双电源网络线路继电保护设计

课程设计报告（宋体，一号）课程名称： 继电保护课程设计 课题名称： 双电源网络线路继电保护设计 指导教师： 班 级： 姓 名： 学 号： 成绩评定： 指导教师签字： 2012 年 6 月 25 日课程设计报告规范例文：一、课程设计目的（仿宋，四号，加粗）1.通过课程设计，掌握自动控制系统的组成及工作原理，锻炼学生运用所学知识分析和解决实际问题的能力。2.通过设计使学生初步掌握继电保护设计的内容、步骤和方法。和应用电力系统继电保护的设计、整定计算、资料整理查询和绘图的方法。在此过程中培养学生对各门专业课程整体观念综合能力。二、课程设计内容（仿宋，四号，加粗）（一）典型控制系统的分析与设计1.设计资料： 某双电源网络如图所示：a) . 线路AB（A侧）和BC的最大负荷电流分别为120安和100安；负荷的自起动系数为1.8。b) 可靠系数，（躲开最大振荡电流时采用），返回系数。c) A电源的，B电源的，；其它参数如图中所示。 试设计线路AB（A侧）的三段式电流保护。2.设计任务 1）线路AB（A侧）继电保护的规划配置； 2）CT变比的选择； 3）短路电流计算和继电保护的整定计算； 配置：三段式第段电流速断保护第段限时电流速断保护第段过电流保护主保护后备保护三、课程设计步骤（仿宋，四号，加粗）（一）继电保护整定计算的基本任务和步骤： 继电保护整定计算的基本任务，就是要对各种继电保护给出整定值；而对电力系统中的全部继电保护来说，则需编制出一个整定方案。整定计算方案通常可按电力系统电压等级或设备来编制。还可按继电保护的功能划分方案分别进行。 整定计算的步骤： (1)按继电保护功能分类拟定短路计算的运行方式，选择短路类型，选择分支系数1 2的计算条件； (2)进行短路故障计算，选取结果； (3)按同一功能的保护进行整定计算，选取整定值并做出定值图； (4)对整定结果分析比较，以选出最佳方案；最后应归纳出存在的问题，并提出运行要求； （二）独立完成系统的原理设计三段式电流保护构成原理当保护线路上发生短路故障时，其主要特征为电流增加和电压降低。电流保护主要包括：无限时电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护。电流速断、限时电流速断、过电流保护都是反映电流升高而动作的保护装置。它们之间的区别主要在于按照不同的原则来选择启动电流。速断是按照躲开某一点的最大短路电流来整定，限时电流速断是按照躲开下一级相邻元件电流速断保护的动作电流整定，而过电流保护则是按照躲开最大负荷电流来整定。但由于电流速断不能保护线路全长，限时电流速断又不能作为相邻元件的后备保护，因此，为保证迅速而有选择地切除故障，常将电流速断、限时电流速断和过电流保护组合在一起，构成三段式电流保护。具体应用时，可以只采用速断加过电流保护，或限时电流速断加过电流保护，也可以三者同时采用。（三）画出线路图限时电流速断保护原理四、数据及结果分析（一）求瞬时速断电流保护动作电流及灵敏度 AB线路是双电源的线路，因此动作电流必须大于流过A侧开关可能的最大电流。注：不考虑采用方向元件时。1） A电源在最大运行方式下, B母线最大三相短路电流 2） B电源在最大运行方式下，A母线最大三相短路电流 3） AB电源振荡时, 流过A侧开关最大电流为 注：计及两侧电源相位差为时振荡电流为最大。所以： 15（2）求限时电流速断保护动作值和灵敏系数 求最小分支系数：注：由于有电源助增，流过保护安装处的短路电流不等于短路点总短路电流，因此需要计及分支影响，求保护动作值时应采用最小分支系数。 (3)求定时限过电流保护动作电流及灵敏度动作电流为： 近后备灵敏度为：1.5满足要求。当作为远备保护时，应采用C变电站母线两相短路的最小短路电流，并计及分支电流影响，分支系数应计最大值。最大分支系数为：注：计算灵敏系数时应采用最大分支系数。总阻抗为： 最小两相短路电流为：远后备灵敏度为：1.2满足要求。（二）1.短路电流的计算：图中、1最大运行方式下d(3) 2最小运行方式下d(2) 3保护1第一段动作电流 可见，Id的大小与运行方式、故障类型及故障点位置有关最大运行方式：对每一套保护装置来讲，通过该保护装置的短路电流为最大的方式。（Zs.min）最小运行方式：对每一套保护装置来讲，通过该保护装置的短路电流为最小的方式。（Zs.max）2、整定值计算及灵敏性校验为了保护的选择性，动作电流按躲过本线路末端短路时的最大短路短路整定 保护装置的动作电流：能使该保护装置起动的最小电流值，用电力系统一次测参数表示。（IdZ）在图中为直线3，与曲线1、2分别交于a、b点可见，有选择性的电流速断保护不可能保护线路的全长灵敏性：用保护范围的大小来衡量 lmax 、lmin一般用lmin来校验、 要求：（1520） 希望值50方法： 图解法 解析法： 可得式中 ZL=Z1l被保护线路全长的阻抗值动作时间t=0s3、小结 仅靠动作电流值来保证其选择性 能无延时地保护本线路的一部分（不是一个完整的电流保护）。（三）限时电流速断保护（第段）1、 要求 任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵敏性 在满足要求的前提下，力求动作时限最小。因动作带有延时，故称限时电流速断保护。2、 整定值的计算和灵敏性校验为保证选择性及最小动作时限，首先考虑其保护范围不超出下一条线路第段的保护范围。即整定值与相邻线路第段配合。动作电流： 动作时间： t取0.5，称时间阶梯，其确定原则参看P18.灵敏性： 要求：1.31.5若灵敏性不满足要求，与相邻线路第段配合。此时：动作电流：动作时间：3、 构成：与第段相同：仅中间继电器变为时间继电器。4、 小结： 限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长 依靠动作电流值和动作时间共同保证其选择性 与第段共同构成被保护线路的主保护，兼作第段的金后备保护。（四）定时限过电流保护（第段）1、 作用：作为本线路主保护的近后备以及相邻线下一线路保护的远后备。其起动电流按躲最大负荷电流来整定的保护称为过电流保护，此保护不仅能保护本线路全长，且能保护相邻线路的全长。2、 小结： 第段的IdZ比第、段的IdZ小得多，其灵敏度比第、段更高； 在后备保护之间，只有灵敏系数和动作时限都互相配合时，才能保证选择性； 保护范围是本线路和相邻下一线路全长； 电网末端第段的动作时间可以是保护中所有元件的固有动作时间之和（可瞬时动作），故可不设电流速断保护；末级线路保护亦可简化（或），越接近电源，t越长，应设三段式保护。(五)评价：1、 选择性：在单测电源辐射网中，有较好的选择性（靠IdZ、t），但在多电源或单电源环网等复杂网络中可能无法保证选择性。2、 灵敏性：受运行方式的影响大，往往满足不了要求。电流保护的缺点例：第段：运行方式变化较大且线路较短，可能失去保护范围；第段：长线路重负荷（If增大，Id减小），灵敏性不满足要求。3、 速动性：第、段满足；第段越靠近电源，t越长缺点4、 可靠性：线路越简单，可靠性越高优点五、总结及心得体会通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关继电保护方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也最终完成了这次设计。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计，我熟悉了继电保护的识别和方法；以及如何提高电力电子的性能等等。我认为，在这学期的实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。 实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发