電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù) 第3版 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

一、相間保護(hù)整定計(jì)算

1、單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相間短路電流電壓保護(hù)整定計(jì)算進(jìn)行步驟

（1）短路電流及殘余電壓計(jì)算

考慮到35?110kV單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相間短路保護(hù)可能采用帶方向或不帶方向的電流電

壓保護(hù)，因此在決定保護(hù)方式前，必須較詳細(xì)地計(jì)算各短路點(diǎn)短路時(shí)，流過(guò)有關(guān)保護(hù)的短路

電流人和保護(hù)安裝處的殘余電壓然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果，在滿(mǎn)足“繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置

技術(shù)規(guī)程”和題目給定的要求條件下，盡可能采用簡(jiǎn)單的保護(hù)方式。計(jì)算八.和的步驟

及注意事項(xiàng)如下。

1）系統(tǒng)運(yùn)行方式的考慮

除考慮發(fā)電廠發(fā)電容后的最大和最小運(yùn)行方式外，還必須考慮在設(shè)備檢修或故障切除的

情況下，發(fā)生短路時(shí)流過(guò)保護(hù)裝置的短路電流最大和最小的系統(tǒng)運(yùn)行方式，

以便計(jì)算保護(hù)的整定值和保護(hù)靈敏度。在需采用電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)時(shí)，還必須考慮系統(tǒng)

的正常運(yùn)行方式。

2）短路點(diǎn)的考慮

求不同保護(hù)的整定值和靈敏度時(shí)，應(yīng)注意短路點(diǎn)的選擇。若要繪制短路電流、電壓與距

離的關(guān)系曲線(xiàn)，每一條線(xiàn)路上的短路點(diǎn)至少要取三點(diǎn)，即線(xiàn)路的始端、中點(diǎn)和末端三點(diǎn).

3）短路類(lèi)型的考慮

相間短路保護(hù)的整定計(jì)算應(yīng)取系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下三相短路電流，以作動(dòng)作電流好定之

川；而在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下計(jì)算兩相短路電流，以作計(jì)算靈敏度之用。U印的計(jì)算選用

三相短路或兩相短路進(jìn)行計(jì)算均可，因?yàn)閷?duì)保護(hù)所取的殘余而言，三相短路和兩相短路的殘

余電壓數(shù)值相同。

若采用電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)，系統(tǒng)運(yùn)行方式應(yīng)采用正常運(yùn)行方式下的短路電流和電壓

的數(shù)值作為整定之用。

4）人和U心列表

為了便于整定計(jì)算時(shí)查考每一點(diǎn)的短路時(shí)保護(hù)安裝處的Ik和Ures,將計(jì)算結(jié)果列成表

格。

流過(guò)保護(hù)安裝處的短路電流應(yīng)考慮后備保護(hù)的計(jì)算需要，即列出本線(xiàn)路各短路點(diǎn)短路時(shí)

流過(guò)保護(hù)安裝處的短路電流，還要列出相鄰線(xiàn)路各點(diǎn)短路時(shí)流過(guò)保護(hù)安裝處的短路電流。保

護(hù)安裝處的殘余電壓列表與短路電流人相似。

計(jì)算4和U&時(shí)，用標(biāo)么值或用有名值均可，可根據(jù)題FI的數(shù)據(jù)，用較簡(jiǎn)單的方法計(jì)

算。電壓一律用平均電壓，

2、保護(hù)方式的考慮及整定計(jì)算

采用什么保護(hù)方式，主要視其能否滿(mǎn)足規(guī)程的要求。能滿(mǎn)足要求時(shí)，所采用的保護(hù)就可

采用；不能滿(mǎn)足要求時(shí)，就必須采取措施使其符合要求或改用其他保護(hù)方式。

選用保護(hù)方式時(shí)，首先考慮采用最簡(jiǎn)單的保護(hù)，以便提高保護(hù)的可靠性。當(dāng)采用簡(jiǎn)單保

護(hù)不能同時(shí)滿(mǎn)足選擇性、靈敏性和速動(dòng)性要求時(shí)，則可采用較好雜的保護(hù)方式。

選用保護(hù)方式時(shí)，可先選擇主保護(hù)，然后選擇后備保護(hù)。通過(guò)整定計(jì)算，檢驗(yàn)?zāi)芊駶M(mǎn)足

靈敏性和速動(dòng)性的要求。

當(dāng)采用的保護(hù)不能很好地滿(mǎn)足選擇性或速動(dòng)性的要求時(shí)，允許采用自動(dòng)重合閘來(lái)校正選

擇性或加速保護(hù)動(dòng)作。

當(dāng)靈敏度不能滿(mǎn)足要求時(shí)，在滿(mǎn)足速動(dòng)性的前題下，可考慮利用保護(hù)的相繼動(dòng)作，以提

高保護(hù)的靈敏性。

在用動(dòng)作電流、電壓或動(dòng)作時(shí)間能保證選擇性時(shí)，不要采用方向元件以簡(jiǎn)化保護(hù)。

后備保護(hù)的動(dòng)作電流/加必須配合，要保證較靠近旦源的上一元件保護(hù)的動(dòng)作電流/即

大于下一元件保護(hù)的動(dòng)作電流/"，且有一定的裕度，以保證選擇性。

3、繪制保護(hù)原理接線(xiàn)圖

要求繪制單線(xiàn)原理接線(xiàn)圖及某一線(xiàn)路保護(hù)原理展開(kāi)圖。

4、說(shuō)明書(shū)

說(shuō)明書(shū)應(yīng)有下列內(nèi)容：

（1）題目

（2）人和計(jì)算結(jié)果，計(jì)算結(jié)果用表格列出。必須說(shuō)明系統(tǒng)運(yùn)行方式、短路點(diǎn)與短

路類(lèi)型的決定原則或依據(jù)，以及計(jì)算時(shí)考慮的其他因素,

（3）保護(hù)方式的選搭及整定計(jì)算結(jié)果

要求說(shuō)明選用保護(hù)方式;的原則，各保護(hù)的整定計(jì)算條件，并用表格列出整定計(jì)算結(jié)果。

整定計(jì)算時(shí)所采用的公式及各種系數(shù)的數(shù)值也應(yīng)列出。

（4）對(duì)保護(hù)的評(píng)價(jià)

主要根據(jù)“繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置技術(shù)規(guī)程”及題目給定的要求，從選擇性、靈敏性和速

動(dòng)性、可靠性四個(gè)方面來(lái)評(píng)價(jià)所采用保護(hù)的質(zhì)量。當(dāng)某一方面不能滿(mǎn)足要求時(shí)，要分析它可

能產(chǎn)生的后果，并提出補(bǔ)救措施。

二、時(shí)間安排

I、相間電流電壓保護(hù)整定計(jì)算16學(xué)時(shí)

2、變壓器差動(dòng)保護(hù)整定計(jì)算4學(xué)時(shí)

3、繪制保護(hù)配置圖6學(xué)時(shí)

4、整理說(shuō)明書(shū)4學(xué)時(shí)

5、課程設(shè)計(jì)考核4學(xué)時(shí)

三、題目

1、I13:1/單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)如圖1所示.已知：

（I）線(xiàn)路AB、BC、CA的最大負(fù)荷電流分別為230A、150A、230A,負(fù)荷的自起動(dòng)系

數(shù)七=1.5；

（2）網(wǎng)絡(luò)中各線(xiàn)路采用帶方向或不帶方向的電流電壓保護(hù)，變壓器采用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作

為主保護(hù)，變壓器為匕"11接線(xiàn)；

（3）發(fā)電廠的最大發(fā)電容量為3x50MW,最小發(fā)電容量為2x5OMW（發(fā)變組停運(yùn)）;

（4）各變電所引出線(xiàn)上的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間如圖示，后備保護(hù)的時(shí)限級(jí)差△/=0.5s：

（5）線(xiàn)路的電抗每公里均為0.4。；

（6）電壓互感器的變比〃八，=110/0.1,AB、AC線(xiàn)路電流互感器變比〃=300/5,

其它參數(shù)如圖所示。

試確定：

（I）保護(hù)I、3、5（或2、4、6）的保護(hù)方式，以及它們的/卬、1/叩、和J；

（2）網(wǎng)絡(luò)保護(hù)配置圖；

（3）對(duì)本網(wǎng)絡(luò)所采用的保護(hù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

圖1題目1接線(xiàn)圖

2、單側(cè)電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò)如圖2所示，已知:

（1）網(wǎng)絡(luò)中各線(xiàn)路采用帶方向或不帶方向的電流電壓保護(hù)，所有變壓器均采用縱聯(lián)差

動(dòng)保護(hù)作為主保護(hù)，變壓器均為Rdll接線(xiàn);

（2）發(fā)電廠的最大發(fā)電容量為3x50MW,最小發(fā)電容量為2x50MW：

（3）網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行方式為發(fā)電廠發(fā)電容量最大且閉環(huán)運(yùn)行；

（4）允許的最大故障切除時(shí)間為0.85s：

（5）線(xiàn)路AB、BC、AD、CD的最大負(fù)荷電流分別為230、150、23（）和140A,負(fù)荷

自起動(dòng)系數(shù)K,S=1.5；

（6）各變電所引出線(xiàn)上的后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間如圖2所示，AT=0.55；

（7）線(xiàn)路正序電抗每公里均為0.4C；

（8）試決定：

1）保護(hù)1、3、5、7（或2、4、6、8）相間短路的，呆護(hù)方式，以及它們的/即、U卬、

除“和。p；

2）電網(wǎng)保護(hù)配置圖;

圖2題目2接線(xiàn)圖

3、圖3所示HOkV單電源環(huán)形網(wǎng)絡(luò):

（1）所有變壓器和母線(xiàn)裝有縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù),變壓器均為Y,dll接線(xiàn);

（2）發(fā)電廠的最大發(fā)電容量為（2x25+50）MW,最小發(fā)電容量為2x25MW：

（3）網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行方式為發(fā)電廠發(fā)電容量最大且閉環(huán)運(yùn)行：

（4）允許的最大故障切除時(shí)間為0.85s；

（5）線(xiàn)路AC、BC、AB、CD的最大負(fù)荷電流分別為230、150、230和140A,負(fù)荷自

起動(dòng)系數(shù)K,、.=1.5；

（6）時(shí)間階梯4=0.5s；

（7）線(xiàn)路正序電抗每公里為0.4。；

（8）試決定：

1）保護(hù)1、3、5、7（或2、4、6、7）的保護(hù)方式，以及它們的動(dòng)作電流/“、動(dòng)作電

壓U叩、靈敏度勺,“和動(dòng)作時(shí)間”；

2）保護(hù)5或保護(hù)4的接線(xiàn)圖;

90hn

60Awi40b?i

心=3QA胸

cos3=0.8

2x3L5M沙

4=10%

cos*=0.85cos(p=085

司?0.132N；=0.129

圖3

4、某一水電站網(wǎng)絡(luò)如圖4所示，已知：

（1）發(fā)電機(jī)為立式機(jī)組，功率因數(shù)COS9=0.8、U『63kv、次暫態(tài)電抗X：=0.2,負(fù)

序阻抗X2=0.24；

（2）水電站的最大發(fā)電容量為2X50（）0kW,最小發(fā)電容量為5000kW,正常運(yùn)行方式發(fā)

電容量為2X5000kW；

（3）平行線(xiàn)路同時(shí)運(yùn)行為正常運(yùn)行方式：

（4）變壓器的短路電E均為％=10%，接線(xiàn)方式為Rdll,變比38.5（lx2x2.5%）/6.3ZV：

（5）負(fù)荷自起動(dòng)系數(shù)=13

（6）保護(hù)動(dòng)作是限級(jí)差△t=0.5s；

（7）線(xiàn)路正序電抗每公里均為0.4。；

（8）試確定:

1）水電站發(fā)電機(jī)、變壓器相間短路主保護(hù)、后備保護(hù)的保護(hù)方式，并確定保護(hù)的整定

值及靈敏度；

2）平行線(xiàn)路的相間短珞主保護(hù)和后備保護(hù)（采用橫差保護(hù)或距離保護(hù)）；

3）56匕〃線(xiàn)路相間短路保護(hù)（采用電流、電壓保護(hù)方式）的整定計(jì)算；

4）系統(tǒng)保護(hù)配置圖及平行56e"線(xiàn)路保護(hù)的展開(kāi)圖c

5、永安西門(mén)水電廠接線(xiàn)如圖5所示，已知:

（1）發(fā)電機(jī)為燈炮式立式機(jī)組，功率因數(shù)cos（p=0.9、J4=6.3AV、次暫態(tài)電抗

X；=0.3,負(fù)序阻抗X2=0.36；

（2）水電站的最大發(fā)電容量為2x/5MW,最小發(fā)電容量為A5MW,正常運(yùn)行方式發(fā)

電容量為2x/5MW；

（3）平行線(xiàn)路同時(shí)運(yùn)行為正常運(yùn)行方式；

（4）變壓器的短路電壓均為％=10.5%,接線(xiàn)方式為Yllfdll,變比

/2/（/x2x2.5%）/6.3kV;

（5）負(fù)荷自起動(dòng)系數(shù)K,s=/.3；

（6）保護(hù)動(dòng)作是限級(jí)差4=0.5s；

（7）線(xiàn)路正序電抗為X/=Q4C/Z〃?、零序電抗為X。=0.8。/攵加；

（8）試確定：

1）水電站發(fā)電機(jī)、變壓器相間短路主保護(hù)、后備保護(hù)的保護(hù)方式，并確定保護(hù)的整定

值及靈敏度；

2）水電廠〃。上V線(xiàn)路保護(hù)9的相間、接地短路主保護(hù)和后備保護(hù)采用距離保護(hù)并整定

計(jì)算；

3）水電廠線(xiàn)路保護(hù)10的相間、接地短路主俁護(hù)和后備保護(hù)采用電流、電壓并整

定計(jì)算；

4）西門(mén)水電廠的保護(hù)配置圖及保護(hù)10的線(xiàn)路保護(hù)的展開(kāi)圖。

8000m

15MW63kV20MVAHOkV

永60hnU0(I±2x2,5%)/JlkV

2△:二---------------4%=2.5%

安

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