110kV电网线路保护设计继电保护课设.doc

继电保护课程设计

题 目 110KV电网线路保护设计
学院名称 电气工程学院
指导教师
职 称 专家
班 级
学 号
学生姓名

2023年1月5日

《继电保护课程设计》任务书
1．课程设计的内容和规定（涉及原始数据、技术规定、工作规定等）：
一、 原始资料

1． 网络接线如附图所示；
2． 网络中，各线路均采用带方向或不带方向的电流保护（或距离保护）作为主保护，变压器均采用纵差动作为主保护，变压器均为Y/△-11接线；
3． 发电厂的最大发电容量为3×40MW，最小发电容量为2×40MW(发变组停运)；
4． 网络的正常运营方式为发电厂发电容量最大且闭环运营；
5． 允许的最大故障切除时间为0.85s；
6． 110KV短路器均采用DW2-110型断路器，跳闸时间为0.05-0.08s；
7． 线路AB，BC，AD，CD的最大负荷电流分别为250A，70A，230A和140A，负荷自起动系数Kzqd=1.5；
8． 各变电所引出线上后备保护的动作时间如图所示，△t=0.5s；
9． 线路的正负序电抗为x1=x2=0.4Ω/km,x0=3.5x1，Φd=700；
10．电压互感器的变比nyh=110，000/100；
11．其他参数如图所示。
二、设计内容
1、建立电力系统设备参数表；
2、绘制电力系统各相序阻抗图；
3、拟定保护整定计算所需的系统运营方式和变压器中性点接地方式；
4、进行电力系统中潮流及各点的短路计算；
5、进行继电保护整定计算。

2．对课程设计成果的规定〔涉及图表、原理图、仿真图等〕：
说明书一份，其中含短路电流计算、整定计算、校验，同时，进行距离保护与零序保护的整定与校验，最后用AutoCAD画出保护配置图。
3．重要参考文献：
[1]吕继绍.电力系统继电保护设计原理.北京:中国水利电力出版社，2023
[2]陈永芳.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算. 北京:中国电力出版社,2023
[3]孙国凯.电力系统继电保护原理. 北京:中国水利水电出版社,2023
[4]西北电力设计院.电力工程电气设计手册.北京：中国电力出版, 1996
[5]何仰赞.温增银.电力系统分析（上、下）.武汉:华中科技大学出版社，2023
[6]冯炳阳.输电设备手册[M] .北京：机械工业出版社，2023
[7]戈东方.电力工程电气设备手册.北京：中国电力出版社，1998
[8]曹绳敏.电力系统课程设计及毕业设计参考资料.北京：中国电力出版社，1995
[9]黄其励.电力工程师手册（上、下）.北京：中国电力出版社， 2023
[10]周文俊.电气设备实用手册.北京：中国水利水电出版社，1999
4．课程设计工作进度计划：
序号
起 迄 日 期
工 作 内 容
1
2023.1.4
布置任务，教师讲解设计方法及规定
2
2023.1.5-2023.1.19
进行各种保护计算
3
2023.1.20-2023.1.23
检查并写说明书，小组讨论
4

答辩
主指导教师
盛义发
日期：
年 月 日

摘 要：本设计以110KV线路继电保护为例，建立了电力系统设备参数表绘制电力系统各相序阻抗图，拟定了保护整定计算所需的系统运营方式和变压器中性点接地方式，对电力系统中潮流及各点进行短路计算，并对继电保护进行整定计算。
关键词：继电保护、最大运营方式、距离保护、110KV线路继电保护

目 录

1 引言 1
2 设计资料分析与参数计算 2
2.1 系统运营方式和变压器中性点接地方式的拟定 2
2.2 参数分析及计算 2
3.线路保护配置 5
3.1 线路保护配置的一般原则 5
3.2 接地故障采用的措施 6
3.3 相间短路所采用的措施 7
3.4 双侧电源的整定原则和计算及其保护 9
4.短路计算 11
4.1 短路电流的原则 11
4.2 短路电流的计算 11
5. 整定计算 21
5.1电流保护整定计算 21
5.2电流保护整定计算 23
5.3零序电流保护整定计算 25
6.保护装置的选择一般规定 28
7.结束语 30
参考资料 31

1 引言
电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的规定，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完毕了发展的4个历史阶段：继电保护的萌芽期、晶体管继电保护、集成运算放大器的集成电路保护和计算机继电保护。继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化的发展。
随着计算机硬件的迅速发展，微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的规定不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据解决功能，强大的通信能力，与其它保护。
继电保护的原理是运用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信号量，当突变量到达一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。对电力系统继电保护的基本性能规定是有选择性，速动性，灵敏性，可靠性。
这次课程设计以最常见的110KV电网线路保护设计为例进行分析设计，规定对整个电力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了解。特别是对继电保护、电力系统、电路、发电厂的电气部分有一定的研究。重点进行了电路的化简，短路电流的求法，继电保护中电流保护、距离保护的具体计算。

2 设计资料分析与参数计算
2.1 系统运营方式和变压器中性点接地方式的拟定
2.1.1 发电机、变压器运营方式选择的原则
(1)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，还应根据水库运营方式选择。
(2)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。
2.1.2 变压器中性点接地选择原则
(1)发电厂、变电所低压侧有电源的变压器，中性点均要接地。
(2)自耦型和有绝缘规定的其它变压器，其中性点必须接地。
(3)T接于线路上的变压器，以不接地运营为宜。
(4)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
再断开，这种情况不按接地运营考虑。
2.1.3 线路运营方式选择原则
(1)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。
2.2 参数分析及计算
2.2.1发电机参数的计算
发电机的电抗有名值：
（2-1）
发电机的电抗标幺值：
（2-2）
式中： —— 发电机次暂态电抗
—— 发电机的额定电压
——基准电压115 KV
—— 基准容量1000MVA
——发电机额定容量MVA
计算结果：
表2.1 发电机参数结果表
发电厂
发电机编号
有功
/MW
功率因数COS
次暂态电抗

等值电抗 （标幺值）
等值电抗（有名值） Ω
A
1、2、3
40
0.85
0.132

2.805
37.096

2.2.2变压器参数的计算
双绕组变压器电抗有名值：
（2-3）
双绕组变压器电抗标幺值：

（2-4）
式中： —— 变压器短路电压百分值
—— 发电机的额定电压
——基准电压115KV
—— 基准容量1000MVA
——变压器额定容量MVA

表2.2 变压器参数结果表
容量
/MVA
绕组型式
短路电压百分值
Uk（%）
等值电抗
（标幺值）
等值电抗
（有名值）Ω
25
三相双绕组
10.5
4.2
55.5
50
三相双绕组
10.5
2.1
0.0833
15
三相双绕组
10.5
7
0.2778

2. 2.3 输电线路参数的计算
计算结果：
表2.3 线路参数
线路名称
正、负序电抗
（标幺值）
正、负序电抗（有名值）
零序电抗
（标幺值）
A-B
0.182
24
0.637
B-C
0.151
20
0.529
A-D
0.182
24
0.637
C-D
0.151
20
0.529
2

3.线路保护配置
3.1 线路保护配置的一般原则
在110-220kV中性点直接接地电网中，线路的相间短路保护及单相接地保护均应动作于断路器跳闸。在下列情况下，应装设全线任何部分短路时均能速动的保护：
（1）根据系统稳定规定有必要时；
（2）线路发生三相短路，使厂用电或重要用户母线电压低于60%额定电压，且其保护不能无时限和有选择地切除短路时；
（3）如某些线路采用全线速动保护能显著简化电力系统保护，并提高保护的选择性，灵敏性和速动性。
在110-220kV中性点直接接地电网中，线路的保护以以下原则配置：
（1）对于相间短路，单侧电源单回线路，可装设三相多段式电流电压保护作为相间短路保护。如不满足灵敏度规定，应装设多段式距离 保护。双电源单回线路，可装设多段式距离保护，如不能满足灵敏度和速动性的规定期，则应加装高频保护作为主保护，把多段式距离保护作为后备保护。
（2）对于接地短路，可装设带方向性或不带方向性的多段式零序电流保护，在终端线路，保护段数可适当减少。对环网或电网中某些短线路，宜采用多段式接地距离保护，有助于提高保护的选择性及缩短切除故障时间。
（3）对于平行线路的相间短路，一般装设横差动电流方向保护或电流平衡保护作主保护。当灵敏度或速动性不能满足规定期，应在每一回线路上装设高频保护作为主保护。装设带方向或不带方向元件的多段式电流保护或距离保护作为后备保护，并作为单回线运营的主保护和后备保护。
（4）对于平行线路的接地短路，一般可装设零序电流横差动保护作为主保护；装设接于每一回线路的带方向或不带方向的多段式零序电流作为后备保护。
对于电缆线路或电缆与架空线路混合的线路，应装设过负荷保护。过负荷保护一般动作于信号，必要时可动于跳闸。
3.2 接地故障采用的措施
电力系统中采用的中性点接地方式，通常有中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地和中性点不接地三种。一般110kV及以上电压等级的电网均采用中性点直接接地方式，称为大接地电流系统。110kV以下电压等级的电网采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式，称为小接地电流系统。
大接地电流系统中发生单相接地短路时，故障相流过的短路电流较大，对设备导致的危害较大，继电保护必须通过断路器切除故障。
小接地电流系统中发生单相接地时，因不能形成短路电流的通道，不会产生大的电流，设备允许继续运营。因此，不规定继电保护快速动作切除故障。但是，由于单相接地后，完好相对地电压升高，往往导致设备绝缘击穿故障扩大。因此，继电保护必须及时发现单相接地故障，发出信号，使运营人员采用措施消除故障。
3.2.1 几种接地故障的特性
（1）当发生一相（如A相）不完全接地时，即通过高电阻或电弧接地。这时故障相的电压减少，非故障相的电压升高，它们大于相电压，但达不到线电压。电压互感器开口三角处的电压达成整定值，电压继电器动作，发出接地信号。
（2）假如发生A相完全接地，则故障相的电压降为0，非故障相的电压升高到线电压。此时电压互感器开口三角处出现100V电压，电压继电器动作，发出接地信号。
（3）电压互感器高压测出现一相（如A相）断线或熔断器熔断，此时故障相的指示不为0，这是由于此相电压表在二次回路中经互感器线圈和其他两相电压表形成串联回路，出现比较小的电压指示，但不是该相实际电压，非故障相仍为相电压。互感器开口三角处会出现35V左右电压值，并启动继电器动作，发出接地信号。
（4）由于系统中存在容性和感性参数的元件，特别是带有铁芯的铁磁电感元件，在参数组合不匹配时会引起铁磁谐振，并且继电器动作，发出接地信号。
（5）空载母线虚假接地现象。在母线空载运营时，也也许会出现三相电压不平衡，并且发出接地信号。但当送上一条线路后接地现象会自行消失。
3.2.2 单相接地故障的解决
（1）解决接地故障的环节
①发生单相接地故障后，值班人员应立即复归音响，作好报告当值调度和有关负责人员，并按当值调度员的命令寻找接地故障，但具体查找方法由现场值班员自己选择。
②具体检查所内电气设备有无明显的故障迹象，假如不能找出故障点，再进行线路接地的寻找。
③将母线分段运营，并列运营的变压器分列运营，以鉴定单相接地区域。
④再拉开母线无功补偿电容器断路器以及空载线路。对多电源线路，应采用转移负荷，改变供电方式来寻找接地故障点。
⑤采用一拉一合的方式进行试拉寻早故障点，当拉开某线路断路器接地现象消失，便可判断它为故障线路，并立即报告当值调度员听候解决，同时对故障线路的断路器、隔离开关、穿墙套管等设备做进一步检查。
（2）解决接地故障的规定
①寻找和解决单相接地故障时，应作好安全措施，保证人身安全。当设备发生接地时，室内不得接近故障点4m以内，室外不得接近故障点8m以内，进入上述范围的工作人员必须穿绝缘靴，戴绝缘手套，使用专用工具。
②为了减少停电的范围和负面影响，在寻找单相接地故障时，应先试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质次要的线路，然后试拉线路短、负荷重、分支少、用电性质重要的线路。双电源用户可先倒换电源再试拉，专用线路应先行告知。若有关人员报告某条线路上有故障迹象时，可先试拉这条线路。
③若电压互感器高压熔断器熔断，不得用普通熔断器代替。必须用额定电流为0.5A装填有石英砂的瓷套管熔断器，这种熔断器有良好的灭弧性能和较大的断流容量，具有限制短路电流的作用。
3.3 相间短路所采用的措施
3.3.1 继电器
（1）电磁型继电器
电磁型继电器在35kV及以下电网的电力线路和电气设备继电保护装置中大量地被采用，电流继电器是实现电流保护的基本元件。电磁型继电器基本结构型式有螺管线圈式、吸引衔铁式和转动舌片式三种。
（2）晶体管继电器
晶体管型继电器的功能是有晶体管开关电路完毕的。晶体管电流继电器由电压形成回路——电流变换器TA将输入电流变换成与之成正比的电压；整流比较回路及执行回路——单稳态触发器构成。晶体管型时间继电器由两个三极管及阻容延时电流组成。
3.3.2 电流互感器TA
（1）电压互感器TV的作用
电流互感器的作用是将高压设备中的额定大电流变换成5A或1A的小电流，以便继电保护装置或仪表用于测量电流。电流互感器又铁芯及绕组组成。
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他二次回路的设计制造标准化。
③电保护装置和其他二次回路设备工作于低电压和小电流，不仅使造价减少，维护方便，并且也保证了运营人员的安全。
（2）电流互感器TA的选择和配置
①型号：电流互感器的型号应根据作用环境条件与产品情况选择。
②一次电压：
：电流互感器安装处一次回路工作电压；
：电流互感器的额定电压。
③一次回路电流：
：电流互感器安装处一次回路最大电流；
：电流互感器一次测额定电流。
根据以上技术规定，我们已知：线路AB上流过的最大负荷电流为300A，因此初步选择线路上AB的TA型号为LAJ-10，TV型号为JCC-10，且变比为300/5。线路BC上流过的最大负荷电流为80A，因此初步选择线路BC上的TA型号为LAJ-10，变比为100/5，TV型号为JCC-10，变比为100/5。
3.3.3 电压互感器
电压互感器的任务是将很高的电压准确地变换至二次保护及二次仪表的允许典雅，使继电器和仪表既能在低压情况下工作，又能准确地反映电力系统中高压设备的运营情况。电压互感器分为电磁式电压互感器和电容式电压互感器两种。
（1）电压互感器TV的作用
①电压互感器的作用是将一次侧高电压成比例的变换为较低的电压，使二次系统与一次系统的隔离，保证了工作人员的安全。
②电压互感器二次侧电压通常为100V，这样可以做到测量仪表及继电器的小型化和标准化。
（2）电压互感器TV的配置原则
①型式：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互相感器组。
②一次电压的波动范围：
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规定来拟定。
⑤二次负荷
3.4 双侧电源的整定原则和计算及其保护
整定原则：设保护1装有电流速断，其动作电流计算后为，它与短路电流变化曲线的交点M即为保护1电流速断的保护范围。当在此点发生短路时，短路电流即为，速断保护刚好动作。根据以上分析，保护2的限时电流速断不应超过保护1电流速断的范围，因此在单侧电源供电的情况下，它的起动电流就应当整定为：。
上式中不可取等号，由于保护1和保护2的安装地点不同，使用的电流互感器和继电器不同，故它们之间的特性很难完全同样，会导致其中之一误动作。引入可靠系数，则得：，其中一般取为1.1-1.2。
从以上分析中已经得出，显示速断的动作时限应选择得比下一条线路速断保护的动作时限高出一个时间阶段。
为保证在正常运营情况下过电流保护绝不动作，显然保护装置的起动电流必须整定得大于该线路上也许出现的最大负荷电流。然而，在事实上拟定保护装置的启动电流时，还必须考虑在外部故障切除后，保护装置是否可以返回的问题。在故障切除后电压恢复时，电动机要有一个自启动过程。电动机的自启动电流要大于它正常工作的电流，因此，引入一个自启动系数来表达自启动时最大电流与正常运营时最大负荷电流之比，即：
保护4和5在这个电流的作用下必须立即返回。为此应使保护装置的返回电流大于。引入可靠系数，则：

由于保护装置的启动与返回是通过电流继电器来实现的。因此继电器返回电流与起动电流之间的关系就代表着保护装置返回电流与起动电流之间的关系。引入继电器返回系数，则保护装置的起动电流即为：

灵敏度校验：当过电流保护作为本线路的主保护时，应采用最小运营方式下本线路末端两相短路时的电流进行校验，规定；当作为相邻线路的后备保护时，则应采用最小运营方式下相邻线路末端两相短路时的电流进行校验，此时规定。此外，在各个过电流保护之间，还必须规定灵敏度系数互相配合，即对同一故障点而言，规定越靠近故障点的保护应具有越高的灵敏度系数。在后备保护之间，只有当灵敏度系数和动作时限都互相配合时，才干切实保证动作的选择性。这一点在复杂网络的保护中，特别应当注意。当故障点越靠近电源端时，短路电流越大，此时过电流保护动作切除故障的时限反而越长，所以过电流保护较少用来作主保护。

4.短路计算
4.1 短路电流的原则
短路电流计算是电力系统基本计算之一，一般采用标幺制进行计算。对于已知电力系统结构和参数的网络，短路电流计算的重要环节如下：
（1）制定等值网络并计算各元件在统一基准值下的标幺值。
（2）网络简化。对复杂网络消去电源点与短路点以外的中间节点，把复杂网络简化为如下两种形式之一：
（3）一个等值电势和一个等值电抗的串联电路，
（4）多个有源支路并联的多支星形电路，
（5）考虑接在短路点附近的大型电动机对短路电流的影响。
（6）计算指定期刻短路点发生某种短路时的短路电流（含冲击电流和短路全电流有效值）。
（7） 计算网络各支路的短路电流和各母线的电压。
一般情况下三相短路是最严重的短路（某些情况下单相接地短路或两相接地短路电流也许大于三相短路电流）。因此，绝大多数情况是用三相短路电流来选择或校验电气设备。此外，三相短路是对称短路，它的分析和计算方法是不对称短路分析和计算的基础。

4.2 短路电流的计算

图4.1 正负序阻抗图
求最大运营方式下B母线发生三相短路时的短路电流：

图4.2 最大运营方式下B母线发生三相短路

求最小运营方式下B母线发生两相短路时的短路电流：

图4.3 最小运营方式下B母线发生两相短路

求最大运营方式下C母线发生三相短路时的短路电流：

图4.4 最大运营方式下C母线发生三相短路

求最小运营方式下C母线发生两相短路时的短路电流：

图4.5 最小运营方式下C母线发生两相短路

D母线同母线的情况同样。
求最大运营方式下E母线（即变压器T7和T8出口）发生三相短路时的短路电流：

图4.6 最大运营方式下E母线（即变压器T4出口）发生三相短路

求最小运营方式下E母线（即变压器T7和T8出口）发生三相短路时的短路电流：

图4.7 最小运营方式下E母线（即变压器T7和T8出口）发生三相短路

求最大运营方式下F母线（即变压器T8出口）发生三相短路时的短路电流：

图4.8 最大运营方式下F母线（即变压器T8出口）发生三相短路

求最小运营方式下F母线（即变压器T4出口）发生两相短路时的短路电流：

图4.9 最小运营方式下F母线（即变压器T8出口）发生两相短路

表4.1 各点短路时流过保护处的正负序短路电流
短路点
最大运营方式
最小运营方式

B
0.403
1.35
0.507
0.53
C
0.554
0.98
0.542
0.5
D
0.554
0.98
0.542
0.5
E
0.93
0.583
0.85
0.32
F
1.1
0.49
1.24
0.22

图4.10 零序阻抗图
求最大运营方式下B母线发生短路：

图4.11 最大运营方式下B母线发生短路

单相接地短路零序电流为：

两相接地短路零序电流为：
求最小运营方式下B母线发生短路：

图4.12 最小运营方式下B母线发生短路

单相接地短路零序电流为：

两相接地短路零序电流为：
求最大运营方式下C母线发生短路：

图4.13 最大运营方式下C母线发生短路

单相接地短路零序电流为：

两相接地短路零序电流为：
求最小运营方式下C母线发生短路：

图4.14 最小运营方式下C母线发生短路

单相接地短路零序电流为：

两相接地短路零序电流为：

表4.2 各点短路时流过保护处的零序短路电流
短路点
最大运营方式
最小运营方式

B
0.742
0.35
0.29
0.66
0.32
0.30
C
1.27
0.23
0.19
0.793
0.29
0.26
D
0.742
0.35
0.29
0.66
0.32
0.30

5. 整定计算
5.1电流保护整定计算
电流保护整定原则：
电流速断保护按躲开本线路末端的最大短路电流来整定；限时速断保护按躲开下级各相邻元件电流速断保护的最大动作范围来整定；而过电流保护则按照躲开本元件最大负荷电流来整定。
对于保护2即1QF
Ⅰ段动作电流：

最小保护范围：

即保护2处电流速断保护在最小运营方式下没有保护区。
Ⅱ段动作电流：

灵敏度校验：
不满足规定。
Ⅲ段动作电流：

作为近后备的灵敏度校验：
满足规定。
作为远后备的灵敏度校验：
满足规定。
对于保护4即3QF。（保护2即2QF同保护4）
Ⅰ段动作电流：

最小保护范围：

即保护4处电流速断保护在最小运营方式下没有保护区。
Ⅲ段动作电流：

作为近后备的灵敏度校验：
满足规定。
对于保护3即4QF。
Ⅲ段动作电流：

作为近后备的灵敏度校验：
满足规定。
断路器5QF的整定与1QF相同，断路器6QF，7QF和2QF，3QF的整定相同，8QF的整定和4QF相同。

表5.1 电流保护各段整定值
整
定
值
保
护
点

Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1QF
1.62
0
1.29
0.5
507.4
2.5
2QF
1.18
0

142.1
2.0
3QF
1.18

142.1
2.0
4QF

142.1
2.0
5QF
1.62

507.4
2.5
6QF
1.18
0

142.1
2.0
7QF
1.18
0

142.1
2.0
8QF

142.1
2.0
5.2电流保护整定计算
距离保护2即1QF。
距离Ⅰ段的整定计算：躲过本线路末端短路时的测量阻抗。

距离Ⅱ段的整定计算：
1.与相邻线路BC的保护Ⅰ段配合（为保护4的Ⅰ段末端发生短路时对保护1而言的最小分支系数）。

2. 按躲开相邻变压器低压侧出口处短路整定

灵敏度校验：满足规定。

距离Ⅲ段的整定计算：躲过正常运营时的最小负荷阻抗。

作为近后备，按本线路末端短路校验：
，满足规定。
作为远后备，按相邻设备末端短路校验：
，满足规定。

距离保护4即3QF（保护1即2QF同保护4）

距离Ⅱ段的整定计算：按躲开相邻变压器低压侧出口处短路整定

灵敏度校验：满足规定。

距离Ⅲ段的整定计算：躲过正常运营时的最小负荷阻抗。

作为近后备，按本线路末端短路校验：
，满足规定。

距离保护3即4QF。

作为近后备，按本线路末端短路校验：
，满足规定。

距离保护5QF和1QF相同，距离保护6QF，7QF和3QF相同，距离保护8QF和4QF相同。
表5.1 距离保护各段整定值
整
定
值
保
护
点

Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1QF
20.4
0
32.8
0.5
121.9
2.5
2QF
17
0
53.04
0.5
435.4
2.0
3QF
17
0
53.04
0.5
435.4
2.0
4QF

435.4
2.0
5QF
20.4
0
32.8
0.5
121.9
2.5
6QF
17
0
53.04
0.5
435.4
2.0
7QF
17
0
53.04
0.5
435.4
2.0
8QF

435.4
2.0
5.3 零序电流保护整定计算
保护2即1QF。
零序电流Ⅰ保护：
躲开下级线路出口处单相或两相接地短路时也许出现的最大零序电流（即区外接地短路的最大三倍零序电流）：

零序电流Ⅱ段保护：
与下级线路零序电流Ⅰ段配合：

灵敏度：按本线路末端接地短路时的最小零序电流来校验
不满足规定。
零序电流Ⅲ段保护：
按躲开在下级线路出口处接地短路时说出现的最大不平衡电流来整定；

灵敏度校验：
，满足规定。
，满足规定。

保护4即3QF（保护1即2QF同保护4）
零序电流Ⅰ保护：

零序电流Ⅲ段保护：

灵敏度校验：
，满足规定。

保护3即4QF。
零序电流Ⅲ段保护：

灵敏度校验：
，满足规定。

零序电流保护5QF和1QF相同，零序电流保护6QF，7QF和3QF相同，零序电流保护8QF和4QF相同。

表5.2 零序电流保护各段整定值
整
定
值
保
护
点

Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1
1.26
0
1.30
0.5
0.198
2.5
2
1.076
0

0.1143
2.0
3
1.076
0

0.1143
2.0
4

0.1143
2.0
5
1.26
0
1.30
0.5
0.198
2.5
6

0.1143
2..0
7

0

0.1143
2.0
8

0.1143
2.0

6.保护装置的选择一般规定
对作用于跳闸的继电保护装置，在技术上有四个基本规定，也就是所说的“四性”：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
（1）选择性
选择性是指继电保护装置动作时，应在尽也许小的范围内将故障元件从电力系统中切除，尽量缩小停电范围，最大限度的保护电力系统中非故障部分能继续运营。
（2）速动性
快速的切除故障可以提高电力系统并列运营的稳定性，减少用户在电压减少的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏限度。因此，在发生故障时，应力求保护装置能迅速动作，切除故障。
动作迅速而同时又能满足选择性规定的保护装置，一般结构都比较复杂，价格也比较昂贵。电力系统在一些情况下，允许保护装置带有一定的延时切除故障的元件。因此，对继电保护速动性的具体规定，应根据电力系统的接线以及被保护元件的具体情况来拟定。
切除故障的总时间等于保护装置和断路器动作时间之和。一般的快速保护的动作时间为0.06~0.12s，最快的可达0.01~0.04s；一般的断路器动作时间为0.06~0.15s，最快的可达0.02~0.06s。
（3）灵敏性
继电保护的灵敏性是指，对于其保护范围内发生的故障或不正常运营状态的反映能力。满足灵敏性规定的保护装置应当是在事先规定的博爱户范围内部发生故障时，不管短路点的位置、短路的类型如何，以及短路点是否有过渡电阻都能敏锐感觉，对的反映。保护装置的灵敏性，通常用灵敏系数来衡量，通常记为Ksen，它重要决定于被保护元件和电力系统的参数和运营方式。
（4）可靠性
保护装置的可靠性是指，对于任何一台保护装置，在为其规定的保护范围内发生了他应当动作的故障，它不应当拒绝动作（简称拒动）；而在其他任何情况下，涉及系统正常运营状态或发生了该保护装置不应当动作的故障时，则不应当错误动作（简称误动）。
可靠性重要是针对保护装置自身的质量和运营维护水平而言的。一般来说，保护装置的原理方案越周全，结构设计越合理，所用元器件质量越好，制造工艺越精良，内外接线越简明，回路中继电器的触点数量越少，保护装置工作的可靠性就越高。同时，对的的安装和接线、严格的调整和实验、精确的整定计算和操作、良好的运营维护以及丰富的运营经验等，对于提高保护运营的可靠性也具有重要的作用。
以上四个基本规定是分析研究继电保护性能的基础。在它们之间，既有矛盾的一面，又有在一定条件下统一的一面。继电保护的科学研究、设计、制造和运营的绝大部分工作也是围绕着如何解决好这四个基本规定之间的辨证统一关系而进行的。
此外，再选择继电保护方式时除应满足上述的基本规定外，还应考虑经济条件。

7.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毕设计的能力。本课程设计是针对与110kv电网在不同运营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，再设计思绪中紧扣继电保护的四规定：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。由于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结识，通过和同学的讨论加强了团队合作意识。

参考资料
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[2]陈永芳.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算. 北京:中国电力出版社,2023
[3]孙国凯.电力系统继电保护原理. 北京:中国水利水电出版社,2023
[4]西北电力设计院.电力工程电气设计手册.北京：中国电力出版, 1996
[5]何仰赞.温增银.电力系统分析（上、下）.武汉:华中科技大学出版社，2023
[6]冯炳阳.输电设备手册[M] .北京：机械工业出版社，2023
[7]戈东方.电力工程电气设备手册.北京：中国电力出版社，1998
[8]曹绳敏.电力系统课程设计及毕业设计参考资料.北京：中国电力出版社，1995
[9]黄其励.电力工程师手册（上、下）.北京：中国电力出版社， 2023
[10]周文俊.电气设备实用手册.北京：中国水利水电出版社，1999