电力系统继电保护课程设计概要Word格式文档下载.docx

1、 （2选择线路保护用电流互感器和电压互感器的型号;（3线路相间保护的整定计算、灵敏度校验;（计算公式、过程、计算原则详尽,灵敏度是否满足规程要求,若不满足应采取的措施。;（4短路电流计算（绘制电力系统的阻抗图,计算结果列表; （5绘制一套保护回路的交流装置展开图和直流装置展开图; （6设计总结。2.分析课题的内容2.1设计规程1动作与跳闸的继电保护,在技术上满足可靠性、选择性、速动性和灵敏性。1.系统运行方式对发电厂发电容量的最大和最小运行方式的考虑以及发生短路或故障时,流过保护装置的短路电流的最大和最小运行方式的考虑。2短路点的选择在每一条线路上的短路点,至少选择3个,即线路的始端,中点和末

2、端。3短路类型动作电流整定时,相间短路保护的整定计算应取系统最大运行方式下三项短路电流。灵敏度的计算时,应在系统最小运行方式下两项短路电流。2.2 本设计简单的配置电网继电保护装置包括测量部分和定制调整部分、逻辑部分和执行部分。测量部分从被保护对象输入有关信号,与给定的整定值相比较,决定保护是否动作。根据测量部分个输出量的大小、性质、出现的顺序或它们的组合,是保护装置按一定的逻辑关系工作,最后确定保护应有的动作行为,由执行部分立即或延时发出信号或警报。2.2.1 主保护本设计运用三段式电流保护,经灵敏度校验可得某些情况下I段和II段不能作为主保护,因而在某些保护中运用距离保护作为主保护。2.2

3、.2后备保护本设计运用III段作为近后备保护和远后备保护。3.短路电流的计算3.1等效电路的建立图3.1等效电路图3.2短路点的选取选取B.C.D.E 点为短路点进行计算。3.3短路点的计算3.3.1最大方式由题目知,线路的总阻抗的计算公式为L Z X 1=Z 1:线路单位长度的阻抗值; L:线路长度;将数据带入上式公式可得:=-=92.10%611（704.0111L Z X L=16404.0313L Z X L =20504.01BC BC L Z X =8204.01CD D E L Z X（1经分析得最大运行方式即阻抗最小时,即电流最大,即两台发电机运行。=+=+=98.121610

4、/92.1015（/（3311min （L G L G S X X X X X（2最大运行方式下流过保护元件的最大的短路电流为K S K Z Z E KZ E I +=max 势;系统等效电源的相电动:E的最大等效阻抗;:短路点至保护安装处max S Z 电源之间的阻抗:保护安装处至系统等效:K Z,两相短路取路取短路类型系数,三项短:231:K（3对于保护1来说,若母线E 之后的某处在最大运行方式方式下发生三相短路,流过保护1的最大三项短路电流为:KA X X X X E I DECD BC S K 253.1min max =+=（4对于保护9来说,保护8处发生三相短路时,该处保护9的短路

5、电流为:KA X X E I L G K 56.2118=+=KA X X E I BCS KC 42.22098.123/115min max =+=+=KA X X X E I CDBC S KD 48.1122098.123/115min max =+=+=KA X X X E I L L G KA 9.11692.10153/115211max =+=3.3.2最小方式（1同理,经分析得最小运行方式即阻抗最大时,即电流最小时,只有G 3和L 3运行时,在最小运行方式下流过保护元件的最小短路电流的公式为K S K Z Z E I +=min minE 间的阻抗;短路点至保护安装处之:电源

6、之间的最小阻抗;保护安装处到系统等效:min s Z ;,两项短路取路取短路类型系数,三相短23（2对于保护1来说,若母线E 之后的某处在最大运行方式方式下发生三相短路,流过保护1的最大相项短路电流为:CD BC S K 123max min =+=3.对于保护9来说,若母线B 或母线A 处在最大运行方式下发生三相短路,流过保护的最大三相短路电流为:KA X X E I L G KB 22.22311min=+= KA X X X E I L L G KA 37.123311min=+= 4.保护的配合整定计算4.1主保护整定的设计4.1.1动作电流电流速断的动作电流是按躲过最大运行方式下本线

7、路末端三项短路时流过保护的最大短路电流。限时电流速断的动作电流是按与相邻线路I 段动作电流相配合的原则来整定的。1.对于保护1的I 段来说,等效电路图如图所示,若母线E 之后的某处在最大运行方式方式下发生三相短路,流过保护1的最大三项段路电流为:KA I K 253.1max =KA KA I K I K Irel I 5036.1253.12.1max set =相应的速段整定值为2.对于保护1的II 段整定,需要按与相邻线路I 段动作电流相配合的原则来整定,而保护1没有相邻线路,所以保护1没有II 断整定,即无限时电流速断整定. 3.对于保护9的I 段来说,保护8处发生三相短路时,该处保护

8、9的短路电流为:rel I 07.356.22.18set9=km L 2.18-min =即9处的电流速断保护在最小运行方式下也没有保护区。4.对于保护9的II 段整定来说,即保护9的限时电流速断整定值与保护3和保护4处的电流速断保护整定值相配合。 （1.与保护3相配合S KC 01.2min max =+=KA I K I KC Irel I 42.2max set3=2233111122=+=I X X X X X X I I I K L G L G L G b5.021=b K 所以保护9与保护3配合的限时电流整定值为:KA I K K I Iset bII relII set 391

9、5.1139= （2.与保护4配合KA X X X E I L L G KA 58.12KA I K I KA I rel I set 9.1max 4=所以保护9与保护4配合的限时电流整定值为:KA I K I I set II rel II set 185.249= 所以根据以上计算,取两种情况下配合的最大值.KA I IIset 18.29=为其整定值。 4.1.2动作时间电流速断的动作时间为保护装置的固有动作时间。限时电流速断的动作时间应比相邻线路保护I 段的时限高一个时限级差t 假设母线E 上过电流保护的时间为0.5S. （1对于保护1来说1该处电流速断保护没有保护区,所以它没有电流

10、速断动作时间.S t I 01=即.2该处没有限时电流速断,所以它没有限时电流速断的动作时间.S t t I II 5.0t 11=+=所以对于保护1来说,其主保护的动作时间为0.5S （2对于保护9来说1该处电流速断保护没有保护区,所以它没有电流速断动作时间,S t I09=即（2.该处的限时电流速断为S t t III 5.2t 89=+= 4.1.3灵敏度电流速段的灵敏度校验即求保护范围。限时电流速段的灵敏度校验是利用最小运行方式下本线路末端发生两相短路时流过的最小电流来校验灵敏度系数的,最小保护范围的计算公式为:min 1max set 23L Z Z E I S I +=动势;系统等

11、效电源的相电E 间的阻;短路点至保护安装之max S Z 阻抗;线路单位长度的正序1Z 线路最小保护范围;min L （1对于保护1的最小保护范围根据上式中的公式可得km L 795.9-min = 即1处的电流速断保护在最小运行方式下没有保护区。（2对于保护9的最小保护范围根据上式中的公式可得km L 2.18-min =即9处的电流速断保护在最小运行方式下没有保护区。对于保护9的最小运行方式下本线路末端发生两相短路时流过的电流来校验灵敏系数。KA X X E I L G KB 21.292.10153/115232311min=+=+= 所以不满足灵敏度要求,则在保护4处安装方向元件,则与

12、保护3相配合。4.2设备保护整定计算4.2.1动作值（1对于保护1来说,过电流整定值的计算公式为:KA I K K K K I IDE re SS IIrel re re III3044.085.01505.115.1max set9= KA Z Z Z E I DE BC S KB 067.181220263/1152323max min=+=+= （2对于保护9的近后备来说:KA X X E I L G KB 22.292=+=+= 故近后备满足要求。假设灵敏度系数为,70.13.122.2,3.19min 9KA K I I K IIIset KB IIIset III rel =对于保

13、护9的远后备来说:KA X X X E I L L G KB 37.116/1152323311min =+=+=故远后备满足要求。假定灵敏度系数为,14.12.122.2,2.19min 99KA K I I K IIIset KA III= 4.2.2时间值（1对于保护1来说,假设母线E 流过电流保护的时间为0.5S 。S t III 15.05.01=+=（2对于保护9的近后备来说,过电流保护的时间为S t III5.09=对于保护9的远后备来说,过电流的保护时间为S t III 19=4.2.3灵敏度（1对于保护1来说,其灵敏度系数为3.1505.33044.0067.1min =II

14、IsetKE sen I I K 所以其灵敏度系数满足要求。（2对于保护9来说,由假设求出的电流值可知其灵敏度系数满足要求。5.原理图连接三段式电流保护的原理接线图如图5.1所示。三段式电流保护的直流回路展开图如图5.2所示 三段式电流保护的交流回路展开图如图5.3所示6.保护评价本设计中采用了三段电流保护作为主保护保护1:由于保护1的I 段不满足要求,而没有II 段,所以主保护不能设距离保护,设为距离保护。保护9:由于保护9的II 段要考虑两种情况,所以保护8、4应该加装功率方向保护,因此主保护是电流速断保护和功率方向保护,后备保护是过电流保护。图 5.1三段式电流保护的原理接线图电流速断保

15、护限时电流速断保护过电流保护跳闸回路+WC-WCKA 4KA 4KA 3KS 4KCOKT KA KT KT KS KS YRQF图 5.2 直流展开回路交流电流回路TA 3TA TA FC图5.3 交流展开回路电力系统继电保护课程设计报告 参考文献 1 张保会,尹项根.电力系统继电保护原理M.武汉:中国电力出版社,2009:165-183. 2 王广延,吕继韶.电力系统继电保护原理与运行分析M.中国电力出版社,1998:132-156. 3 刘学军.电力系统继电保护M.机械工业出版社,2011:219-238. 4 于永源,杨绮雯.电力系统分析（第三版M.北京:中国水利水电出版社,2007:35-56. 5 许建安主编.继电保护整定计算M.北京:中国水利水电出版社.2001:89-109. 6 吕继绍主编.电力系统继电保护设计原理M.北京:中国水利水电出版社.1986:77-98. 11