110KV线路继电保护课程设计

1、110KV电网线路继电保护课程设计一、设计资料1110KV系统电气主接线110KV系统电气主接线如下图所示2系统各元件主要参数：（1）发电机参数 机组容量（MVA）额定电压（KV）额定功率因数X%1、22151050813.33（2）输电线路参数 AS2ABACBS1LGJ185/15LGJ240/25LGJ185/18LGJ240/28670710670710（3）变压器参数 序号1B、2B3B、4B5B、6B型号SF15000/110SF20000/110SF15000/110接线组别Y0/11Y0/11Y0/11短路电压10.2%10.41%10.4%变比11081.5%11022.5%

2、11082.5%（4）CT、PT变比 AB线AC线AS2线BS1线CT变比600/5150/5600/5600/5PT变比110000/100110000/100110000/100110000/100变压器绝缘采用分段绝缘。中性点不允许过电压，经动稳定计算，110KV线路切除故障时间1.5满足要求 相邻元件末端短路时的灵敏系数为： 相邻线路LAS2路时的灵敏系数为； 最大分支系数为1： Klm=Zdz/(ZLCA+ ZLAS2)= 123.72/(7.2+6)=9.41.2 ，满足要求 相邻线路LAB末端短路时的灵敏系数为；最大分支系数：Kfhmax=1 Klm= Zdz/(ZLCA+ ZL

3、AB)=123.72/(7.2+10)=7.21.2 ，满足要求 相邻变压器末端短路时的灵敏系数为；最大分支系数：Kfhmax=1 Klm= Zdz/(ZLCA+ ZT)= 123.72/(7.2+31.5)=3.21.2 ，满足要求3.2断路器503距离保护的整定计算和校验3.2.1距离保护段的整定计算(1)动作阻抗 对输电线路，按躲过本线路末端短路来整定。取KK=0.85Zdz=KKZLAS2=0.856=5.1；(2)动作时限 距离保护段的动作时限是由保护装置的继电器固有动作时限决定，人为延时为零，即t=0s。3.2.2距离保护段的整定计算Zfmin =239.03 Zdz=173.2

4、t=0.5s灵敏度校验：KLM =173.2/6=28.91.5 满足要求3.3断路器504距离保护的整定计算和校验3.3.1 段整定计算 (1)动作阻抗 对输电线路，按躲过本线路末端短路来整定。取KK=0.85 Zdz=KKZLAB=0.8510=8.5；(2)动作时限 距离保护段的动作时限是由保护装置的继电器固有动作时限决定，人为延时为零，即t=0s。3.3.2 段整定计算(1)动作阻抗：按下列三个条件选择。和相邻线路BS1的保护的段配合 Zdz=KK(ZLAB+KKfhminZLBS1)Kfhmin= 1 Zdz= 0.8(1.07+0.8511.2)=15.62；按躲开相邻变压器低压侧

5、出口短路整定 Zdz=KK(ZLAB+KfhminZTC)Kfhmin= =1 Zdz= 0.8(10+42)=41.6；取以上二个计算值中最小者为段整定值，即取Zdz=15.62；(2)动作时间：t1=t=0.5 s (3) 灵敏性校验：Klm= Zdz/ZLAB=15.62/1.07=1.561.5,满足要求。3.3.3距离保护段的整定计算和校验(1)动作阻抗：按躲开最小负荷阻抗整定；Zfmin=0.9Ue/1.732Ifmax=0.91151000/350=170.74于是：Zdz= Zfmin/KKKh Kzq=170.74/1.21.151=123.3(2)动作时间：t= 2t=1s

6、 (3)灵敏性校验： 本线路末端短路时的灵敏系数为： Klm= Zdz/ZLAB=123.3/10=12.31.5 ，满足要求 相邻元件末端短路时的灵敏系数为： 相邻线路LBS1末端短路时的灵敏系数为；Kfhmax=1 Klm=Zdz/(ZLAB+ KfhmaxZLBS1)= 5.81.2 ，满足要求相邻变压器末端短路时的灵敏系数为；Kfhmax=1 Klm= Zdz/(ZLAB+ KfhmaxZTC)= 123.3(10+42)=2.41.2 ，满足要求3.4断路器506距离保护的整定计算和校验3.4.1距离保护段的整定计算(1)动作阻抗 对输电线路，按躲过本线路末端短路来整定。取KK=0.

7、85； Zdz=KKZLBS1=0.8511.2=9.52；(2)动作时限 距离保护段的动作时限是由保护装置的继电器固有动作时限决定，人为延时为零，即t=0s。由于506后没有线路，故无需进行、段整定。3.4.2距离保护段的整定计算Zfmin =170.34 Zdz=123.3 t=1sKlm=123.3/11.2=111.5 满足要求3.5断路器502、505装距离保护基本没作用，由于该系统是单电源供电，也不需装功率方向继电保护。附录四 继电保护零序电流保护的整定计算和校验4.1断路器506零序电流保护的整定计算和校验4.1.1零序电流保护段的整定计算 (1) 躲开下一条线路出口处单相接地或

8、两相接地短路时可能出现的最大零序电流3I0max,即 KK=1.2 ,I0dz=KK3I0max=1.230.799=2.876KA由于断路器506无下一回线路，所以无需整定零序保护的第段4.1.2零序电流保护段的整定计算(1) 起动电流 躲开在下一条线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流Ibpmax,即 Ibpmax=0.865KA, KK =1.2,I0dz=KK Ibpmax=1.20.865=1.04KA (2)灵敏度校验作为本线路近后备保护时，按相邻线路保护范围末端发生接地故障时、流过本保护的最小零序电流3 I0min来校验，要求Klm2,即Klm=3 I0min/ I0dz=3

9、0.712/1.04=2.052,符合要求。(3)动作时限 零序段电流保护的起动值一般很小，在同电压级网络中发生接地地短路时，都可能动作。为保证选择性各保护的动作时限也按阶梯原则来选择。t=t=0.54.2断路器503零序电流保护的整定计算和校验4.2.1零序电流保护段的整定计算 (1) 躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流3I0max,即 KK=1.2 ,I0dz=KK3I0max=1.231.048=3.77KA由于断路器503无下一回线路，所以无需整定零序保护的第段4.2.2零序电流保护段的整定计算(1) 起动电流 躲开在下一条线路出口处相间短路时所出现的最

10、大不平衡电流Ibpmax,即 Ibpmax=0.936KA, KK =1.2,I0dz=KK Ibpmax=1.20.936=1.28KA (2)灵敏度校验作为本线路近后备保护时，按相邻线路保护范围末端发生接地故障时、流过本保护的最小零序电流3 I0min来校验，要求Klm2,即Klm=3 I0min/ I0dz=30.958/1.28=2.252,符合要求。(3)动作时限 零序段电流保护的起动值一般很小，在同电压级网络中发生接地地短路时，都可能动作。为保证选择性各保护的动作时限也按阶梯原则来选择。t=t=0.54.3断路器504零序电流保护的整定计算和校验4.3.1零序电流保护段的整定计算

11、(1) 躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流3I0max,即 KK=1.2 ,I0dz=KK3I0max=1.231.097=3.95KA4.3.2零序电流保护段的整定计算(1) 起动电流零序段的起动电流应和下一段线路的零序段保护相配合。该保护的起动电流I0dz为：取KK=1.2， I0dz= KK I0dz =1.22.876=3.45KA(2) 动作时限：零序段的动作时限和相邻线路零序段保护范围相配合，动作时限一般取0.5s。(3) 灵敏度校验：零序段的灵敏系数，应按照本线路末端接地短路时的最小零序电流来校验，并满足Klm1.5的要求，即Klm=3I0min/

12、 I0dz=31.898/3.45=1.651.54.3.3零序电流保护段的整定计算(1) 起动电流和下一线路零序电流段相配合就是本保护零序段的保护范围，不能超出相邻线路上零序段的保护范围。当两个保护之间具有分支电路时（有中性点接地变压器时），起动电流整定为I0dz=KKI0dz下一线=1.11.04=1.144KA(2)灵敏度校验作为本线路近后备保护时，按相邻线路保护范围末端发生接地故障时、流过本保护的最小零序电流3 I0min来校验，要求Klm2,即Klm=3 I0min/ I0dz=30.898/1.144=2.42,符合要求。(3)动作时限 零序段电流保护的起动值一般很小，在同电压级网

13、络中发生接地地短路时，都可能动作。为保证选择性各保护的动作时限也按阶梯原则来选择。t4=2t=1.04.4断路器501零序电流保护的整定计算和校验4.4.1零序电流保护段的整定计算 (1) 躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流3I0max,即 KK=1.2 ,I0dz=KK3I0max=1.231.477=5.32KA4.4.2零序电流保护段的整定计算(1) 起动电流零序段的起动电流应和下一段线路的零序段保护相配合。该保护的起动电流I0dz为：取KK=1.2， I0dz= KK I0dz =1.23.95=4.74KA(2) 动作时限：零序段的动作时限和相邻线路零序段保护范围相配合，动作时限一般取0.5s。(3) 灵敏度校验：零序段的灵敏系数，应按照本线路末端接地短路时的最小零序电流来校验，并满足Klm1.5的要求，即Klm=3I0min/ I0dz=31.66/2.74=1.81.54.4.3零序电流保护段的整定计算(1) 起动电流和下一线路零序电流段相配合就是本保护零序段的保护范围，不能超出相邻线路上零序段的保护范围。当两个保护之间具有分支电路时（有中性点接地变压器时），起动电流整定为I0dz=K