1、電力系統繼電保護課程設計指導教師評語平時（30）修改（40）報告（30）總成績專 業：班 級 姓 名：學 號：指導教師：蘭州交通大學自動化與電氣工程學院2015年7月7日電力系統繼電保護課程設計報告1設計原始資料具體題目系統參數為 審=11/3 kV, XG1 =15G、XG2 =10C、XG3=10C, L = 70 km、 L3 =40 km, LB_c=50km、Lc_D=30km、Ld_e =20 km,線路阻抗 0.4C / km, K；i = 0.85、 K： =K2 =0.8 , IBqmax =300 A、 %_Dmax = 200 A、 Ic 上max =150 A , Ls

2、 = 1.5 , Kre =1.151.25,如下圖1.1所示網絡txU寸線路L3進行距離保護的設計。圖1.1系統網絡圖要完成的內容本文要完成的內容是對線路的距離保護原理和計算原則的簡述，并對線路各參數進行分析及對線路L3進行距離保護的具體整定計算并注意有關細節。距離保護是利用短 路時電壓、電流同時變化的特征，測量電壓與電流的比值，反應故障點到保護安裝處的 距離而工作的保護。2本設計的保護配置2.1主保護配置距離保護I段為無延時的速動段，它應該只反應本線路的故障，下級線路出口發生 短路故障時，應可靠不動作1。在距離保護R段整定時，應考慮分支電路對測量阻抗的影響，同時帶有高出一個州 的時限，以保

3、證選擇性。-1 -電力系統繼電保護課程設計報告2.2后備保護配置為了作為相鄰線路的保護裝置和斷路器拒絕動作的后備保護，同時也作為距離I段與距離R段的后備保護，還應該裝設距離保護第田段。3保護3和5的整定計算3.1保護3和5的整定計算公式(1)保護3的I段整定阻抗公式2(3.1)(3.2)(3.3)ZIset.3 = KIrel乙Lbc(2)保護3的R段整定阻抗公式ZIIset.3=KIIrel(ZBC+Kb.minZIset.2)(3)保護3的田段整定阻抗公式7 I I I _ / 川,7+ K 7 口 )Zset3 - K rel (Z bc Kbmin Zset2 )式中，ZSet.3距離

4、I段的整定阻抗；Lbc一被保護線路Lbc的長度；乙一被保護線路單位長度的阻抗；K；el可靠系數。保護3的整定計算保護3的I段的整定阻抗：(1)由公式 3.1 得 ZIset.3 = KIrelZ1LBC =0.85父0.4M 50=17(C)(2)動作時間：tI =0s保護3的II段整定與相鄰線路Lcq距離保護I段相配合，(1)由式 3.2 得ZILtanKUreMZBC +Kb.minZIset.2)=0.8M(20+1X0.8512)=24.16(C)(2)動作時間：tII =tI + At = 0.5s(3)靈敏度校驗： Ksen= J = W6- =1.208 1.2滿足要求Zbc 2

5、0保護3的田段整定(1)由公式3.3得保護3的田段的整定阻抗：乙;；=4&。KbminZs；2)= 0.8 (20 1 20.04)=32.03。)(2)動作時間：t111 =t +& =0.5+0.5 = 1.0s“Zs、3 3203廣(3)靈敏度校驗：Ksen=-20- j.6011.5滿足要求BC保護5的整定計算線品& L3距離保護第I段整定(1)線路L3的I段的整定阻抗：Zset5 =KrelL3Z1 =0.85 0.4 40 = 13.6(I. 0(2)動作時間：tI =0s線品& L3距離保護第II段整定與相鄰線路Lb q距離保護I段相配合，(1)線路L3的整定阻抗值：ZM =K(

6、L3Zi KelKb.minZ1LBc) =34.628)其中，線蟲&Lbq對線路L3的最小分支系數，其Kb.min求法如圖3.1所示其中，Kb.minBC電力系統繼電保護課程設計報告(2)動作時間：t11 =tI +At =0.5s(3)靈敏度校驗：Ksen =超=絲絲8 = 2.164 A 1.25滿足要求ZL340 0.4線品& L3距離保護第m段整定與相鄰線路Lb 距離保護II段相配合，(1)線路L3的整定阻抗值 其中，z S； = K1(Zbc + K b.min Z Set.2)= 0.8 M(20 + 1 父 10.2) = 26.16Q ) zSet5 =心：；43乙 +Kb.

7、minZSet.3 )= 0.8父(40父0.4 +1.605父26.10 )= 63.82(C)(2)動作時間：t111 =t + At = 0.5s(3)靈敏度校驗：作為近后備保護時，按本線路末端短路進行校驗，計算式為Z I 一 43 82Ksen43.82 = 2.738 1.5滿足要求ZL3 40 0.4作為遠后備保護時，按相鄰線路末端短路進行校驗，其中，Ksen =Ze=6382 =1.244 1.2滿足要求Zl3 Kb.maxZBC 16 1.765 204二次展開原理圖的繪制保護測量電路Zm ,然后再將它與事 給出動作信號；當ZmZm,只需間接地判可以用兩種方法來實現距離保護。一

8、種是首先精確地測量出 先確定的動作進行比較。當Zm落在動作區之內時，判為區內故障, 落在動作區之外時，繼電器不動作。另一種方法不需要精確的測出 斷它是處在動作邊界之外還是處在動作邊界之內，即可確定繼電器動作或不動作。絕對值比較原理的實現絕對值比較的一般動作表達式如式 Zb| Za所示，絕對值比較式的阻抗元件，既可以用阻抗比較的方式實現，也可以用電壓比較的方式實現。絕對值比較的動作條件又可以表示為:-U A該式稱為電壓形式的絕對值比較方程，電路圖如圖4.1所示電力系統繼電保護課程設計報告圖4.1絕對值比較的電壓形成圖保護跳閘回路三段式距離保護主要由測量回路、起動回路和邏輯回路三部分組成，如圖 4

9、.2所示0.1S/0圖4.2保護跳閘回路5保護的評價根據上述的分析和實際運行的經驗，對距離保護可作出如下評價：(1)由于同時利用了短路時電壓、電流的變化特征，通過測量阻抗來確定故障所處電力系統繼電保護課程設計報告的范圍，保護區穩定，靈敏度高，動作情況受電網運行方式變化的影響小，能夠在多側 電源的高壓及超高壓復雜電力系統中應運。距離I段是瞬時動作的，但是它只能保護線路全長的 80%-85%,因此，兩端合 起來就使得在30%-40%線路長度內的故障不能從兩端瞬時切除，在一端需經過 0.5s的 延時才能切除3。(3)距離保護的阻抗測量原理，除了可以應用于輸電線路的保護外，還可以應用于 發電機、變壓器保護中，作為后備保