继电保护课程设计------ 冯强强 200909217.docx

电力系统继电保护课程设计报告电力系统继电保护课程设计 指导教师评语报告（30）总成绩修改（40）平时（30）专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气093 姓 名： 冯强强 学 号： 200909217 指导教师： 徐金阳 兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年 7月 7日1设计原始资料1.1具体题目如图1.1所示网络，系统参数如下：E=115/3kV,XG1=15、XG2=10、XG3=10, L1=L2=60km、L3=40km,LB-C=50km, LC-D=30km, LD-E=20k0.4/km,Krel=1.2、Krel=Krel=1.15,IB-C.max=300A、IC-D.max=200A、ID-CEmax=150A, KSS=1.5 Kre=0.85 图 1.1课程原始题目图试对线路L1、L2、L3进行距离保护的设计。（说明：可让不同的学生做1、2、3、4、5、6、8、9处一至二处保护设计。）1.2要完成内容本文要完成的内容保护1和保护4的三段距离保护的设计。2分析课题的内容 根据继电保护在电力系统负担的任务，要求继电保护装置在设计上能够满足全线速断，根据电路的特殊性以及计算要求，对保护1和4为了保证保护全线根据灵敏度设定保护的段和进行整定设计。是保护设备充分发挥保护作用，减小故障范围。3 整定计算3.1主保护整定计算3.1.1 距离保护段由于距离保护的第段是瞬时动作的，是保护本身固有的动作时间，对保护1其保护范围为全线的80%-90%，其启动阻抗的整定值必须躲开本线路末端短路时的测量阻抗来整定。(1) 测量元件的整定阻抗为：Zset 1=KrelLD-EZ1 =1.28=9.6(2) 动作时间：t 1=0s段保护动作时间为保护装置固有的动作时间。3.2后备保护整定计算为了确保保护的可靠性，对保护1的段和段整定按照灵敏度整定。Ksen=Zset 1ZD-E 1.253.2.1保护1的段整定值为： Zset 1=KsenZD-E1.258=10动作延时： t 1=0.5s3.2.2保护1的段整定值为：Zset 1=KsenZD-E1.58=12动作延时：t 1=1s根据保护4的特殊性其整定按照灵敏度整定。3.3主保护整定计算测量元件的整定阻抗为：Zset 4=KrelLA-BZ1=1.260(1+17%)0.4=33.696动作时间：t 4=0s3.4后备保护整定计算为了确保保护的可靠性，对保护1的段和段整定按照灵敏度整定。Ksen=Zset 4ZL11.25因此保护4的段整定值为： Zset 4=KsenZL11.2560(1+17%)0.4=35.1动作延时：t 4=0.5s保护4的段整定值为： Zset 4=Ksen ZL11.560(1+17%)0.4=42.12动作延时：t 4=1s4 继电保护设备选择（互感器选择）为了保护设备安全工作，电流互感器和电压互感器额度电压和电流要选择比线路额度值大的设备，且电流互感器的额度值尽可能与电路最大工作电流接近。(1) 电流互感器种类和型式选择在选择互感器是，根据安装地点（如屋内、屋外）和安装方式等选择相适应的类别和形式。按照规程要求连接导线应采用相适应的导线。所以本设计中电流互感器的型号为LCWB6-110B。(2) 电压互感器种类和型式选择电压互感器根据电网电压在范围内变动，选择串级式电磁式电压互感器，当满足容量和准确性条件时，也可以选择电容式电压互感器。所以本设计选择的电压互感器的型号为JDZJ-3。5 保护原理图5.1 保护测量回路对于动作于跳闸的继电保护功能来说，最为重要的是判断出故障处于规定的保护区内还是保护区外，因此测量回路主要作用是判断出故障位置，至于区内或区外的具体位置，一般并不需要确切的知道。5.1.1 绝对值比较原理的实现绝对值比较的一般动作表达式如式ZBZA所示。绝对值比较式的阻抗元件，既可以用阻抗比较的方式实现，也可以用电压比较的方式实现。绝对值比较的电压形成电路如图5.1所示。图5.1 绝对值比较电压形成电路5.1.2 相位比较原理的实现-90argZCZD90相角表达式的分子、分母同乘以，并令ImZC=UC，ImZD=UD，则相位比较的动作条件又可以表示为-90argUCUD90上式电压形式相位比较方程，电路图如图5.2所示。图5.2 相位比较电压形成电路5.2 保护跳闸回路5.1.1起动回路起动回路主要由起动元件组成，起动元件可由电流继电器、阻抗继电器、负序电流继电器或负序零序电流增量继电器构成。实践证明，负序零序电流增量继电器动作可靠、灵敏度高，同时还可兼起断线闭锁保护作用。5.1.2测量回路 测量回路是测量短路点到保护安装处的距离，用以判断故障处于那一段保护范围。5.1.3逻辑回路 逻辑回路主要由门电路和时间电路组成。与门电路包括与门或门和禁止门,用以分析判断是否应该跳闸。图5.3 保护跳闸电路6 对保护的评价(1) 根据距离保护工作原理，它可以在多电源的复杂网络中保证动作的选择性。(2) 距离I段是瞬时动作的，但是它只能保护线路全长的80%85%，因此，两端合起来就使得在30%40%线路长度内的故障不能从两端瞬时切除，在一端需经过0.5s的延时才能切除。在220kV及以上电压的网络中，这有时候不能满足电力系统稳定运行的要求，因而，不能作为主保护来应用。(3) 由于阻抗继电器同时反应于电压的降低和电流的增大而动作，因此，距离保护较电流、电压保护具有较高的灵敏度。此外，距离I段的保护范围不受系统运行方式变化的影响，其它两段受到的影响也比较小，因此，保护范围比较稳定。(4) 由于保护范围中采用了复杂的阻抗继电器和大量的辅助继电器，再加上各种必要的闭锁装置，因此接线复杂，可靠性比电流保护低，这也是它的主要缺点。 参考文献1 张宝会,尹项根.电力系统继电保护M.北京:中国电