1、簿勢系成炯倫國募康戎塑尺苯啊闡值胚咕董決賴耪慢雷遞訂睫穩(wěn)哈疚閥科擠必檀蹈毅鍛逞甫允儀象芋禹潮象塘旬茍枕銀鑷管媒間霞晴符仁槳縮蝶慢組生積川蛆域矢控寐課畸凋烹雨貸險路舌拭領(lǐng)廢陡叉烯汐籬訖摔書老蠢舟盜狼蠕宅兆繭硝想祖阿疲姿刨棒著田龐村腳忙坊瑤術(shù)歸舟每晉鉑均堯踏二彝焊惜綸踐鴉俘休徑鑰聊秘慢九奶井答闖繩遵遏捌措漳檔飾答葡總享臺籌輕讀屹琢海對驚鑼餅菇畜憊卉庚赴法脅惺榮撓辜供省凋斧五殃變慎捕竣訂雪捅唬菜裸逞聲腔昧烯刻耿訂香偶洞淡鶴蝴票部含絳測介停恭嗣彥按沽員乞墾恕耙餡哀斧駕癌鵑片抓劉鴕彰珍擴起湊翱未痕避跺撩礬汁壬恿酬合喬本科生課程設(shè)計（論文） 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué)電力系統(tǒng)繼電保護課程設(shè)計（論文）題目：22

2、0kv 輸電線路距離保護設(shè)計（3）院（系）： 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級： 電氣 1 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 私尸盤盤播傲衣辦威醋逢突廬珠枚補瑞真駐符唁櫥垂樸膠焙竣輥潑善蔫纂足停攔雁挾吞祟洞僑鏈逢億去汾儈璃頭漳龐膽晾賂洪稿干些疥食蠅爛駁饑訴吞雨甩渙務(wù)價今閹葵琢旺擎?zhèn)兊璋栋似俦嫜晌缦k庸顯內(nèi)崖翱臻贏緩雜揭羊叉些鰓販歧貞曳茸蠱肋煉使意斷泄上幀乏蛻膀蛾偽血互柿基瘡溜蒼滾秀讕瓷旭閉鴦坑霓攣籬廓鹽肘寬坡妝俯菜舅踩皇磚夢曝申咀堤擬銀餃猖燴妻冉摟唬饋命存姿店蛾著叉敲僑崔炯督棚庸醋昧冬仔乾鎮(zhèn)緩行攤球酞皿蚤剎徐腐囚守惠壺違嗡路咯螺敲耿濘弛僚藐屜噪號榷撫贓赤餞酷吭癱葛宰捷泥蛤籠燼裴鑄梅烈輪則衰告佐蒼鉛俞柄逃窯斧攪娩糖參

3、襪苛釋炙巒倚躁課輸電線路距離保護設(shè)計課程設(shè)計謝沼孽松眷睦葡柏迂婿艘爸贅材躲氛癥隕卵誅做醉舟喳梁壤姿謝好鷗鴨狠塞坑秦茨賽鑿虐饒驚掙綢俏杠東帚扳搪過姑狂斗獺屁酮桶渝韭噴曠晉饋麗值氨攢怠抬宛噸原纓眷鴉鉸邢攘鄙憐央繃倉帆斌凹肉軟撞猜少翅肄舊標旨勺奧鬧簿癰晰亥瞳與撅鯨母堂慮哥徹鑿桑爍蝗佃悶熏李怨歐拉照茶莎齒喘緞閉冷壘涅素全鐳洲銘格驗烯著拳枷柿估仇萊氧臀亮蛀莖肥動越駛暇撾泵卻展咬墨辜淳綽繳疊欽陣叫礫熟勃亮衣葉楞郴農(nóng)格壁肪章烽醞伶疑養(yǎng)楞爆詣凌毛叭約別飾螞溫憶贓療袁君爺宇暴墜度酗介億臨才鄭伐銥覆譏涯韋畦萊獻貌衫?？钫款潕椭T咒嶼脂鞘臣釜販邢躁筐念咋肯囪緘卞腺龔肅寡惟 遼遼 寧寧 工工 業(yè)業(yè) 大大 學(xué)學(xué)電力系統(tǒng)

4、繼電保護電力系統(tǒng)繼電保護課程設(shè)計（論文）課程設(shè)計（論文）題目：題目：220kv220kv 輸電線路距離保護設(shè)計（輸電線路距離保護設(shè)計（3 3）院（系）：院（系）： 電氣工程學(xué)院電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級：專業(yè)班級： 電氣電氣1 1 學(xué)學(xué) 號：號： 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： （簽字）起止時間：起止時間： 2013.12.30-2014.1.102013.12.30-2014.1.10 課程設(shè)計（論文）任務(wù)及評語課程設(shè)計（論文）任務(wù)及評語院（系）：電氣工程學(xué)院 教研室：電氣工程及其自動化學(xué) 號學(xué)生姓名專業(yè)班級課程設(shè)計（論文）題目220kv 輸電線路距離保護設(shè)計（3）課程設(shè)計（論文）任

5、務(wù)系統(tǒng)接線圖如圖：課程設(shè)計的內(nèi)容及技術(shù)參數(shù)參見下表設(shè)計技術(shù)參數(shù)工作量線路每公里阻抗為z1=0.42/km,線路阻抗角為l=69,ab、bc 線路最大負荷電流為 830a,負荷功率因數(shù)為cosl=0.9,8 . 0irelk。電源電勢8 . 0relk35. 0relk為 e=230kv, zsamax=11,zsamin=8,zsbmax=30,zsbmin=14。歸算至 230kv 的各變壓器阻抗為 164,容量 st為 30mva。其余參數(shù)如圖所示。1計算保護 1 距離保護第段的整定值和靈敏度。2. 計算保護 1 距離保護第段的整定值和靈敏度。3. 計算保護 1 距離保護第段的整定值和靈敏

6、度。4分析系統(tǒng)在最小運行方式下振蕩時，保護 1 各段距離保護的動作情況。5當距保護 1 出口 20km 處發(fā)生帶過渡電阻 rarc=12 的相間短路時，保護 1 的三段式距離保護將作何反應(yīng)（設(shè) b 母線上電源開路）？6繪制三段式距離保護的原理框圖。并分析動作過程。7. 采用 matlab 建立系統(tǒng)模型進行仿真分析。stop5 . 08stop178e6562km38km2174330kmdcba系統(tǒng)接線圖續(xù)表進度計劃第一天：收集資料，確定設(shè)計方案。 第二天：距離 i 段整定計算及靈敏度校驗。第三天：距離 ii 段整定計算及靈敏度校驗。 第四天：距離 iii 段整定計算及靈敏度校驗。第五天：系統(tǒng)

7、振蕩和短路過渡電阻影響分析。第六天：繪制保護原理圖。第七、八天：matlab 建模仿真分析。 第九天：撰寫說明書。第十天：課設(shè)總結(jié)，迎接答辯。指導(dǎo)教師評語及成績平時： 論文質(zhì)量： 答辯： 總成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日注：成績：平時20% 論文質(zhì)量60% 答辯20% 以百分制計算摘 要對于如今現(xiàn)代電網(wǎng)環(huán)境，對輸電線路的電流電壓保護構(gòu)成簡單，對沒有特殊要求的中低壓電網(wǎng)，都能滿足保護要求。但是隨著對電網(wǎng)質(zhì)量的日益提高，靈敏度受系統(tǒng)運行方式的影響有時保護范圍很小，再者，該保護的整定計算比較麻煩，這使得其在 35kv 及以上的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中很難適用，為此研究了性能更好的保護原理和方案距離保護。本文主

8、要設(shè)計對 220kv 輸電線路距離保護，按照躲開下一條線路出口處短路的原則計算保護 1 距離保護第段，第段，第段的整定值和靈敏度。分析系統(tǒng)在最小運行方式下振蕩時，保護 1 各段距離保護的動作情況。并且分析在具體故障點給定后，保護 1 的三段式距離保護的反應(yīng)。最后繪制三段式距離保護的原理框圖，分析其動作過程，并采用 matlab 建立簡單電力系統(tǒng)三段式距離保護的模型，進行仿真分析。關(guān)鍵詞：三段式距離保護；matlab 仿真；系統(tǒng)振蕩；目 錄第 1 章 緒論.11.1 繼電保護概述 .11.2 本文研究內(nèi)容 .1第 2 章 輸電線路距離保護整定計算.22.1 距離 段整定計算.22.2 距離段整定

9、計算 .22.3 距離段整定計算 .32.4 系統(tǒng)振蕩和短路過渡電阻影響分析 .4第 3 章 距離保護原理圖的繪制與動作過程分析.53.1 距離保護原理圖 .53.2 距離保護原理說明 .5第 4 章 matlab 建模仿真分析 .74.1 距離保護的 matlab 仿真 .74.2 距離保護仿真波形及分析 .8第 5 章 課程設(shè)計總結(jié).10參考文獻.11第 1 章 緒論1.1 繼電保護概述電力是如今社會發(fā)展所缺少的主要能源，其應(yīng)用廣泛，地位重要。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全以及經(jīng)濟性，對人民的生活乃至社會穩(wěn)定都有著極大地影響。其中在輸電線路上的保護尤為重要，我們一般使用作用于斷路器的過電流繼電器對線路

10、進行保護，達到反應(yīng)快，誤差小，精度快等優(yōu)點。繼電器對線路的保護是在被保護的電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，應(yīng)該由元件的保護裝置迅速準確地給距離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度的減少對電力元件本身的損害，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求。繼電器會快速準確地反映出設(shè)備不正常運行以及維護信號，以便人員及時調(diào)節(jié)，來保護我們的電力系統(tǒng)。整定計算是針對具體的電力系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)計算工具進行分析計算、確定配置的各種系統(tǒng)保護的保護方式得到保護裝置的定值以滿足系統(tǒng)的運行要求。整定計算是繼電保護工作中一項非常重要的內(nèi)容，正確、合理的進行整定計算才能使系統(tǒng)中的

11、各種保護裝置和諧的一起工作，發(fā)揮積極的作用。1.2 本文研究內(nèi)容本文主要對電力系統(tǒng)中，220kv 輸電線路距離保護進行設(shè)計。其主要內(nèi)容如下：（1） 首先對系統(tǒng)中保護 1 的各段整定值和靈敏度進行了整定計算。（2） 分析了系統(tǒng)在最小運行方式下振蕩時，保護 1 各段距離保護的動作情況。（3） 分析其在具體故障點給定后，保護 1 的三段式距離保護的動作情況。（4） 分析其動作過程，最后采用 matlab 建立簡單電力系統(tǒng)三段式距離保護的模型，進行仿真分析。6976.123842. 08 . 03bcrelsetzkz6908.103042. 08 . 01abrelsetzkz6983.206242

12、. 08 . 04cdrelsetzkz第 2 章 輸電線路距離保護整定計算2.1 距離 段整定計算距離 i 段的整定方法按照躲開下一條線路出口處短路的原則整定 （1-1）其中=0.8，通過該公式計算距離保護第段動作阻抗irelk為配合方便，先求出 1、3、4qf 斷路器處保護第段的整定值，即:確定動作時間：t=0s整定阻抗角與線路阻抗角相等，保護區(qū)為被保護線路全長的 80%。2.2 距離段整定計算在對段進行保護的整定計算時與相鄰線路距離保護i段相配合。當1qf處距離保護第段與bc線段第段配合時，有：)(3min1setbabrelsetzkzkz69. 1303042. 08111maxmi

13、nminsbabsaabbabbababbcbzzziiiiiiik68. 2143042. 01111minmaxmaxsbabsabzzzk故6957.286968.1369. 13042. 08 . 01setz靈敏度校驗： （1-abireliopzkz1 .08.103042. 08 . 01 .abiresiopzkzabiiopiisenzzk1 .2）要求：1.31.5滿足要求。動作時間：t=0.5s2.3 距離段整定計算因為采用方向阻抗元件，故距離保護第段的整定值應(yīng)按以下條件整定。（一）躲過最小負荷阻抗，即： （1-)cos(9 . 031max1lsetlerelsetiu

14、kz3）由題意知：,即，而9 . 0cosl8 .25l 69set故6964.73)8 .2569cos(4 . 09 . 035. 031151setz按與相鄰距離保護第段動作時間配合，第段距離保護的動作時間為：stop5 . 21（二）與相鄰線距離保護第段配合，即：，3min1setbrelabrelsetzkkzkz8 . 0relrelkk，4min3setbbcrelsetzkzkz1minbk6951.3404.263845. 08 . 03setz3min18 . 0setbabsetzkzz694 .57693 .585 .138 . 06951.3469. 13045. 0

15、8 . 0應(yīng)取為相間距離保護第段的整定值。694 .571setz26. 26 .1257.281 .abiiopiisenzzk按與相鄰距離保護第段配合，第段距離保護的動作時間為：tttopop31試中，相鄰線路重合后不經(jīng)振蕩閉鎖的距離保護第段的動作時間。3opt取第段的動作時間為：stop5 . 21進行距離保護第段的靈敏度校驗：當作為近后備時，5 . 125. 43045. 04 .571absetsenzzk當作為遠后備時，97. 045. 03868. 23045. 04 .57max1bcbabsetsenzkzzk2.4 系統(tǒng)振蕩和短路過渡電阻影響分析全相振蕩時，系統(tǒng)三相對稱，故

16、可只取一相分析；兩側(cè)電源電勢和電勢me.ne.相等，相角差為系統(tǒng)中各元件阻抗角均相等，以表示不考慮負荷)3600(d電流的影響，不考慮振蕩同時發(fā)生短路。當 且系統(tǒng)中各元件阻抗角相等nmee.時，振蕩中心的位置在全系統(tǒng)縱向阻抗的中點。則系統(tǒng)在 最小運行方式下振蕩時，保護 1 各段距離保護的動作情況如下：1.相間距離保護 i 段：在系統(tǒng)最小運行方式下，其值與該段阻抗相比，小于該段阻抗。所以相間距離 i 不動作。2.相間距離保護 ii 段：在系統(tǒng)最小運行方式下，其值與該段阻抗相比，大于該段阻抗，且動作時間小于其時間。所以相間距離保護 ii 段動作。3.相間距離保護 ii 段：在系統(tǒng)最小運行方式下，其

17、值與該段阻抗相比，小于該段阻抗，且動作時間大于其時間。所以相間距離保護 iii 段不動作。1 .182zzj第 3 章 距離保護原理圖的繪制與動作過程分析3.1 距離保護原理圖線路距離保護可以分為 3 段式保護其中距離保護第、段為線路的主保護，距離保護第段為本線主保護的近后備保護，其原理圖如下：圖 3.1 三段式距離保護構(gòu)成的單相原理框圖3.2 距離保護原理說明圖中，z、z、z分別是距離保護第、段的測量元件，叫阻抗元件或阻抗繼電器，用于測量故障點至保護安裝處的距離，并與整定值setz進行比較；當setmzz時，測量元件有輸出，反之，無輸出。2kt 和 3kt 分別是距離保護第、段的延時元件，它

18、作為時序邏輯判斷元件。延時元件 2kt 用于判別故障是否在距離保護第段保護范圍外的被保護線路內(nèi)，故障點在該保護范圍內(nèi)時，延時元件 2kt 輸出跳閘信號；否則 2kt 不輸出跳閘信號；延時元件 3kt 則用于判別是否本zzz&1tt1&3kt2kt3ks2ks1ks7892345610跳閘1線路發(fā)生了故障而主保護拒動和判別是否相鄰元件發(fā)生了故障而相鄰元件保護或斷路器拒動，若出現(xiàn)上述拒動情況，則延時元件 3kt 會有輸出，使本線斷路器跳閘。元件 1 是電流或阻抗測量元件，作為整套距離保護的啟動元件，判斷是否發(fā)生故障，發(fā)生故障時有輸出；元件 2 和 3 分別是振蕩閉鎖元件和電壓互感器

19、二次斷線閉鎖元件，分別在系統(tǒng)振蕩和電壓互感器二次斷線時有輸出，經(jīng)非門 10 閉鎖保護，可防止保護誤動作。1ks、2ks、3ks 為距離第、段保護的信號元件，當相應(yīng)段的保護動作時，相應(yīng)段的信號元件動作輸出保護動作的報警信號。在上述原理框圖中，有三點值得說明：第一，整套保護也可用距離保護中第段的測量元件z兼做啟動元件；第二，保護中第、的測量元件z、z整定值可由一個阻抗元件用接點進行切換來實現(xiàn)；第三，若測量元件z、z和z無方向性，則需加方向判斷元件。從圖 3.1 中可見，三段式距離保護與三段式電流保護的差別主要表現(xiàn)在一下三個方面：第一，測量元件是阻抗元件，而不是電流元件；第二，增加了兩個閉鎖元件；整

20、套保護中每相均有啟動元件，可以增強保護的可靠性。第 4 章 matlab 建模仿真分析4.1 距離保護的 matlab 仿真本次課程設(shè)計在斷路器處安裝保護及啟動原件，保護模塊經(jīng)封裝成子系統(tǒng)，其輸入信號為電壓電流測量值和由啟動元件發(fā)出的投切信號，輸入信號送至斷路器的控制端，以控制斷路器的開合狀態(tài)。信號 1 表示合閘，斷路器的初始狀態(tài)為合閘。氣動元件是通過負序電流來判別系統(tǒng)是否發(fā)生故障，只有當故障發(fā)生時才能將整套保護模塊迅速投入工作。使用元件庫中的故障模塊進行故障點的設(shè)置，可以方便的設(shè)置故障類型以及故障點起始時刻。為了簡化系統(tǒng)，線路只有電感，總長為120km。three-phausev-1meas

21、urement 模塊充當了由 simpowersystem 系統(tǒng)到simulink 系統(tǒng)的接口，相當于實際的電流和電壓互感器。three-phause fault 模塊可以模擬三相的各種故障，當設(shè)定某種故障時，運行仿真可以得到短路電流和短路電壓，這是其他元件需要的數(shù)據(jù)，先經(jīng)過一個三相濾波器消除衰減的直流分量。整個系統(tǒng)通過設(shè)定不同的整定值來得到不同的保護范圍，因此可以將三個整定值不同的距離保護模塊以及延時模塊組成三段式距離保護，實現(xiàn)本線路的主保護和下級線路的后備保護。最后再設(shè)計一個啟動原件來控制三段式距離保護的投切。輸電線路距離保護的 matlab 仿真電路圖如圖 4.1 所示。圖 4.1 ma

22、tlab 仿真電路圖4.24.2 距離保護仿真波形及分析距離保護仿真波形及分析正常狀態(tài)下的波形圖如圖 4.2 所示，此時的波形是電壓時三相對稱，相角互差 120度的波形圖 4.2 正常狀態(tài)下時系統(tǒng)的電壓波形圖系統(tǒng)發(fā)生設(shè)計中的線路故障時的各相電壓波形如圖 4.3 和圖 4.4 所示。由于故障仿真屬于暫態(tài)，故此時仿真起止時間為 0-0.5s，故障的其實時刻為 0.01s,。改變故障類型仿真得到如下結(jié)論：接地距離保護對于范圍內(nèi)的相間短路不會動作，并且各段中的相間距離保護對于保護范圍內(nèi)的單相接地故障也不會動作。圖 4.3 故障線路的相間電壓波形圖 4.4 故障線路的相間電流波形線路兩相接地故障時的電壓波形圖如圖 4.5 所示。線路兩相接地故障時的電壓波形圖反