电力系统继电保护课程设计

电力系统继电保护课程设计业:电气工程及其自动化设计题目电力变压器继电保护设计班级学生姓名学号指导教师分院院长教研室主任:电气工程学院最大分支系数:Kfh•max=IL3/IL4=XL1+XL2+XL3/XL1=36+16+20/20=

3.6Klm=Zdz7ZL3+Kfh•maxZL2尸=

132.8/36+

3.6X16=

1.42L2,满足要求in相邻变压器末端短路时的灵敏系数为；最大分支系数:Kfh•max=XL1+XL2+XL3/XL1+XL2=36+16+20/20+16=2Klm=Zdzfl7ZL3+Kfh-maxZL2==

132.8/36+2X

63.5/2=

1.

331.2满5足要求断路器距离保护的整定计算和校验

3.22距离保护段的整定计算

3.

2.1I1动作阻抗对输电线路，按躲过本线路末端短路来整定取K=

0.85KZdz=KK如=

0.85X20=17；⑵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I为零，即t=0s距离保护段的整定计算和校验

3.

2.2n⑴动作阻抗按下列三个条件选择

①与相邻线路L2的保护的I段配合Z=KKZLi+KKfh.Z dzrain L2式中，取K=

0.85,KK=

0.8,Kfh-min为保护7的I段末端发生短路时对保护7而言的最小分支系数当保护7的I段末端发生短路时，分支系数为Kfh.in=lL3/lL4=lm于是ZdJ=KK”ZLi+KKfh.minZL2=

0.8X20+

0.85X1X16=

26.88C；

②按躲开相邻变压器低压侧出口短路整定ZdJ=KKZLl+Kfh.miZc式中，取KK”=O.8,Kfh-min为保护7的I段末端变压器低压侧出口发生短路时对变压器低压侧出口而言的最小分支系数当保护7的I段末端发生短路时，分支系数为Kfh.min二I L3/I U=1于是Z n=KKnZLi+K.Z=O.7X20+1X

63.5=

58.45；dz fh min L4取以上二个计算值中最小者为口段整定值，即取Zdz=

26.88Q；⑵动作时间，与相邻保护7的I段配合，贝IJtiH=t4+At=

0.5s它能同时满足与相邻线路L2和变压器保护配合的要求3灵敏性校验Kim二Zdz”/ZL3=

26.88/36=

1.341,5,不满足要求此时，对动作阻抗重新进行整计算，取下一线路保护第n段相配合的原则选择动作阻抗，即选择断路器4的第n段相配合进行整定按躲开相邻变压器低压侧出口短路整定Klh.min-1Z H=KKHZL2+Kf.Z c=

0.7X16+1X

63.5=

55.65Qdz4h minT与相邻线路L4的保护的I段配合K^fh,min-1Z n=KKnZL2+K,Kf.Z=

0.8X16+

0.85X1X10=

19.6Qdz4h minL4取小者为整定值，即Zdz”=

19.6Q所以断路器2的整定值为Zdz”=KK”Zu+Kfz.min Z n=o.8X20+1X

19.6=

31.68dz7Klm=Zd”Zu=

31.68/20=

1.

5841.5,满足要求距离保护段的整定计算和校验

3.

2.3LU⑴动作阻抗按躲开最小负荷阻抗整定；Kzq=1,Kh=l.15,KK〃=

1.2,If•max=

0.326KAZ.=

0.9Ue/l.732I.x=

0.9X115/

1.732X

0.326=

183.3Qf minf ma于是Zdz”三Zf•min/KKmKh Kzq=

183.3/

1.2X

1.15X1=

132.8Q⑵动作时间断路器4的动作时间为:t,n5=tn,dz+A t=2+

0.5=

2.5s变压器保护的动作时间为t=t dz+A t=l.5+

0.5=2s取其中较长者，于是断路器2的动作时间为:ri=tn15+A t=

2.5+o.5=3s3灵敏性校验

①本线路末端短路时的灵敏系数为Klm=Zdzn7ZL3=

132.8/20=

6.

641.5,满足要求

②相邻元件末端短路时的灵敏系数为I相邻线路L2末端短路时的灵敏系数为；最大分支系数:Kfh-max=XLl+XL2+XL3/XL3=36+l6+20/36=2Klm=Zdzn7ZLl+Kfh•maxZL4=

132.8/20+2X16=

2.

551.2,满足要求n相邻变压器末端短路时的灵敏系数为；最大分支系数Kfh•max=CXL1+XL2+XL3/XL3+XL2=36+16+20/36+16=

1.38Kim=Zdzn7ZLl+Kfh♦maxZL2==

132.8/20+

1.38X

63.5=

1.

231.2,满足要第四章线路保护方式的选择、配置方案的确定保护的配置原则

4.1（小电流接地系统及以下）输电线路一般采用三段式电流保护反应相间短路故35KV障由于小电流接地系统没有接地点，故单相接地短路仅视作异常运行状态，一般利用母线上的绝缘检查装置发信号，由运行人员分区停电寻找接地设备对于变电站来讲，母线上出线回路较多，也涉及供电的连续性问题，故一般采用零序电流保护反应接地故障输电线路一般采用三段式相间距离保护作为故障的保护方式，采用阶段式零序110KV电流保护作为接地短路的保护方式对于极个别非常短的线路，如有必要也可以采用纵差保护作为主保护配置方案的确定

4.2根据题目的要求和保护的配置原则，从经济性出发本系统线路的保护方式采用三段式相间距离保护作为故障的保护方式，采用阶段式零序电流保护作为接地短路的保护方式其中，第一段作为线路的主保护，

二、三段作为后备保护保护装置的配置

4.

2.1）主保护的配置1由系统可知UOKV线路配置有众联保护，全线路上任意点故障都能快速切除保证系统稳定安全运行）后备保护的配置2考虑保护性能优越性110线路应该配距离保护，但是距离保护复杂而且价格昂贵，维护困难考虑经济的优越性可以尝试配三段式电流保护，同时由于系统是环网运行，相当于双电源运行一定要加方向元件在110KV等级电力网络中，三段式电流保护可能在系统最小运行方式下没有保护围，如果系统在最小运行方式下运行的几率不大的情况下，而且资金不够的情况下可以尝试三段式电流保护，基本可以保证系统正常运行考虑系统的运行方式H0KV高压输电网络应该属于大接地电力系统，需要配置零序保护如上考虑到环网运行，也要加方向元件保证保护不误动作结论继电保护保护装置的配置不是一层不变的，要考虑系统运行情况、经济状况、人员技能、环境影响等等情况，但是电力系统继电保护的基本任务不变:

1.自动、迅速、有选择的将故障元件冲系统中切除

2.反应电力设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，动作于发出信号或跳闸第五章课程设计总结通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关电力系统继电保护环节短路电流计算方面的知识，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，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵过而能改，善莫大焉在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解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，我掌握了电力系统继电保护很多方面的识别和测试；熟悉了保护装置的整定计算；了解了如何选择相关元器件方法；以及如何提高整个电力系统继电保护线路的性能等等，掌握了一些综合的方法和技术，通过查询资料，也了解了如何进行变压器保护装置的配置原理我认为，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，在实验课上，我们学会了很多学习的方法而这是日后最实用的，真的是受益匪浅要面对社会的挑战，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，从理论到实践，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，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识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，收获颇丰参考文献:

1.《电气工程专业毕业设计指南继电保护分册》韩笑主编中国水利水电出版社

2.《电力系统继电保护设计指导》钟松茂、李火元合编中国电力出版社

3.《继电保护整定计算》许建安主编中国水利水电出版社

4.《电力系统分析》于永源杨绮雯编中国电力出版社

5.《发电厂及变电站二次接线》陈景惠主编

6.《电力系统继电保护和自动装置设计规范GB50062-1992》

7.南自PSL620c系列数字式线路保护装置产品说明书

8.《发电厂变电所电气设备》湖南省电力学校主编水利水电出版社

9.《电力系统继电保护》张保会主编中国电力出版社

10.《变电站综合自动化》张晓春主编高等教育出版社附录:

一、课程设计任务书.设计内容1原始数据某变电所的电气主接线见附图，已知两台变压器均为三绕组、油浸式、强迫风冷、分级绝缘，其参数5『

31.51^人；电压为110±4*

2.5%/

38.5±2X

2.5%/11KV;短路电压UHM%=

10.5,UH.L%二17,UML%二6两台变压器同时运行，110KV侧的中性点只有一台接地，若只有一台运行，则运行变压器中性点必须接地，其余参数如附图.设计任务及要求

21.认真完成系统设计计算，并熟练掌握基本接线操作

2、要求规划并完成图纸的绘制，布局，标注及图形符号的绘制符合电气规范,准确，清晰，美观

3、书写报告，3千字左右，报告按照设计过程来进行书写包括计算过程，电气接线过程，绘制过程及设计总结，变压器主接线图、系统电气接线图各一份.参考资料

31.电气设备用图形符号国家标准汇编中国标准出版社

2.电力系统继电保护原理贺家李中国电力出版社

20043.继电保护原理学习指导刘学军中国电力出版社

2011.设计进度年月日至月日4201411171128时间设计内容查阅资料17〜19日20-23日完成数据计算24〜25日完成接线图纸绘制26-27日完成电气接线实践设计答辩11月28日完成课程设计论文.答疑时间及地点5

二、评语及成绩评分项目评分标准量化分数

1.独立分析很强较不与解决问题强能15的能力般错

2.电气图纸正部分■口沃20绘制能力确正确

3.实际操作有规正杂接线能力廿错30氾确乱•口沃

4.设计报告规认应消30完成质量范真付极

61.

61.

61.

61.

61.

83.

83.

1.

83.

103.

104.

103.

134.

1.1发电机、变压器运行方式选择的原则

1.

1.11一个发电厂有两台机组时，一般应考虑全停方式，一台检修，另一台故障；当有三台以上机组时，则选择其中两台容量较大机组同时停用的方式对水电厂，还应根据水库运行方式选择⑵一个发电厂、变电站的母线上无论接几台变压器，一般应考虑其中容量最大的一台停用变压器中性点接地选择原则

1.

1.21发电厂、变电所低压侧有电源的变压器，中性点均要接地2自耦型和有绝缘要求的其它变压器，其中性点必须接地3T接于线路上的变压器，以不接地运行为宜为防止操作过电压，在操作时应临时将变压器中性点接地，操作完毕后4再断开，这种情况不按接地运行考虑线路运行方式选择原则

1.

1.31一个发电厂、变电站线线上接有多条线路，一般考虑选择一条线路检修，另一条线路又故障的方式2双回路一般不考虑同时停用流过保护的最大、电小短路电流计算方式的选择

1.

1.41相间保护对单侧电源的辐射形网络，流过保护的最大短路电流出现在最大运行方式；而最小短路电流，则出现在最小运行方式对于双电源的网络，一般当取Z1=Z2时与对侧电源的运行方式无关,可按单侧电源的方法选择对于环状网络中的线路，流过保护的电大短路电流应选取开环运行方式，开环点应选在所整定保护线路的相邻下一线线路上而对于电小短路电流，则应选闭环运行方式，同时再合理停用该保护背后的机组、变压器及线路2零序电流保护对于单侧电源的辐射形网络，流过保护的最大零序短路电流与最小零序电流,其选择方法可参照相间短路中所述，只需注意变压器接地点的变化对于双电源的网络及环状网，同样参照相间短路中所述，其重点也是考虑变压器接地点的变化选取流过保护的最大负荷电流的原则

1.

1.5选取流过保护的最大负荷电流的原则如下⑴备用电源自动投入引起的增加负荷2并联运行线路的减少，负荷的转移3环状网络的开环运行，负荷的转移4对于双侧电源的线路，当一侧电源突然切除发电机，引起另一侧增加负荷本次设计的具体运行方式的选择

1.2电力系统运行方式的变化，直接影响保护的性能因此，在对继电保护进行整定计弊之前，首先应该分析运行方式这里要着重说明继电保护的最大运行方式是指电网在某种连接情况下通过保护的电流值最大，继电保护的最小运行方式是指电网在某种连接情况下通过保护的电流值最小因此，系统的最大运行方式不一定就是保护的最大运行方式；系统的最小运行方式也不一定就是保护的最小运行方式第三章保护装置的整定计算断路器距离保护的整定计算和校验

3.11距离保护段的整定计算

3.

1.1I1动作阻抗对输电线路，按躲过本线路末端短路来整定取K=O.85；Z=K Z3=

0.85X36=

30.6Q；K KL⑵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，I即V=0so距离保护段的整定计算和校验

3.

1.2n⑴动作阻抗按下列三个条件选择

①与相邻线路L4的保护的I段配合ZdJ=KK”ZL3+KKfh.minZL4式中，取K=

0.85,KK=

0.8,Kfh-min为保护7的I段末端发生短路时对保护7而言的最小分支系数当保护7的I段末端发生短路时，分支系数为于是Kfh.min=lL3/lL4=lZdz”=KK”ZL3+KKfh.minZL4=O.8义36+

0.85X1X10=

35.6Q；

②与相邻线路L2的保护的I段配合ZdJ=KK”ZL3+KKfh.miZ2式中，取K=

0.85,KK=

0.8,Kfh-min为保护5的I段末端发生短路时对保护7而言的最小分支系数当保护5的I段末端发生短路时，分支系数为Kfh.min=1L3/lL4=l于是Z n=KKHZL3+KrKf.„Z=O.8X36+

0.85X1X16=

39.68；dz hmi L2

③按躲开相邻变压器低压侧出口短路整定Z=KKZL3+Kfh.miZc式中，取KK”=

0.8,Kfh-min为保护7的I段末端变压器低压侧出口发生短路时对变压器低压侧出口而言的最小分支系数当保护7的I段末端发生短路时，分支系数为Kfh•min=IL3/IL4=XLl+XL2+XL3/2XLl=l于是Zdz=KKZL3+KKfh.minZL4=0・7义36+1X

63.5=

69.65Q；取以上三个计算值中最小者为n段整定值，即取Zdz=

35.6；⑵动作时间，与相邻保护7的I段配合，则ti”=t7+At=

0.5s它能同时满足与相邻线路L2和变压器保护配合的要求3灵敏性校验Kim=Zd/7ZL3=

35.6/36=

0.

991.5,不满足要求此时，对动作阻抗重新进行整计算，取下一线路保护第口段相配合的原则选择动作阻抗，即选择断路器7的第n段相配合进行整定I^fh,min-1Z M=KKHZL4+Kf.Z=

0.7X10+1X

84.7=

66.29dz7hminTCZ=KK’ZL3+Kfz・Zn=

0.8X36+1X

66.29=

81.832Qmin dz7Kim=Zdzn/ZL3=8L832/36=

2.

2731.5,满足要求距离保护段的整定计算和校验

3.

1.3LU⑴动作阻抗按躲开最小负荷阻抗整定；Kzq=l,Kh=

1.15,KK〃=L2,If-max=

0.326KAZ.=

0.9Ue/l.732I.=

0.9X115/

1.732X

0.326-

183.3Qf minf max于是ZJ=Zf.min/KJKh Kzq=

183.3/

1.2X

1.15X1=132,8c2动作时间断路器5的动作时间为:tH,5=t,ndz+A t=L5+

0.5=2s断路器5的动作时间为:t,n7=tmdz+A t=

1.5+

0.5=2s变压器保护的动作时间为t=t dz+A t=l.5+

0.5=2s取其中较长者，于是断路器1的动作时间为:t,nl=tn,5+A t=2+

0.5=

2.5s3灵敏性校验

①本线路末端短路时的灵敏系数为Klm=Zdzn7ZL3=

132.8/36=

3.

681.5,满足要求

②相邻元件末端短路时的灵敏系数为I相邻线路L4末端短路时的灵敏系数为；最大分支系数:Kfh-max=XLl+XL2+XL3/XLl+XL2=36+16+20/20+16=2Klm=ZdzHVZL3+Kfh•maxZL4=

132.8/36+2X10=

2.

371.2,满足要求n相邻线路L2末端短路时的灵敏系数为；。