继电保护课程设计__线路距离保护原理

电力系统继电保护课程设计报告继电保护原理课程设计报告评语：考 勤（10）守 纪（10）设计过程（40）设计报告（30）小组答辩（10）总成绩（100）专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院2014 年 7月 11日1 设计原始资料1.1 具体题目如下图1所示网络，系统参数为:、XG1=15、XG2=11、XG3=11、L1=L2=61km，km、km、km，线路阻抗km，IBCmax=311A、ICDmax=211A、IDEmax=151A、，。图1电力系统示意图 试对线路中保护8和保护1做距离保护。1.2 要完成的内容本次课程设计要完成的内容是熟悉线路的距离保护原理及对保护1和护保护8进行整定计算，并对所要用的互感器进行选择。2 分析要设计的课题内容2.1 设计规程在设计中要满足继电保护的四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。各个保护之间要相互配合，保证每个保护都不会出现勿动和拒动现象。并且在各个保护的配合下，实现全线的有效保护，杜绝“死区”的存在。2.2 本设计的保护配置2.2.1 主保护配置距离保护段和距离保护段构成距离保护的主保护。(1) 距离保护的段图2距离保护网络接线图瞬时动作，是保护本身的固有动作时间，一般可以忽略。保护1的整定值应满足：考虑到阻抗继电器和电流、电压互感器的误差，引入可靠系数(一般取0.8-0.85)，则 同理，保护2的段整定值为： (2) 距离段 与相邻的下级线路距离保护段相配合，同时带有高出一个的时限，以保证选择性,例如在图2中，保护1的整定阻抗值为： 动作时间： t=t1+t 2.2.2 后备保护配置当主保护因为各种原因没有动作，在延时很短时间后（延时时间根据各回路的要求），由后备保护将启动并动作，将故障回路跳开。在距离保护中还应该装设距离保护第段，来作为距离段与距离段的后备保护。距离段：其启动阻抗要按躲开正常运行时的负荷阻抗来选择，动作时限还按照阶梯时限特性来选择，并使其比距离段保护范围内其他各保护的最大动作时限高出一个。3保护配合的整定3.1 QF8距离保护的整定与校验3.1.1 QF8距离保护第I段整定(1) QF8的段的整定阻抗为：(2) 动作时间 3.1.2 QF8距离保护第段整定(1) 与相邻发电机G2的速断保护相配合，QF8的段的整定阻抗为： 其中 ： 由此可求出保护8的距离保护段的整定值为： (2) 灵敏度校验 距离保护段，应能保护线路的全长，本线路末端短路时，应有足够的灵敏度。 即满足灵敏度的要求。 (3) 动作时间，与距离段保护配合，则 s3.1.3 QF8距离保护第段整定(1) 整定阻抗：按躲开被保护线路在正常运行条件下的最小负荷阻抗来整定计算。 其中,取，。(2) 灵敏度校验距离保护段，即作为本线路、段保护的近后备保护，又作为相邻下级线路的远后备保护，灵敏度应分别进行校验。作为近后备保护时，按本线路末端短路进行校验，计算式为： 即满足灵敏度的要求。作为远后备保护时，按相邻线路末端短路进行校验，计算式为： 即满足灵敏度的要求。(3) 动作延时 3.2 QF1距离保护的整定与校验3.2.1 QF1距离保护第I段整定(1) 线路的段的整定阻抗为： (2) 动作时间 3.2.2 QF1距离保护第段整定(1)由于线路DE在系统的末端，所以在整定时无需考虑下级的保护，只要整定值满足线路全长速断即可。线路DE的段的整定阻抗为： (3) 动作时间: 3.2.3 QF1距离保护第段整定 由于保护1的距离保护段已经能够满足线路全长的保护，所以无需做段整定就能满足要求。然而考虑到距离保护可能会出现故障拒动，所以可以另设熔断器来更好的保护线路。4 互感器的选择4.1电流互感器的选择假设互感器安装地点在屋内，安装方式为支持式，安装处线路Imax=350A电网的额定电压UNS=110kv。电流互感器的选择应满足： UNUNS Ial=KI N1Imax （A）式中 K为温度修正系数，I N1为电流互感器一次侧额定电流。 由此可选型号为LCWB-110屋外型电流互感器，变比为400/5，准确级0.5，额定阻抗ZN2=0.4。热稳定倍数Kt=75，动稳定倍数Kes=135。热稳定校验。 （KtI N1）=（750.4） = 900(kA)sQk 动稳定校验。 4.2 电压互感器的选择根据装设地点、母线电压及无油化要求选型号为JDC-110的电压互感器。电压互感器及装设在其回路中的裸导体和电器，不必做热、动稳定校验。5 原理图的绘制 5.1 保护跳闸回路三段式距离保护主要由测量回路、启动回路和逻辑回路三部分组成，如图3所示。启动回路主要由启动元件组成，启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。测量回路的段和段，由公用阻抗继电器1、组成，而第段由测量阻抗继电器组成。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。 图3保护跳闸回路6 总结本次课程设计主要完成的内容是根据距离保护的原理和方法对保护1和8进行距离保护的设计，通过分析和计算，在保护8处设置I、II段主保护，以及段后备保护；在线路DE处在系统末端，保护1处设置I、II段主保护，另外可以增加熔断器来提高保护的可靠性。从而满足了对1、8处保护的基本要求。距离保护I段主保护是瞬时动作的，它只能保护线路全长的80%85%。距离保护II段主保护经0.5s的延时后启动，后备保护启动，通过后备保护将故障切除，从而实现对全线路的保护。距离保护段后备保护可以预防下级保护的拒动。根据距离保护工作原理，通过各个级保护的相互配合，它可以在多电源的复杂网络中保证动作的选择性，但由于电力系统的复杂性，只用距离保护是无法满足线路保护的需求，所以有时也需要与零序、电流等保护相配合。参考文献1 谭秀炳编.铁路电力与牵引供电系统继电保护M.成都:西南交通大学出版社,2006.2 李俊年主编.电力系统继电保