继电保护课程设计Y2.doc

电力系统继电保护课程设计说明书 某系统线路某处三段式电流保护的设计 院 、 部： 电气与信息工程学院 学生姓名： 吴羿升 指导教师： 曹志平 职称 讲师 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气本1002班 完成时间： 2013年12月 目录1. 原始资料11.1 系统参数11.2 设计内容结构12. 三段式电路保护的基本原理23. 短路电流计算33.1 阻抗值33.2 最大运行方式下流过保护元件的最大的短路电流43.3 最小运行方式下流过保护元件的最小的短路电流44. 保护配合与整定计算54.1 8号保护的三段式电流保护整定54.2 9号保护的三段式电流保护整定65. 互感器的选择及接线方式76. 原理接线图87. 保护评价81. 原始资料1.1 系统参数系统参数如下: ，线路阻抗：,，如图1所示。 图1 简单电网示意图1.2 设计内容结构1 分析课题内容（介绍三段式电流保护基本原理）2 短路电流计算3 保护配合与整定计算4 互感器的选择及接线方式5 绘制原理接线图6 保护评价2. 三段式电路保护的基本原理一段又称电流速断保护，反应于短路电流幅值增大而瞬时动作的电流保护，没有时限，为了保证其选择性，一般只能保护线路的一部分。整定原则按躲开本线路末端最大故障电流整定；二段又称限时电流速断保护，是带时限动作的保护，用来切除本线路上速断保护范围以外的故障，同时在任何情况下能保护本线路的全长，且其保护范围不超过下级线路速断保护的范围，而动作时限则比下级线路的速断保护高出一个时间阶梯。如果与下级线路的速断保护配合后，在本线路末端短路灵敏度不足时，则此限时电流速断保护与下级线路的限时电流速断保护配合，动作时限比下级的限时速断保护高出一个时间阶梯。三段又称过电流保护，其启动电流按照躲开最大负荷电流来整定。作为下级线路主保护拒动和断路器拒动的远后备保护，同时作为本线路主保护拒动时的近后备保护，也作为过负荷保护。 3. 短路电流计算3.1 阻抗值由题目知，线路的总阻抗的计算公式为 Z1:线路单位长度的阻抗值；L:线路长度；将数据带入上式公式可得：=0.460=24(），=0.440=16(），=0.450=20(），=0.430=12(），=0.420=8(），对于保护6和保护7而言，经分析得最大运行方式即阻抗最小时，则G2、G3两台发电机运行，有=（|+|）=15.6() 同理，最小运行方式即阻抗最大，则只有G3运行，相应有=+=10+24=34()等值电路图如图2所示。 图2 简单电网等值电路图3.2 最大运行方式下流过保护元件的最大的短路电流计算公式为：（1） 对于保护9而言，当保护8处的母线发生三相短路时，流过保护9的短路电流为： (KA)（2） 对于保护8而言，发电机G2、G3处于最大运行方式下保护9处的母线三相短路时，有 =（|+|）=15.6() 流过保护8的电流为：(KA)3.3 最小运行方式下流过保护元件的最小的短路电流对于保护9，当母线B发生两相短路时，流过保护9的最小电流为(KA) 4. 保护配合与整定计算4.1 8号保护的三段式电流保护整定4.1.1 电流速断保护的整定保护8按照躲过保护9处母线短路最大短路电流整定，整定值为：(KA)可是当保护8处背侧母线三相短路时，流过保护8 的电流为6.243(KA)，大于其整定值，所以会误动作，必须加装方向元件，使其只当电流从母线流向被保护的线路时才动作。最小保护范围计算公式为= 则=（km)即8处的电流速断保护在最小运行方式下没有保护区。4.1.2 限时电流速断保护的整定保护8的下级线路接发电机，无需作限时电流保护。4.1.3 过电流保护的整定因启动电流按照躲开本线路最大负荷电流来整定，由于参数不足，无法进行整定。4.2 9号保护的三段式电流保护整定4.2.1 电流速断保护的整定保护9按照躲过保护8处母线短路最大短路电流整定，整定值为：(KA)整定值远大于流过保护9处母线三相短路求得的短路电流，所以保护9不必安装方向元件，仅靠定值就能保证反向故障时不误动作。最小保护范围计算公式为= 则=（km)4.2.2限时电流速断保护的整定9处限时电流速断保护定值应该与3、4、6号电流速断保护的定值相配合。（1）与3 号电流速断保护的定值配合： 3号电流速断保护的定值为=2.603(KA)L3支路对应的分支系数的倒数为 与保护3配合时，9处限时电流速断保护的定值为 =1.224(KA)（2）与4号与6号保护的电流速断配合： 4号与6号保护均装设方向元件，则4处电流速断保护应该按躲过母线A处三相短路的最大短路电流来整定，而母线A三相短路时，发电机G1，G2所提供的短路电流不会流过保护8，只有发电机G1的电流才流过保护8，所以其段的整定值为(KA)同理，装设方向元件的情况下，6处保护的定值也为 =1.048kA。按与它们配合时，9处限时电流速断保护的定值为 (KA)取三种情况的最大者，即=1.224(KA)（3）校验灵敏度：母线B两相短路时，流过9处的最小短路电流为(KA) 所以灵敏度为 满足要求。（4）动作时间：限时电流速断的动作时间应比相邻线路保护I段的时限高一个时限级差t4.2.3 过电流保护的整定因启动电流按照躲开本线路最大负荷电流来整定，由于参数不足，无法进行整定。5. 互感器的选择及接线方式接线方式采用两相星形接法。用装设在A、C相上的两相电流互感器与两到三个电流继电器连接在一起。B相上不装设电流互感器。因为两相星形接法较为简单经济，在中性点直接接地和非直接接地系统中，被广泛用作为相间短路的保护。采用两相星形接线可保证有2/3的机会只切除一条线路。在所以线路上将保护装置安装在相同的两相上（一般都在装设在A、C相上），以保证在不同线路上发生两点及多点接地，能切除故障。6. 原理接线图三段式电流保护的原理接线图如图3所示。图3 三段式电流保护的原理接线图7. 保护评价本系统线路8号和9号保护采用的是三段式电流保护。其中对于8号为了防止其背侧母线三相短路时误动作保护的需要加装方向元件，。在对其电流速断的整定后发现，