电力系统继电保护.docx

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电力系统继电保护

电力系统继电保护原理

课程设计

题目：

线路距离保护的设计

前言·························································2

一．课程设计原始资料·········································3

二．课程设计的目的和任务·····································3

三．设计要求·················································4

四．保护配合的整定············································4

五．电压电流互感器的选择，继电器的选择························5

六．绘图······················································6

七．做评价···················································8

八．结束语····················································10

九．参考文献·················································11

前言

目前随着电力系统的不断发展，考虑到电力系统的正常运行对国民经济的重要作用，对继电保护提出了更高的要求。

而电子技术，计算机技术与通信技术的不断发展目前对继电保护技术的发展提供了技术基础。

计算化，网络化及保护控制，测量数据，通信一体化智能化将会是继电保护的发展方向。

电能是一种特殊的商品，为了远距离传送，需要提供电压，实施高压输电，为了分配和使用降压电压，实施低压配电，供电和用电。

发电-输电-配电-用电构成了有机系统，通常把各种类型的发电厂，输电设施与用电设备组成的电能生产与消费系统构成电力系统。

电力系统运行要求安全可靠。

但是电力系统组成原件数量多，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔，因此受自然条件及人为因素的影响（如雷击，倒塌等）。

电力系统会发生各种故障和不正常运行状态。

如：

三相短路，两项短路，两相接地短路等。

题目：

线路距离保护的设计

一、课程设计原始资料：

原始资料：

某供变电网络电气接线图网络如：

简单电网示意图

已知：

如图所示网络，在1、2、3处安装有电流保护，系统参数为：

，

，

，

，

，

，

，

，，线路阻抗

，

，

，

，

，

，

，

。

试对线路L1,L2,L3进行距离保护的设计。

二、课程设计的目的和任务：

1、课程设计的目的

课程设计是本课程的重要实践环节，安排在理论教学结束后进行。

搞好课程设计，对巩固所学知识，提高实际工作能力具有重要作用。

经过设计、使学生掌握和应用电力系统继电保护的设计、整定计算、资料整理查询和电气绘图等使用方法，安排在理论教学结束后进行。

搞好课程设计，对巩固所学知识，提高实际工作能力具有重要作用。

通过本课程设计，使学生掌握新型继电保护设计的内容，步骤和方法，提高学生编写技术文件的技能，锻炼学生独立思考，运用所学知识分析和解决生产实际问题的能力。

课程设计题目，可选择单电源环形网络、双电源网络输电线路作为课程设计题目，也可以选择电站的主设备作为课程设计题目。

其目的是加深学生对所学课程内容的综合应用能力训练、绘图能力训练、编写工程说明书能力训练。

2、设计内容及任务：

设计某供发电机供电网络，三台并联运行，有最大最小运行方式，线路上安装有电流保护装置，要求根据实际情况设计电流继电保护方案，，设计主保护方案，并给出主要电器设备的选择，包括继电器、电流互感器、导线选取（包括截面和型号）；降压变电站变压器继电保护的配置及整定计算；绘制相关电路接线图等。

主要包括：

（1）选择变压器保护所需的电流互感器变比、计算短路电流。

（2）选出所需继电器的规格、型号。

（3）防雷，接地保护。

（可选）

三、设计要求

（1）动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求即选择性，速动性，灵敏性和可靠性。

（2）I段保护是为了保证电流速断保护动作的选择性；II段保护是在较短的时限保护线路全长，短延时保证选择性。

III段保护按躲过线路最大负荷电流来确定动作值，按阶梯原则确定动作时限。

（3）远后备：

较长时限；近后备：

一定时限。

四、保护配合的整定

（1）距离保护装置具有阶梯式特性时，起相邻上、下级保护段之间应该逐级配合，即两配合段之间应在动作时间及保护范围上互相配合。

距离保护也应与上、下相邻的其他保护装置在动作时间及保护范围上相配合。

例如：

当相邻为发电机变压器组时，应与其过电流保护相配合；当相邻为变压器或线路时，若装设电流、电流保护，则应与电流、电压保护之动作时间及保护范围相配合。

（2）在某些特殊情况下，为了提高保护某段的灵敏度，或为了加速某段保护切除故障的时间，采用所谓“非选择性动作，再由重合闸加以纠正”的措施。

例如：

当某一较长线路的中间接有分支变压器时，线路距离保护装置第

段可允许按伸入至分支变压器内部整定，即可仍按所保护线路总阻抗的80%~85%计算，但应躲开分支变压器低压母线故障；当变压器内部发生故障时，线路距离保护第

段可能与变压器差动保护同时动作（因变压器差动保护设有出口跳闸自保护回路），而由线路自动重合闸加以纠正，使供电线路恢复正常供电。

（3）采用重合闸后加速方式，达到保护配合的目的。

采用重合闸后加速方式，除了加速故障切除，以减小对电力设备的破坏程度外，还可借以保证保护动作的选择性。

这可在下述情况下实现：

当线路发生永久性故障时，故障线路由距离保护断开，线路重合闸动作，进行重合。

此时，线路上、下相邻各距离保护的

、

段可能均由其振荡闭锁装置所闭锁，而未经振荡闭锁装置闭锁的第

段，在有些情况下往往在时限上不能互相配合（因有时距离保护

段与相邻保护的第

段配合），故重合闸后将会造成越级动作。

其解决办法是采用重合闸后加速距离保护

段，一般只要重合闸后加速距离保护

段在1.5~2s，即可躲开系统振荡周期，故只要线路距离保护

段的动作时间大于2~2.5s，即可满足在重合闸后仍能互相配合的要求。

五、电压电流互感器的选择，继电器的选择

（一）电压互感器的选择

①电压互感器的型式应根据使用条件选择，在需要检查与监视一次回路单

相接地时，应选用三相五柱式电压互感器或具有三绕组的单相互感器组。

②一次电压的波动范围：

1.1Un>U1>0.9Un

③二次电压：

100V

④准确等级：

电压互感器应在哪一准确度等级下工作，需根据接入的测量仪表.继

电器与自动装置及设备对准确等级的要求来确定。

⑤二次负荷：

S2≤Sn

选择LCWB6-110B型号

（二）电流互感器的选择

①电流互感器将高压回路中的电流变换为低压回路中的小电流，并将高压回路与低

压回路隔离，使他们之间不存在电的直接关系。

②额定的情况下，电流互感器的二次侧电流取为5A，这样可使继电保护装置和其它二次回路的设计制造标准化。

③电保护装置和其它二次回路设备工作于低电压和小电流，不仅使造价降低，维护方便，而且也保证了运行人员的安全。

④电流互感器二次回路必须有一点接地，否则当一，二次击穿时，造成威胁人身和设备的安全。

选择JDZJ-3型号

（三）继电器

A.按使用环境的选择（温度，安装方法）

B.按输入信号的不同确定继电种类

C.根据输入参量的选定（线圈工作电压吸合电压法）

六、绘图

（1）保护测量回路

A.绝对值比较原理的实现

B.相位比较原理的实现

（2）跳闸回路

A.启动回路

B.测量回路

C.逻辑回路

七．做评价

（1）对线路L1

I段的动作阻抗

段

段

（2）对线路L3

结束语

通过本次课程设计，对继电保护的设计有了进一步的了解和掌握。

通过对课本和参考书籍的翻阅，进一步提高了独立自主完成设计的能力。

本课程设计是针对与110kv电网在不同运行方式以及短路故障类型的情况下进行的分析和整定，因此它可以保护发生上述各种故障和事故时的系统网络，再设计思路中紧扣继电保护的四要求：

1速动性2灵敏性3可靠性4选择性。

在本次课程设计中，重新回顾了电力系统分析，电路，电机学，CAD等专业课。

因为这次课程设计涉及的知识面较广，基本上涵盖了所有专业课知识，对短路计算，电路的化简进一步加深了认识，通过和同学的讨论加强了团队合作意识。

参考文献

【1】《电力系统继电保护和自动装置设计规范》GB50062—922；

【2】《电力工程设计手册》二册；

【3】《电力系统继电保护原理及新技术》第二版，李佑光主编，科学出版社；

【4】《小型水电站机电设计手册电气二次分册》水利电力出版社。

【5】尹项根曾克娥.电力系统继电保护原理与应用.武汉：

华中科技大学出版社,2001

【6】张保会尹项根.电力系统继电保护.北京：

中国电力出版社,2005

【7】马永翔.电力系统继电保护.重庆：

重庆大学出版社，2004

【8】韩笑.电气工程专业毕业设计指南继电保护分册.，北京：

中国水利水电出版社2003