继电保护专业课程设计线路距离保护原理.doc

继电保护原理课程设计报告

评语：

考 勤
（10）
守 纪
（10）
设计过程
（40）
设计报告
（30）
小组答辩
（10）
总成绩
（100）

专 业：
班 级： 　
姓 名： 　　
学 号： 　　
指引教师： 　　

兰州交通大学自动化与电气工程学院
年 7月 11日

1 设计原始资料
1.1 详细题目
如下图1所示网络，系统参数为:
、XG1=15Ω、XG2=11Ω、XG3=11Ω、L1=L2=61km，km、km、km，线路阻抗km，，IBCmax=311A、ICDmax=211A、IDEmax=151A、，。

图1电力系统示意图

试对线路中保护8和保护1做距离保护。
1.2 要完毕内容
本次课程设计要完毕内容是熟悉线路距离保护原理及对保护1和护保护8进行整定计算，并对所要用互感器进行选取。
2 分析要设计课题内容
2.1 设计规程
在设计中要满足继电保护四个基本规定：选取性、速动性、敏捷性、可靠性。各个保护之间要互相配合，保证每个保护都不会浮现勿动和拒动现象。并且在各个保护配合下，实现全线有效保护，杜绝“死区”存在。
2.2 本设计保护配备
2.2.1 主保护配备
距离保护Ⅰ段和距离保护Ⅱ段构成距离保护主保护。
(1) 距离保护Ⅰ段

图2距离保护网络接线图

瞬时动作，是保护自身固有动作时间，普通可以忽视。
保护1整定值应满足：考虑到阻抗继电器和电流、电压互感器误差，引入可靠系数(普通取0.8-0.85)，则

同理，保护2Ⅰ段整定值为：

(2) 距离Ⅱ段
与相邻下级线路距离保护Ⅰ段相配合，同步带有高出一种时限，以保证选取性,例如在图2中，保护1整定阻抗值为：

动作时间：
tⅡ=t1+∆t
2.2.2 后备保护配备
当主保护由于各种因素没有动作，在延时很短时间后（延时时间依照各回路规定），由后备保护将启动并动作，将故障回路跳开。在距离保护中还应当装设距离保护第Ⅲ段，来作为距离Ⅰ段与距离Ⅱ段后备保护。
距离Ⅲ段：其启动阻抗要按躲开正常运营时负荷阻抗来选取，动作时限还按照阶梯时限特性来选取，并使其比距离Ⅲ段保护范畴内其她各保护最大动作时限高出一种。
3保护配合整定
3.1 QF8距离保护整定与校验
3.1.1 QF8距离保护第I段整定
(1) QF8Ⅰ段整定阻抗为：

(2) 动作时间

3.1.2 QF8距离保护第Ⅱ段整定
(1) 与相邻发电机G2速断保护相配合，QF8Ⅱ段整定阻抗为：

其中 ：
由此可求出保护8距离保护Ⅱ段整定值为：

(2) 敏捷度校验
距离保护Ⅱ段，应能保护线路全长，本线路末端短路时，应有足够敏捷度。

即满足敏捷度规定。
(3) 动作时间，与距离Ⅰ段保护配合，则
s
3.1.3 QF8距离保护第Ⅲ段整定
(1) 整定阻抗：按躲开被保护线路在正常运营条件下最小负荷阻抗来整定计算。

其中,取，，。
(2) 敏捷度校验
距离保护Ⅲ段，即作为本线路Ⅰ、Ⅱ段保护近后备保护，又作为相邻下级线路远后备保护，敏捷度应分别进行校验。
作为近后备保护时，按本线路末端短路进行校验，计算式为：
即满足敏捷度规定。
作为远后备保护时，按相邻线路末端短路进行校验，计算式为：

即满足敏捷度规定。
(3) 动作延时

3.2 QF1距离保护整定与校验
3.2.1 QF1距离保护第I段整定
(1) 线路Ⅰ段整定阻抗为：

(2) 动作时间

3.2.2 QF1距离保护第Ⅱ段整定
(1)由于线路DE在系统末端，因此在整定期无需考虑下级保护，只要整定值满足线路全长速断即可。线路DEⅡ段整定阻抗为：

(3) 动作时间:

3.2.3 QF1距离保护第Ⅲ段整定
由于保护1距离保护Ⅱ段已经可以满足线路全长保护，因此无需做Ⅲ段整定就能满足规定。然而考虑到距离保护也许会浮现故障拒动，因此可以另设熔断器来更好保护线路。
4 互感器选取
4.1电流互感器选取
假设互感器安装地点在屋内，安装方式为支持式，安装处线路Imax=350A电网额定电压UNS=110kv。
电流互感器选取应满足：
UN≥UNS
Ial=KI N1≥Imax （A）
式中 K为温度修正系数，I N1为电流互感器一次侧额定电流。
由此可选型号为LCWB-110屋外型电流互感器，变比为400/5，精确级0.5，额定阻抗ZN2=0.4Ω。热稳定倍数Kt=75，动稳定倍数Kes=135。
热稳定校验。
（KtI N1）²=（75×0.4）² = 900(kA)²·s＞Qk
动稳定校验。

4.2 电压互感器选取
依照装设地点、母线电压及无油化规定选型号为JDC-110电压互感器。电压互感器及装设在其回路中裸导体和电器，不必做热、动稳定校验。
5 原理图绘制
5.1 保护跳闸回路
三段式距离保护重要由测量回路、启动回路和逻辑回路三某些构成，如图3所示。
启动回路重要由启动元件构成，启动元件可由电流继电器、阻抗继电器、负序电流继电器或负序零序电流增量继电器构成。
测量回路Ⅰ段和Ⅱ段，由公用阻抗继电器1、构成，而第Ⅲ段由测量阻抗继电器构成。测量回路是测量短路点到保护安装处距离，用以判断故障处在那一段保护范畴。

图3保护跳闸回路

6 总结
本次课程设计重要完毕内容是依照距离保护原理和办法对保护1和8进行距离保护设计，通过度析和计算，在保护8处设立I、II段主保护，以及Ⅲ段后备保护；在线路DE处在系统末端，保护1处设立I、II段主保护，此外可以增长熔断器来提高保护可靠性。从而满足了对1、8处保护基本规定。
距离保护I段主保护是瞬时动作，它只能保护线路全长80%—85%。距离保护II段主保护经0.5s延时后启动，后备保护启动，通过后备保护将故障切除，从而实现对全线路保护。距离保护Ⅲ段后备保护可以防止下级保护拒动。
依照距离保护工作原理，通过各个级保护互相配合，它可以在多电源复杂网络中保证动作选取性，但由于电力系统复杂性，只用距离保护是无法满足线路保护需求，因此有时也需要与零序、电流等保护相配合。

参照文献
[1] 谭秀炳编.铁路电力与牵引供电系统继电保护[M].成都:西南交通大学出版社,.
[2] 李俊年主编.电力系统继电保护[M].北京:中华人民共和国电力出版社,1993.
[3] 尹项根主著.电力系统继电保护原理与应用[M].武汉:华中科技大学出版社,.
[4] 都洪基主编.电力系统继电保护原理[M].南京:东南大学出版社,.
[5] 张保会主编.电力系统继电保护[M].北京:中华人民共和国电力出版社,.