继电保护课程设计.doc

新能源与动力工程学院课程设计报告继电保护课程设计 专业 班级 姓名 学号 指导教师 2015年 7 月兰州交通大学新能源与动力工程学院课程设计任务书课程名称： 继电保护课程设计 指导教师（签名）： 班级： 姓名： 学号： 一、课程设计题目 继电保护课程设计二、课程设计使用的原始资料（数据）及设计技术要求：通过查阅书籍、论文、调研，做出分析正确，条理清晰、论述充分、文字通顺、图纸图表规范的课程设计报告。二、课程设计的目的本课程设计是学生在学完继电保护原理课程之后进行的一个综合性的教学实践环节。通过本课程设计，一方面使学生获得综合运用知识进行电力变电所、牵引变电所各主要元件的保护设计、整定、保护设备的选型等的基本能力，另一方面为毕业设计做准备，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下坚实的基础三、课程设计的主要内容和要求1. 掌握继电保护保护方案的确定原则，整定计算的一般步骤，了解系统运行方式的确定，保护整定系数的分析与应用，前后级整定配合的基本原则2. 掌握保护、控制、测量、信号回路阅读3. 学习相关保护设备的选择和一般的维护四、工作进度安排7月8日、9日 指导老师讲解课程设计任务及相关内容，下达设计任务书7月10日、11日 收集相关资料及参考书，内容设计及完善 7月12日、13日 检查学生的进度及完成情况，并对相关问题进行答疑和指导，检查完成情况，15：30收齐报告7月14日 评阅报告，根据成绩评定标准进行成绩评定五、主要参考文献1 张保会.电力系统继电保护（第二版）M.北京：中国电力出版社，2008.2 电气化铁道设计手册：牵引供电系统 铁道部电气化工程局电气化勘测设计院编 中国铁道出版社3 电气化贴到施工手册：牵引变电所 铁道部电气化工程局第一工程处编 中国铁道出版社审核批准意见系主任（签字） 年月日指导教师评语及成绩评定表指导教师评语成绩实践过程（50）实践报告（40）小组答辩（10）总成绩（100）指导教师签字： 年 月 日目 录1 设计原始资料11.1具体题目11.2要完成的任务12 设计的课题内容12.1设计规程12.2本设计的保护装置22.2.1主保护装置22.2.2后备保护装置23 短路阻抗计算24 保护的配合及整定计算24.1主保护整定计算公式及校验原则24.2保护3的整定计算34.2.1等效电路的建立34.2.2整定保护3的I段保护34.2.3整定保护3的II段保护34.2.4整定保护3的III段保护45 继电保护设备的选择55.1适用范围55.2装置功能配置56 原理图的绘制66.1电流速断保护66.2限时速断保护66.3过电流保护66.4过负荷告警66.5零序过电流保护66.6非电量保护67 结论7参考文献8继电保护课程设计报告1.设计原始资料1.1 具体题目如下图所示网络,系统参数为：E=115/，XG1=15，XG3=10，L1=L2=60km，L3=40km，LB-C=50km，LC-D=30km，LD-E=20km，线路阻抗0.4/km，, ，IB-C.max=300A，IC-D.max=200A，ID-E.max=150A，KSS=1.5，K re =0.85图1 电力系统网络试对线路进行三段电流保护的设计。可让不同的学生做1、2、3、4、5、8、9处一至二处保护设计。1.2 要完成的内容本文要完成的内容是对线路的电流保护原理和计算原则的简述，并对线路各参数进行分析及对保护3进行电流保护的具体整定计算并注意有关细节。电流保护是对于反应于短路电流幅值增大而动作的电流保护。2.设计的课题内容2.1 设计规程(1) 110kV的线路的下列故障，应装设相应的保护设置：A 相间短路B 单相接地短路C 过负荷(2) 110kV的线路后备保护配置宜采用远后备方式。(3) 接地短路，应装设相应的保护装置，并应符合下列规定：A 宜装设带方向或不带方向的阶段式保护B 对零序电流保护不能满足的线路，可装设接地距离保护，并应装设一段或二段零序电流保护做后备保护。2.2 本设计保护配置2.2.1主保护配置相间横联电流速断保护和限时电流速断保护不满足保护条件。所以本题目选用三段式电流保护做主保护。2.2.2后备保护配置选择过电流保护作为近后备保护和远后备保护。3.短路阻抗的计算各个阻抗的计算：,系统最小运行方式对应的等值阻抗最大，则只有一台发电机运行，相应地有：系统最大运行方式对应的等值阻抗最小，则有两台发电机运行 ，相应的有：4.保护的配合及整定计算4.1 主保护整定计算公式及校验原则电流保护的I段保护： (4.1)电流保护的II段保护： (4.2) 电流保护的III段保护： (4.3) 4.2 保护3的整定计算4.2.1 等效电路的建立图2 简单电网等值电路图4.2.2 整定保护3的I段保护(1) 动作电流 动作电流()大于在最大运行方式下母线上三相短路的最大短路电流，由公式(4.1)计算式为(kA)(kA)(2) 动作时间 第I段实际动作时间为保护装置本身的固有时间。 =(0)s(3) 长度校验 按在最小运行方式下两相短路进行校验，电流速断保护的最小保护范围长度要求大于被保护线路全长的15%至20%。计算式最小保护范围为(km)综上所述：保护3处的电流速断保护在最小运行方式下没有保护区。4.2.3 整定保护3的II段保护(1) 动作电流 限时电流保护的保护范围不超过下级线路速断保护的范围，保护3的II段整定需与保护2的I段整定值配合，由公式(4.2)得计算式为：(kA)(kA)故(kA)(2) 动作时间 动作时限比下级线路的速断保护高出一个时间阶梯。 =1.5(s)(3) 灵敏度校验 保护线路末端最小两相短路电流与动作电流的比值，计算式为(kA)所以3处保护的灵敏系数为 不满足1.2的要求，此处应加装距离保护与电流速断保护共同构成主保护。4.2.4 整定保护3的III段保护(1) 动作电流 启动电流()按照躲开最大负荷电流来整定，当电流的幅值超过最大负荷电流值时启动。由公式(4.3)得计算式为(kA)(2) 动作时间 动作时间比下级线路的过电流保护高出一个时间阶梯 。 =2(s)(3) 灵敏度校验 当保护3作为近后备保护时，按最小运行方式下本线路末端两相短路时的电流进行校验。计算式为(kA) 当保护3作为远后备保护时，按最小运行方式下相邻线路末端两相短路时的短路电流进行校验。计算式为(kA)由计算得知3的段保护满足近后备和远后备保护灵敏度的要求。5.继电保护主要设备的选择此处选择NR-600型微机综合保护装置5.1 适用范围NR-600微机综合保护装置适用于66kV及以下电压等级的小电流接地系统，也适用于110kV及以下电压等级线路，可作为进线、馈线及厂用变压器的电流、接地、非电量保护。5.2 装置功能配置(1) 三相三段式过电流保护：电流速断保护限时速断保护、过电流保护分别用于三种不同严重程度的故障情况。各段保护均可分别投退，保护定值及动作延时可独立整定；(2) 过电流保护（即过流保护III段）可选反时限动作特性，当使用反时限延时的时候，延时整定范围为0.11S。(3) 过负荷告警任意一相保护电流测量值大于过负荷电流定值，则定时器启动，经延时后，告警继电器动作。(4) 零序过流保护（接地保护）当零序电流测量值大于零序过流定值时，启动定时器，经延时后启动相应的出口继电器动作；保护出口可选择告警或跳闸。(5) 非电量保护装置设有四个非电量输入接点，分别是：温度异常告警、轻瓦斯告警、超温跳闸、重瓦斯跳闸。(6) 装置故障自检(7) 故障记录功能：具有8组可掉电保持的故障记录6.原理的绘制6.1 电流速断保护6.2 限时速断保护6.3 过电流保护6.4 过负荷告警6.5 零序过电流保护6.6 非电量保护7.结论本次设计对保护3进行了三段电流保护设计， 3处为单电源情况，对于保护3处：由于保护3的II不满足要求，主保护为电流速断保护和距离保护。后备保护为过电流保护；此外还对此次设计选择了可用的微机保护装置，由于本线路为115/kV电压等级，所以选择型号为NR-600的微型保护装置。参考文献1张保会,尹项根.电力系