【本科】2013继电保护课程设计题目

《电力系统继电保护》课程设计任务书PAGE12PAGE4《电力系统继电保护》课程设计说明书《电力系统继电保护》课程设计任务书适用班级：电气工程及其自动化专业B100401/02/03/04指导老师：401班：邵麦顿、常晓颖、李建月402班：李明伟、吴茜琼、常晓颖时间安排：共计2周（2013-2014学年第一学期）要求以论文形式上交（题目、摘要、关键词、内容、结论、参考文献等）；字数不少于10000字；独立完成，参加答辩。论文应包括如下内容：(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，选择分支系数的计算条件；(2)进行短路故障计算，录取结果；(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；(5)画出定值图；(6)编写整定方案说明书，一般应包括以下内容：1)设计题目相关的系统概况；2)电力系统运行方式选择原则及变化限度；3)主要的、特殊的整定原则；4)方案的评价及改进方向。时间分配熟悉题目，原始数据分析，初步方案确定1天各元件阻抗计算，短路电流计算2天继电保护配置设计及整定计算4天编写说明书及整理成果2天答辩1天1.35kV线路继电保护设计（一）某35kV终端变电站具有多路进出线的双母线（如下图所示），装有自动重合闸装置，并已知第Ⅰ路出线AB和第Ⅱ路出线AD的有关网络参数如下：35kV电网接线示意图系统容量：最大运行方式时为198MVA，最小运行方式为154MVA；系统电源的，；线路AB上最大输送功率为9MW，，自起动系数，线路正序电抗为；变压器T1所装差动保护的动作时限为1s，并假设它换算至平均电压37kV母线侧的电抗；母线D所装过流保护的动作时限为1.6s；操作电源为直流220V；变压器T2容量与变压器T1相同。设计任务：对该电压等级的电网运行方式进行分析，确定电流互感器的变比；继电保护的整定计算，选择保护的接线方式；绘制保护的原理接线图；对所设计的保护进行评价。2.35kV线路继电保护设计（二）如下图所示35kV单侧电源放射状网络，AB和BC均设有三段式电流保护，已知：线路AB长20km，线路BC长30km，线路电抗；变电所B、C中变压器连接组别为Y,d11，且在变压器上装设差动保护；线路AB的最大传输功率为，，自起动系数取1.3；T1、T2变压器归算至被保护线路电压等级的阻抗为28，系统最大电抗，系统最小电抗。35kV电网接线示意图设计任务：对线路AB的继电保护进行整定计算并校验其灵敏度；绘制保护的原理接线图；对所设计的保护进行评价。3.35kV线路继电保护设计（三）如下图所示35kV单侧电源放射状网络，AB和BC均设有三段式电流保护，已知：线路AB长20km，线路BC长40km，线路电抗；变电所B、C中变压器连接组别为Y,d11，且在变压器上装设差动保护；T1、T2变压器归算至被保护线路电压等级的阻抗为20，系统最大电抗，系统最小电抗。电流互感器的变比。35kV电网接线示意图设计任务：对线路AB的继电保护进行整定计算并校验其灵敏度；对35kV网络的接地短路保护配置进行说明；绘制保护的原理接线图；对所设计的保护进行评价。4.在下图所示110kV放射状网络中，已知：线路AB的最大负荷电流为，功率因数，各线路单位阻抗，线路阻抗角，电动机的自起动系数，正常运行时母线最低工作电压，变压器的主保护采用差动保护。设计任务：分析原始资料，对110kV线路保护配置进行分析说明；试确定线路AB的保护方案，并进行整定计算；对所设计的保护进行评价。5.在下图所示网络中，在位置1、2、3处装有电流保护，系统参数为：，、、，、、、、，线路阻抗，、，、、，，。发电机元件最多三台运行，最少一台运行，线路最多三条运行，最少一条运行，请确定保护3在系统最大、最小运行方式下的等值阻抗；并对线路BC、CD、DE进行电流保护的设计。设计任务：分析原始资料，对110kV线路保护配置进行分析说明；短路电流计算（系统运行方式的考虑、短路点的考虑、短路类型的考虑）；保护配合及整定计算；对所设计的保护进行评价。6.在下图所示110kV网络中，已知：线路AB（A侧）和BC均装有三段式电流保护，其最大负荷电流分别是120A和100A，负荷电动机自起动系数均为1.8；线路AB限时电流速断保护的动作时限允许大于1s；可靠系数，，，返回系数；电源的，；电源的，；线路单位阻抗为。设计任务：进行短路电流计算，确定A、B、C点在最大和最小运行方式下的短路电流；计算线路AB（A侧）各段保护的动作电流及灵敏系数。选择电流互感器和电压互感器的变比；绘制保护展开图；对所设计的保护进行评价。7.在下图所示网络中，已知：电源等值电抗，；线路AB、BC的电抗，；变压器T1的额定参数为，，；其他参数如图所示。设计任务：计算线路AB的零序电流Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段保护的动作电流，动作时限并校验灵敏度。选择电流互感器和电压互感器的变比；绘制保护展开图；对保护进行评价。8.在下图所示网络中，已知：网络的正序阻抗，阻抗角。线路上采用三段式距离保护，其第I、II、III段阻抗元件均采用0°接线的方向阻抗继电器，继电器的最灵敏角，保护2的延时，线路AB、BC的最大负荷电流均为400A，负荷的自起动系数，继电器的返回系数，并设，，负荷的功率因数，变压器采用了能保护整个变压器的无时限纵差保护。设计任务：对保护1的距离I段、II段和III段进行整定计算；说明平行线路的保护配置；对保护进行评价。9.110kV单电源电网相间短路保护的整定计算。网络线路图如下图所示：已知：负荷的自起动系数；线路的正负序阻抗：，零序阻抗，负荷及线路阻抗角；线路AB的最大负荷电流为；电压互感器的变比：。设计任务：进行短路电流计算，确定A、B、C点在最大和最小运行方式下的短路电流；分别采用三段式电流保护和三段式距离保护，对保护1进行整定计算；选择电流互感器变比；绘制保护展开图；对保护进行评价。10.试确定下图所示35kV网络线路MN的M侧保护的继电保护配置方案。已知：环网内各线路均配置三段式相间距离保护，联络线均可使用三相一次非同期重合闸，线路L1、L3最大负荷电流为600A，各元件阻抗如图所示。图中阻抗标幺值以电压37kV，容量100MVA为基准。设计任务：选择保护方式，并进行整定计算和灵敏度校验；对所设计的保护进行评价。11.110kV单电源环形网络相间短路继电保护设计本题目要求3~4名同学自由组合，分别对保护1～7进行整定计算。110kV单电源环形网络如下图所示：110kV电网接线示意图所有变压器和母线都装有纵联差动保护作为主保护，变压器均为Y，d11接线，变比均为110±2×2.5kV/10.5kV；发电厂的最大发电容量为（2×25+50）MW，最小发电容量为2×25MW；网络的正常运行方式为发电厂发电容量最大且闭环运行；110kV断路器的跳闸时间为0.07s；线路AC、BC、AB、CD的最大负荷电流分别为230、150、230和140A，负荷自起动系数；时间阶梯△t=0.5s，各变电所引出线负荷侧的后备保护的动作时间为t=1.5s，允许的最大故障切除时间为0.85s；线路正序电抗为；发电厂的升压变压器中性点均直接接地运行，其它变压器中性点不接地。设计任务：对电网运行方式进行分析，选择所有电流互感器和电压互感器的变比；计算配置各线路的保护，计算出各保护的二次动作值；校验各保护的灵敏度；绘制保护的原理接线图（只做出你所分析的保护的原理图）；对所设计的保护进行评价。12.本题目要求3~4名同学自由组合，分别对保护进行整定计算。下图为某110kV电力系统主接线，该系统由某发电厂的三台发电机经三台升压变压器由A母线与单侧电源环形网络相连，其电能通过电网送至B、C、D三个降压变电所给用户供电。已知：电网中的四条110kV线路的单位正序电抗均为；所有变压器均采用纵联差动保护作为主保护，变压器均为ＹN，d11接线，发电厂的升压变压器变比为10.5/121kV，变电所的降压变压器变比为110/6.5kV，变压器的其余参数如图示；发电厂的最大发电容量为3×50MW，最小发电容量为2×40MW；网络的正常运行方式为发电厂发电容量