kV輸電線路距離保護(hù)

繼電保護(hù)原理課程設(shè)計(jì)題目名稱：110KV輸電線路距離保護(hù)設(shè)計(jì)系別：物理與電氣工程系專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)號(hào)：姓名：指導(dǎo)老師：日期：繼電保護(hù)原理課程設(shè)計(jì)任務(wù)書原始資料：如下圖所示網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)參數(shù)為：，，，，，，=0.5s，=，，，線路阻抗，，，，，，，，QUOTE,，，。對(duì)線路L1、L3進(jìn)行距離保護(hù)的設(shè)計(jì)。（對(duì)2、9處進(jìn)行保護(hù)設(shè)計(jì)）設(shè)計(jì)要求：本文要完成的內(nèi)容是對(duì)線路的距離保護(hù)原理分析及整定計(jì)算，并根據(jù)分析和整定結(jié)果，合理的選擇繼電保護(hù)設(shè)備設(shè)備，并選擇正確的安裝方式，以確保安裝設(shè)備安全、可靠地運(yùn)行。

主要參考資料：[1]楊啟遜主編.微機(jī)型繼電保護(hù)基礎(chǔ)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2009.[2]賀家李主編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理[M].北京:中國(guó)電力出版社,2010.[3]張保會(huì)主編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2005.[4]傅知蘭.電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實(shí)用計(jì)算[M].北京：中國(guó)電力出版社，2004.[5]姚春球.發(fā)電廠電氣部分[M].中國(guó)電力出版社，2007.[6]孫麗華.電力工程基礎(chǔ).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.目錄TOC\o"1-3"\h\u1設(shè)計(jì)原始資料 11.1題目 11.2設(shè)計(jì)要求 12繼電保護(hù)方案設(shè)計(jì) 12.1主保護(hù)配置 12.2后備保護(hù)配置 23保護(hù)的配合及整定計(jì)算 33.1保護(hù)2處距離保護(hù)的整定與校驗(yàn) 33.2保護(hù)9處距離保護(hù)的整定與校驗(yàn) 44二次展開圖的繪制 64.1保護(hù)測(cè)量電路 64.1.1絕對(duì)值比較原理的實(shí)現(xiàn) 64.1.2相位比較原理的實(shí)現(xiàn) 74.2保護(hù)跳閘回路 85總結(jié) 9參考文獻(xiàn) 101設(shè)計(jì)原始資料1.1題目 如圖1-1所示網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)參數(shù)為：，，，，，，=0.5s，=，，，線路阻抗，，，，，，，，QUOTE,，，。對(duì)線路L1、L3進(jìn)行距離保護(hù)的設(shè)計(jì)。（對(duì)2、9處進(jìn)行保護(hù)設(shè)計(jì)）圖1-1110kV網(wǎng)絡(luò)接線圖1.2設(shè)計(jì)要求本文要完成的內(nèi)容是對(duì)線路的距離保護(hù)原理分析及整定計(jì)算，并根據(jù)分析和整定結(jié)果，合理的選擇繼電保護(hù)設(shè)備設(shè)備，并選擇正確的安裝方式，以確保安裝設(shè)備安全、可靠地運(yùn)行。2繼電保護(hù)方案設(shè)計(jì)2.1主保護(hù)配置距離保護(hù)Ⅰ段和距離保護(hù)Ⅱ段構(gòu)成距離保護(hù)的主保護(hù),如圖2-1為距離保護(hù)網(wǎng)絡(luò)接線圖。距離保護(hù)的Ⅰ段圖2-1距離保護(hù)網(wǎng)絡(luò)接線圖瞬時(shí)動(dòng)作，是保護(hù)本身的固有動(dòng)作時(shí)間。保護(hù)1的整定值應(yīng)滿足：考慮到阻抗繼電器和電流、電壓互感器的誤差，引入可靠系數(shù)(一般取0.8～0.85)，則同理，保護(hù)2的Ⅰ段整定值為如此整定后，距離Ⅰ段就只能保護(hù)線路全長(zhǎng)的80%～90%，這是一個(gè)嚴(yán)重的缺點(diǎn)。為了切除本線路末端10%～20%范圍以內(nèi)的故障，就需要設(shè)置距離保護(hù)第Ⅱ段。距離Ⅱ段整定值的選擇和限時(shí)電流速斷相似，即應(yīng)使其不超出下一條線路距離Ⅰ段的保護(hù)范圍，同時(shí)帶有高出一個(gè)的時(shí)限，以保證選擇性,當(dāng)保護(hù)2第Ⅰ段末端短路時(shí)，保護(hù)1的測(cè)量阻抗為引入可靠系數(shù)(一般取0.8)，則保護(hù)1的Ⅱ段的整定阻抗為2.2后備保護(hù)配置為了作為相鄰線路的保護(hù)裝置和斷路器拒絕動(dòng)作的后備保護(hù)，同時(shí)也作為距離I段與距離II段的后備保護(hù)，還應(yīng)該裝設(shè)距離保護(hù)第III段。距離III段：整定值與過電流保護(hù)相似，其啟動(dòng)阻抗要按躲開正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷阻抗來選擇，動(dòng)作時(shí)限還按照階梯時(shí)限特性來選擇，并使其比距離III段保護(hù)范圍內(nèi)其他各保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限高出一個(gè)。3保護(hù)的配合及整定計(jì)算3.1保護(hù)2處距離保護(hù)的整定與校驗(yàn)1、保護(hù)2處距離保護(hù)第I段整定（1）2處的I段的整定阻抗為（2）動(dòng)作時(shí)間（第I段實(shí)際動(dòng)作時(shí)間為保護(hù)裝置固有的動(dòng)作時(shí)間）。2、保護(hù)2處距離保護(hù)II段整定（1）與相鄰線路距離保護(hù)I段相配合,線路的II段的整定（2）靈敏度校驗(yàn)距離保護(hù)II段，應(yīng)能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，本線路末端短路時(shí)，應(yīng)有足夠的靈敏度?？紤]到各種誤差因素，要求靈敏系數(shù)應(yīng)滿足滿足要求（3）動(dòng)作時(shí)間，與相鄰線路距離I段保護(hù)配合，則它能同時(shí)滿足與相鄰保護(hù)以及與相鄰變壓器保護(hù)配合的要求。3、保護(hù)2處距離保護(hù)III段整定（1）整定阻抗：按躲開被保護(hù)線路在正常運(yùn)行條件下的最小負(fù)荷阻抗來整定計(jì)算的，所以有已知，，，帶入公式(3.5)可得（2）靈敏度校驗(yàn)距離保護(hù)III段，即作為本線路I、II段保護(hù)的近后備保護(hù)，又作為相鄰下級(jí)線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)，靈敏度應(yīng)分別進(jìn)行校驗(yàn)。作為近后備保護(hù)時(shí)，按本線路末端短路進(jìn)行校驗(yàn)，計(jì)算式為滿足要求作為遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，按相鄰線路末端短路進(jìn)行校驗(yàn)，計(jì)算式為滿足要求（3）動(dòng)作時(shí)間3.2保護(hù)9處距離保護(hù)的整定與校驗(yàn)1、保護(hù)9處距離保護(hù)第I段整定（1）線路L1的I段的整定阻抗為（2）動(dòng)作時(shí)間（第I段實(shí)際動(dòng)作時(shí)間為保護(hù)裝置固有的動(dòng)作時(shí)間）。2、保護(hù)9處距離保護(hù)第II段整定(1)與相鄰線路距離保護(hù)I段相配合考慮到分支系數(shù)的影響，線路L1的II段的整定阻抗為，于是（2）靈敏度校驗(yàn)距離保護(hù)II段，應(yīng)能保護(hù)線路的全長(zhǎng)，本線路末端短路時(shí)，應(yīng)有足夠的靈敏度。滿足要求(3)動(dòng)作時(shí)間，與相鄰線路距離II段保護(hù)配合，則它能同時(shí)滿足與相鄰保護(hù)以及與相鄰變壓器保護(hù)配合的要求。3、線路L1距離保護(hù)第III段整定（1）整定阻抗：按躲開被保護(hù)線路在正常運(yùn)行條件下的最小負(fù)荷阻抗來整定計(jì)算的，所以有其中，，于是可得（2）靈敏度校驗(yàn)距離保護(hù)III段，即作為本線路I、II段保護(hù)的近后備保護(hù)，又作為相鄰下級(jí)線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)，靈敏度應(yīng)分別進(jìn)行校驗(yàn)。作為近后備保護(hù)時(shí)，按本線路末端短路進(jìn)行校驗(yàn)，計(jì)算式為滿足要求作為遠(yuǎn)后備保護(hù)時(shí)，按相鄰線路末端短路進(jìn)行校驗(yàn)，計(jì)算式為滿足要求（3）動(dòng)作時(shí)間三段式電流接線原理圖如圖3-1所示。圖3-1三段式電流接線原理圖4二次展開圖的繪制4.1保護(hù)測(cè)量電路對(duì)于動(dòng)作于跳閘的繼電保護(hù)功能來說，最為重要的是判斷出故障處于規(guī)定的保護(hù)區(qū)內(nèi)還是保護(hù)區(qū)外，至于區(qū)內(nèi)或區(qū)外的具體位置，一般并不需要確切的知道?？梢杂脙煞N方法來實(shí)現(xiàn)距離保護(hù)。一種是首先精確地測(cè)量出，然后再將它與事先確定的動(dòng)作進(jìn)行比較。當(dāng)落在動(dòng)作區(qū)之內(nèi)時(shí)，判為區(qū)內(nèi)故障，給出動(dòng)作信號(hào)；當(dāng)落在動(dòng)作區(qū)之外時(shí)，繼電器不動(dòng)作。另一種方法不需要精確的測(cè)出，只需間接地判斷它是處在動(dòng)作邊界之外還是處在動(dòng)作邊界之內(nèi)，即可確定繼電器動(dòng)作或不動(dòng)作。4.1.1絕對(duì)值比較原理的實(shí)現(xiàn)如前所述，絕對(duì)值比較的一般動(dòng)作表達(dá)式如式所示。絕對(duì)值比較式的阻抗元件，既可以用阻抗比較的方式實(shí)現(xiàn)，也可以用電壓比較的方式實(shí)現(xiàn)。該式兩端同乘以測(cè)量電流，并令，,則絕對(duì)值比較的動(dòng)作條件又可以表示為稱為電壓形式的絕對(duì)值比較方程。電路圖如圖4-1所示。圖4-1絕對(duì)值比較的電壓形成4.1.2相位比較原理的實(shí)現(xiàn)相位比較原理的阻抗元件動(dòng)作條件的一般表達(dá)式如式所示，相位比較的動(dòng)作條件可以表示為稱為電壓形式相位比較方程。電路圖如圖4-2所示。圖4-2相位比較4.2保護(hù)跳閘回路三段式距離保護(hù)主要由測(cè)量回路、起動(dòng)回路和邏輯回路三部分組成，電路如圖4-3所示。（1）起動(dòng)回路起動(dòng)回路主要由起動(dòng)元件組成，起動(dòng)元件可由電流繼電器、阻抗繼電器、負(fù)序電流繼電器或負(fù)序零序電流增量繼電器構(gòu)成。正常運(yùn)行時(shí)，整套保護(hù)處于未起動(dòng)狀態(tài)，即使測(cè)量元件動(dòng)作也不會(huì)產(chǎn)生誤跳閘。起動(dòng)部分用來在短路時(shí)起動(dòng)整套保護(hù)，即解除閉鎖，允許1、2ZJK和3ZJK通過與門和去跳閘。起動(dòng)部分啟動(dòng)后，起動(dòng)時(shí)間電路，在0.1s時(shí)間內(nèi)（開放時(shí)間內(nèi)）允許距離I段跳閘。超過0.1s時(shí)動(dòng)作，一方面通過禁止門閉鎖距離I段，另一方面起動(dòng)切換繼電器，對(duì)于各段或各相有公用阻抗繼電器的距離保護(hù)裝置，進(jìn)行段別或相別切換。（2）測(cè)量回路測(cè)量回路的I段和II段，由公用阻抗繼電器1、2ZJK組成，而第III段由測(cè)量阻抗繼電器3ZJK組成。測(cè)量回路是測(cè)量短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離，用以判斷故障處于哪一段保護(hù)范圍。（3）邏輯回路邏輯回路主要由門電路和時(shí)間電路組成。與門電路包括與門、、或門和禁止門，用以分析判斷是否應(yīng)該跳閘。圖4-3保護(hù)跳閘回路5總結(jié)通過繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)，本人從中學(xué)到了很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。對(duì)距離保護(hù)設(shè)計(jì)的過程有了一個(gè)很大程度了解，對(duì)設(shè)計(jì)的思路、基本方法、步驟有了深刻的認(rèn)識(shí)。為以后的工作打下了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過這次設(shè)計(jì)，本人深刻的認(rèn)識(shí)到了，理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合是學(xué)習(xí)中相當(dāng)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，只有這樣才能提高自己的實(shí)際操作能力，并且從中培養(yǎng)自己的獨(dú)立思考。

參考文獻(xiàn)[1]楊啟遜主編.微機(jī)型繼電保護(hù)基礎(chǔ)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2009.[2]賀家李主編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理[M].北京:中國(guó)電力出版社,2010.[3]張保會(huì)主編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2005.[4]傅知蘭.電力系統(tǒng)電氣設(shè)備選擇與實(shí)用計(jì)算[M].北京：中國(guó)電力出版社，2004.[5]姚春球.發(fā)電廠電氣部分[M].中國(guó)電力出版社，2007.[6]孫麗華.電力工程基礎(chǔ).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.繼電保護(hù)原理課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)表課程名稱繼電保護(hù)原理課程設(shè)計(jì)題目名稱110KV輸電線路距離保護(hù)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名蘇媛媛學(xué)號(hào)B2011052238指導(dǎo)教師姓名黃麗霞職稱教師序號(hào)評(píng)價(jià)項(xiàng)目指標(biāo)滿分評(píng)分1工作量、工作態(tài)度和出勤率按期圓滿的完成了規(guī)定的任務(wù)，難易程度和工作量符合教學(xué)要求，工作努力，遵守紀(jì)律，出勤率高，工作作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)，善于與他人合作。202課程設(shè)計(jì)質(zhì)量課程設(shè)計(jì)選題合理