李蕊娟继电保护课程设计.doc

电力系统继电保护课程设计报告 1.设计原始资料1.1题目如下图所示网络，系统参数为：kV，、，km、km,线路阻抗0.40，、A、A、A，、图1 网络接线图试对线路进行三段电流保护的设计。1.2完成内容完成本题中如图1所示保护1和9的三段电流保护的设计。2.分析课题的内容2.1设计规程对110KV线路的三段过电流保护的整定应满足选择性、灵敏性、速动性的要求，不能兼顾时，应在保证基本的灵敏度系数要求的前提下进行合理取舍。互感器在选取时，一次回路额定电压不应低于安装地的电网额定电压，一次回路额定电流I1N不应小于所在回路的最大持续工作电流。继电器则根据额压定工作电压确定。2.2本设计保护配置2.2.1主保护主保护配置为电流速断保护（段）和限时电流速断保护（段）。（1） 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，称为电流速断保护。此装置只有当实际的短路电流大于整定电流时才能动作。一般取可靠系数为1.21.3，则 （2-1） （2） 限时电流速断保护能保护本线路的全长且带时限动作的保护，称为限时电流速断保护。引入可靠性配合系数，一般取1.11.2,则 （2-2）2.2.2后备保护后备保护配置为限时过电流保护（III段），则保护装置的启动电流即为 （2-3）式中，可靠系数，一般采用1.151.25； 自启动系数，数值大于1，由网络具体接线和负荷性质确定； 电流继电器的返回系数，一般采用0.850.95；3.短路电流的计算3.1等效电路的建立图1中所示接线图的等效电路图如下图所示 图2 等效电路图图中，同理得：，3.2短路点的选取当供电网络中任意点发生三相或两相短路时，流过短路点与电源间线路中的短路电流，我们近似短路电流为 （3-1）式中，系统等效电源的相电动势； 短路点至保护安装处之间的阻抗； 保护安装处到系统等效电源之间的阻抗； 短路类型系数，三相短路取1，两相短路取；3.3短路电流的计算3.3.1最大方式最大运行方式为两台发电机同时运行，流过保护安装处的短路电流最大，对应的系统等值阻抗最小，即 分支系数为 保护1的短路电流为 保护3的短路电流为 保护4的短路电流为 保护9的短路电流为 3.3.2最小方式（1） 最小运行方式为G3单独运行，流过保护安装处的短路电流最小，对应的系统等值阻抗最大，即 保护1的短路电流为 （2） 当与保护9相关时，应为G1单独运行时为最小运行方式，此时 保护3的短路电流为 保护4的短路电流为kA 保护9的短路电流为kA 4.保护配合和整定计算4.1主保护的整定计算4.1.1动作值（1） 对I段的整定可由式（2-1）得1 保护1的I段 2 保护9的I段kA 3 保护4的I段kA 4 保护3的I段kA （2） 对II段的整定可由式（2-2）得1 当与保护4的I段配合时，保护9的II段为 2 当与保护3的I段配合时，保护9的II段为 在与保护3和4配合时，可能会分别造成保护8和4的误动作，因此需在保护8和4装设方向元件。并且为了保证保护9的II段不超出下一级保护I段的保护范围，取两者中较大者，则保护9的II段为kA 4.1.2动作时间（1） 保护1的主保护动作时间=0s （2） 保护9的主保护动作时间=0s s 4.1.3灵敏度校验 （1） 保护1的I段 （4-1）最小保护范围kmUNS=115kV，额定变比KL=I1N/5。所以保护1和保护9分别选择型号为LAJ-10和型号为LFZJ1-6的户外电流互感器。5.2继电器的选取一般所在线路的额定电压是继电器额定工作电压的0.86，以防止烧损继电线圈。故选用上海安科瑞电气公司的ASJ10-AV系列的继电器。6. 原理图接线三段式电流保护的原理接线相应的展开图如图4所示。图中YR表示断路器的跳闸线圈，触点QF1表示断路器QF的位置辅助触点，各触点的位置对应于被保护线路的正常工作状态。（a）(b)图4 三段式电流保护原理接线展开图(a) 交流回路展开图；(b) 直流回路展开图7.保护评价 使用I段、II段和III段电流保护，其主要的优点就是简单、可靠，并且在一般情况下也能够满足快速切除故障的要求，因此在电网中特别是在35kV及以下较低电压的网络中获得广泛的应用。保护的缺点是它直接受电网的接线以及电力系统的运行方式变化的影响，例如整定指必须按系统最大运行方式来选择，而灵敏度则必须用系统最小运行方式来校验，这就是它往往不能满足灵敏系数或保护范围的要求。 电流速断保护的工作原理与限时速断保护类同，只不过电流速断保护的动作时限几乎为零（0.040.06s），而带时限电流速断保护的动作时限整定的较短，电流速断不能保护线路全长，只能保护线路首段。为了能保护线路全长，就需用定时限电流速断和过电流保护配合使用。参 考 文 献1 贺家李.高等学校教材 电力系统机电保护原理M.第三版 .北京：中国电力出版社,1994.2 王瑞敏.电力系统继电保护M. 北京：北京科学技术出版社,1994.3 王维俭.电力系统继电保护基本原理