5）容量31.5MVA開環(huán)運(yùn)行位置QFB變壓器T4（T5）短路電壓百分比10.5整定線路AC 表格2.2等值電抗計(jì)算結(jié)果表元件序別計(jì)算值標(biāo)幺值線路正序0.1059零序0.3

25、176線路正序0.1815零序0.5444線路正序0.0847零序0.2541線路正序0.1512零序0.4537變壓器正序0.0915零序0.0915變壓器正序0.0915零序0.0915變壓器正序0.0915零序0.0915變壓器正序0.3050零序0.3050變壓器正序0.3050零序0.3050變壓器正序0.3843零序0.3843變壓器正序0.3843零序0.3843發(fā)電機(jī)正序0.10965零序0.10965發(fā)電機(jī)正序0.10965零序0.10965發(fā)電機(jī)正序0.10965零序0.10965 3.保護(hù)3和4的電流保護(hù)的配置（具體過程在附錄） 根據(jù)保護(hù)的配置原則：優(yōu)先選擇機(jī)構(gòu)簡單可靠，

26、動作迅速的電流保護(hù)。如果電流保護(hù)無法滿足電力系統(tǒng)的保護(hù)要求再考慮配置距離保護(hù)和零序電流保護(hù)做后備保護(hù)。 對輸電線路，按照躲開下一條線路出口處短路可能出現(xiàn)的最大短路電流值進(jìn)行整定計(jì)算。及躲開C母線處短路的最大短路電流。在最大運(yùn)行方式下，斷路器B斷開為開環(huán)運(yùn)行，三臺發(fā)電機(jī)同時運(yùn)行，與系統(tǒng)S斷開聯(lián)系。 根據(jù)校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果可知： （不滿足條件），電流速斷保護(hù)不能滿足保護(hù)要求。分析原因可知，AC線路太短不適合配置電流保護(hù)。因此我放棄進(jìn)行電流保護(hù)配置的整定計(jì)算，選擇給斷路器3和4進(jìn)行配置距離保護(hù)，并輔助零序電流保護(hù)。4. 保護(hù)3和4的距離保護(hù)的配置（具體過程在附錄） 4.1斷路器3的距離保護(hù)整定計(jì)算和校驗(yàn)圖

27、4.1電網(wǎng)的等效電抗路圖 查詢資料：取,（有變壓器時取） , 4.2斷路器4的距離保護(hù)整定計(jì)算和校驗(yàn) 保護(hù)4距離保護(hù)I段整定計(jì)算和校驗(yàn) （1）動作阻抗 對輸電線路配置距離保護(hù)段，按照躲開本線路末端短路時的測量阻抗進(jìn)行整定計(jì)算。 （2）動作時間 （離保護(hù)段實(shí)際動作時間由保護(hù)裝置和斷路器固有動作時間決定） 由于相對斷路器4沒有下一級輸電線路，故保護(hù)3就不需要進(jìn)行第段和第段的整定計(jì)算。4.3距離保護(hù)的評價 （1）優(yōu)點(diǎn) 能滿足多電源復(fù)雜電網(wǎng)對保護(hù)動作選擇性的要求；阻抗繼電器是同時反應(yīng)電壓的降低與電流的增大而動作的，因此距離保護(hù)較電流保護(hù)有較高的靈敏度。其中段距離保護(hù)基本不受運(yùn)行方式的影響，而、段仍受系

28、統(tǒng)運(yùn)行方式變化的影響，但比電流保護(hù)要小些，保護(hù)區(qū)域和靈敏度比較穩(wěn)定。 （2）缺點(diǎn) 不能實(shí)現(xiàn)全線瞬動。對雙側(cè)電源線路，將有全線的30%40%以第段時限跳閘，這對穩(wěn)定性有較高要求的超高壓遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)來說是不能接受的；阻抗繼電器本身較復(fù)雜，還增設(shè)了振蕩閉鎖裝置，電壓斷線閉鎖裝置，因此，距離保護(hù)裝置調(diào)試比較麻煩，可靠性也相對低些。表4.1保護(hù)3和4距離保護(hù)的配置結(jié)果表保護(hù)序號項(xiàng)目保護(hù)段保護(hù)段保護(hù)段保護(hù)3整定值動作時間靈敏度 /保護(hù)4整定值/動作時間/靈敏度/5. 保護(hù)3和4的零序電流保護(hù)的配置（具體過程在附錄） 5.1斷路器3零序電流保護(hù)的配置 在配置繼電保護(hù)的時候，我們首先考慮配置距離保護(hù)作為主保

29、護(hù)，再輔以零序電流保護(hù)。在最大運(yùn)行方式下（三臺發(fā)電機(jī)同時運(yùn)行，系統(tǒng)處在開環(huán)運(yùn)行），系統(tǒng)也處在最大運(yùn)行方式下，在各個線路末端短路情況下，電網(wǎng)的等效電路圖如下圖所示。圖5.1電網(wǎng)的等效電路圖 系統(tǒng)中所有變壓器的接線方式為接線且中性點(diǎn)直接接地，取變壓器的零序電抗與正序電抗一樣，且等效系統(tǒng)S也是直接接地系統(tǒng)。 5.1.1保護(hù)3零序電流保護(hù)I段的整定計(jì)算和校驗(yàn) （1）保護(hù)3零序電流保護(hù)段的整定計(jì)算 按照躲開下一級線路出口處單相或者兩相接地短路時，可能出現(xiàn)的最大零序短路電流進(jìn)行整定計(jì)算。 圖5.2處發(fā)生短路時的零序等值網(wǎng)圖 5.1.2保護(hù)3零序電流保護(hù)II段的整定計(jì)算和校驗(yàn) （1）處發(fā)生接地短路時與保護(hù)5

30、零序段相配合 圖5.3 處接地短路時零序等值網(wǎng)圖 （2）處發(fā)生接地短路時與保護(hù)7零序段相配合 圖5.4處接地短路時零序等值網(wǎng)圖 5.2斷路器4零序電流保護(hù)的配置 保護(hù)4零序電流保護(hù)I段的整定計(jì)算和校驗(yàn) （1）當(dāng)處發(fā)生接地短路時 圖5.5處發(fā)生接地短路零序等值網(wǎng)圖 由于斷路器4沒有下一級輸電線路，故不需要對保護(hù)4進(jìn)行零序電流的第段和第段進(jìn)行整定計(jì)算。表5.1保護(hù)3和4零序電流保護(hù)的配置結(jié)果表保護(hù)序號項(xiàng)目保護(hù)段保護(hù)段保護(hù)3整定值動作時間保護(hù)4整定值/動作時間/5.3零序電流保護(hù)的評價零序電流保護(hù)通常由多段組成，一般是四段式，并可根椐運(yùn)行需要增減段數(shù)。為了某些運(yùn)行情況的需要，也可設(shè)置兩個一段或二段，

31、以改善保護(hù)的效果。接地距離保護(hù)的一般是二段式，一般都是以測量下序阻抗為基本原理。接地距離保護(hù)的保護(hù)性能受接地電阻大小的影響很大。當(dāng)線路配置了接地距離保護(hù)時，根椐運(yùn)行需要一般還應(yīng)配置階段式零序電流保護(hù)。特別是零序電流保護(hù)中最小定值的保護(hù)段，它對檢測經(jīng)較大接地電阻的短路故障較為優(yōu)越。因此，零序電流保護(hù)不宜取消，但可適當(dāng)減少設(shè)置的段數(shù)。零序電流保護(hù)和接地距離保護(hù)一般按階梯特性構(gòu)成，其整定配合遵循反映同種故障類型的保護(hù)上下級之間必須相互配合的原則，主要考慮與相鄰下一級的接地保護(hù)相配合；當(dāng)裝設(shè)接地短路故障的保護(hù)時，則一般在同原理的保護(hù)之間進(jìn)行配合整定。6.對所選的保護(hù)裝置進(jìn)行綜合評價 6.1 對零序電流

32、保護(hù)的評價零序電流保護(hù)通常由多段組成，一般是四段式，并可根椐運(yùn)行需要增減段數(shù)。為了某些運(yùn)行情況的需要，也可設(shè)置兩個一段或二段，以改善保護(hù)的效果。接地距離保護(hù)的一般是二段式，一般都是以測量下序阻抗為基本原理。接地距離保護(hù)的保護(hù)性能受接地電阻大小的影響很大。當(dāng)線路配置了接地距離保護(hù)時，根椐運(yùn)行需要一般還應(yīng)配置階段式零序電流保護(hù)。特別是零序電流保護(hù)中最小定值的保護(hù)段，它對檢測經(jīng)較大接地電阻的短路故障較為優(yōu)越。因此，零序電流保護(hù)不宜取消，但可適當(dāng)減少設(shè)置的段數(shù)。零序電流保護(hù)和接地距離保護(hù)一般按階梯特性構(gòu)成，其整定配合遵循反映同種故障類型的保護(hù)上下級之間必須相互配合的原則，主要考慮與相鄰下一級的接地保護(hù)

33、相配合；當(dāng)裝設(shè)接地短路故障的保護(hù)時，則一般在同原理的保護(hù)之間進(jìn)行配合整定。6.2 電流保護(hù)的綜合評價 電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分，限時電流速斷保護(hù)只能保護(hù)線路全長，但不能作為下一段線路的后備保護(hù)，因此必須采用定時限過電流保護(hù)作為本線路和相鄰下一線路的后備保護(hù)。實(shí)際上，供配電線路并不一定都要裝設(shè)三段式電流保護(hù)。比如，處于電網(wǎng)未端附近的保護(hù)裝置，當(dāng)定時限過電流保護(hù)的時限不大于0.5時，而且沒有防止導(dǎo)線燒損及保護(hù)配合上的要求的情況下，就可以不裝設(shè)電流速斷保護(hù)和限時電流速斷保護(hù)，而將過電流保護(hù)作為主保護(hù)。三段式電流保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是簡單、可靠，并且一般情況下都能較快切除故障。缺點(diǎn)是它的靈敏度受保護(hù)

34、方式和短路類型的影響，此外在單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)中才有選擇性。故一般適用于35KV以下的電網(wǎng)保護(hù)中。6.3 距離保護(hù)的綜合評價主要優(yōu)點(diǎn)：能滿足多電源復(fù)雜電網(wǎng)對保護(hù)動作選擇性的要求；阻抗繼電器是同時反應(yīng)電壓的降低和電流的增大而動作的，因此距離保護(hù)較電流保護(hù)有較高的靈敏度。其中段距離保護(hù)基本不受運(yùn)行方式的影響，而、段受系統(tǒng)運(yùn)行變化的影響也較電流保護(hù)要小一些，保護(hù)區(qū)域比較穩(wěn)定。主要缺點(diǎn)：不能實(shí)現(xiàn)全線瞬動。對雙側(cè)電源線路，將有全線的3040的第段時限跳閘，這對穩(wěn)定有較高要求的超高壓遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng)來說是不能接受的。阻抗繼電器本身較長復(fù)雜，還增設(shè)了振蕩閉鎖裝置，電壓斷線閉鎖裝置，因此距離保護(hù)裝置調(diào)試比較麻煩，可靠

35、性也相對低些。 謝辭為期兩周的繼電保護(hù)課程的課程設(shè)計(jì)，在完成過程中遇到了許多問題與困難，最終能夠完成要感謝老師幫助與指導(dǎo)以及同學(xué)之間的探討交流。此設(shè)計(jì)是針對與110KV 電網(wǎng)在不同運(yùn)行方式以及短路故障類型的情況下進(jìn)行的分析計(jì)算和整定的，因此它可保護(hù)發(fā)生上述各種故障和事故時的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，在設(shè)計(jì)思路中緊扣了繼電保護(hù)的四要求：速動性、靈敏性、可靠性以及選擇性。此次設(shè)計(jì)由于本人的知識面狹窄、認(rèn)識淺陋，著手設(shè)計(jì)時遇到了很大的困難，如概念模糊、思路混雜，不知從何著手等問題。在自己通過老師幫助與查詢資料的方式理清思路之后，形成了初步的設(shè)計(jì)構(gòu)思，對課題便有了更深一層次的理解和體會，從而抓住了方向和要點(diǎn)，進(jìn)行多方

36、面的選材和總結(jié)。在列出大綱和初步完成稿件之后，為證實(shí)自己對課題理解的正確性，期間進(jìn)行了多方面的查找和詢問，進(jìn)一步的鞏固了自己的知識、開闊了視野、增張了見識。最終完成此次課程設(shè)計(jì)，最后再次感謝老師的指導(dǎo)與幫助。 主要參考文獻(xiàn)1 呂繼紹.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)原理.北京:中國水利電力出版社,1986年2 許建安.繼電保護(hù)整定計(jì)算.北京:中國水利水電出版社.2004年3 熊為群,陶然.繼電保護(hù)自動裝置及二次回路.北京: 中國電力出版社，1999年4 陳德樹.計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)原理與技術(shù).北京:中國水利出版社,19925 孫國凱，霍利民.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.北京:中國水利出版社，20026 何仰贊，溫增銀

37、.電力系統(tǒng)分析.武漢:華中科技大學(xué)出版社，20027 賀家李，宋從矩.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.北京:中國電力出版社，19948 李佑光,林東.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及新技術(shù).北京:科學(xué)出版社.2003年9 尹項(xiàng)根，曾克娥.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理與應(yīng)用.武漢:華中科技大學(xué)出版社，2001 附錄1.電網(wǎng)元件參數(shù)計(jì)算及負(fù)荷電流計(jì)算 1.1基準(zhǔn)值選擇 基準(zhǔn)容量： 基準(zhǔn)電壓： 基準(zhǔn)電流： 基準(zhǔn)電抗： 電壓標(biāo)幺值： 1.2電網(wǎng)元件等值電抗計(jì)算 1.2.1輸電線路等值電抗計(jì)算 （1）線路AB等值電抗計(jì)算： 正序電抗： 標(biāo)幺值: 零序阻抗： 標(biāo)幺值: （2）線路BC等值電抗計(jì)算： 正序電抗： 標(biāo)幺值: 零序阻抗： 標(biāo)幺

38、值: （3）線路AC等值電抗計(jì)算： 正序電抗： 標(biāo)幺值: 零序阻抗： 標(biāo)幺值: （4）線路CS等值電抗計(jì)算： 正序電抗： 標(biāo)幺值: 零序阻抗： 標(biāo)幺值: 1.2.2變壓器與發(fā)電機(jī)等值電抗計(jì)算 （1）變壓器等值電抗計(jì)算： （2）變壓器等值電抗計(jì)算： （3）變壓器等值電抗計(jì)算： （4）發(fā)電機(jī)等值電抗計(jì)算： 1.2.3通過斷路器3的最大負(fù)荷電流 當(dāng)線路退出運(yùn)行時，由輸電線路向甲乙兩個變電所供電時斷路器3和斷路器4上流過最大負(fù)荷電流。 2.保護(hù)3和4的電流保護(hù)的配置 斷路器3的電流保護(hù)I段整定計(jì)算和校驗(yàn) （1）動作電流 對輸電線路，按照躲開下一條線路出口處短路可能出現(xiàn)的最大短路電流值進(jìn)行整定計(jì)算。及躲開C母線處短路的最大短路電流。在最大運(yùn)行方式下，斷路器B斷開為開環(huán)運(yùn)行，三臺發(fā)電機(jī)同時運(yùn)行，與系統(tǒng)S斷開聯(lián)系。 取 （2）保護(hù)范圍校驗(yàn) （不滿足條件） 3. 保護(hù)3和4的距離保護(hù)的配置 3.1斷路器3的距離保護(hù)整定計(jì)算和校驗(yàn) 3.1.1保護(hù)3