電力系統(tǒng)繼電保護課程設(shè)計報告

1、電力系統(tǒng)繼電保護課程設(shè)計報告班 級： 學(xué) 號 姓 名： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計時間：2012.3.24 評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語：待添加的隱藏文字內(nèi)容2評語：評語：評語：評語：評語：評語：評語： 1設(shè)計原始資料系統(tǒng)參數(shù)為：，、，、，,線路阻抗0.4/km，=1.2，=1.15，=300a、，試對線路bc、cd、de進行電流保護的設(shè)計。2 題目分析與方案設(shè)計2.1 題目分析1、保護的配置及選擇； 2、 短路電流計算及殘余電壓的計算（系統(tǒng)運行方式的考慮、短路點的考慮、短路類型的考慮

2、）； 3、保護配合及整定計算； 4、保護原理展開圖的設(shè)計； 5、對保護的評價。2.2 方案設(shè)計、短路電流及殘余電壓計算在決定保護方式前，必須較詳細地計算各短路點短路時，流過有關(guān)保護的短路電流 和保護安裝處的殘余電壓 。然后根據(jù)計算結(jié)果，在滿足“繼電保護和自動裝置技術(shù)規(guī)程”和題目給定的要求條件下，盡可能采用簡單的保護方式。其計算步驟及注意事項如下。（1）系統(tǒng)運行方式的考慮除考慮發(fā)電廠發(fā)電容量的最大和最小運行方式外，還必須考慮在設(shè)備檢修或故障切除的情況下，發(fā)生短路時流過保護裝置的短路電流最大和最小的系統(tǒng)運行方式，以便計算保護的整定值和保護靈敏度。在需采用電流電壓聯(lián)鎖速斷保護時，還必須考慮系統(tǒng)的正常

3、運行方式。（2）短路點的考慮求不同保護的整定值和靈敏度時，應(yīng)注意短路點的選擇。若要繪制短路電流、電壓與距離的關(guān)系曲線，每一條線路上的短路點至少要取三點，即線路的始端、中點和末端三點。（3）短路類型的考慮相間短路保護的整定計算應(yīng)取系統(tǒng)最大運行方式下三相短路電流，以作動作電流整定之用；而在系統(tǒng)最小運行方式下計算兩相短路電流，以作計算靈敏度之用。 的計算選用三相短路或兩相短路進行計算均可，因為對保護所取的殘余而言，三相短路和兩相短路的殘余數(shù)值相同。若采用電流電壓連鎖速斷保護，系統(tǒng)運行方式應(yīng)采用正常運行方式下的短路電流和電壓的數(shù)值作為整定之用。（4）短路電流 和殘余電壓 列表為了便于整定計算時查考每一

4、點的短路時保護安裝處的短路電流 和殘余電壓 ，將計算結(jié)果列成表格。流過保護安裝處的短路電流應(yīng)考慮后備保護的計算需要，即列出本線路各短路點短路時流過保護安裝處的短路電流，還要列出相鄰線路各點短路時流過保護安裝處的短路電流。保護安裝處的殘余電壓 列表與短路電流 相似。計算短路電流和殘余電壓時，用標(biāo)幺值或用有名值均可，可根據(jù)題目的數(shù)據(jù)，用較簡單的方法計算。電壓一律用平均電壓。、保護方式的考慮及整定計算采用什么保護方式，主要視其能否滿足規(guī)程的要求。能滿足要求時，所采用的保護就可采用；不能滿足要求時，就必須采取措施使其符合要求或改用其他保護方式。選用保護方式時，首先考慮采用最簡單的保護，以便提高保護的可

5、靠性。當(dāng)采用簡單保護不能同時滿足選擇性、靈敏性和速動性要求時，則可采用較復(fù)雜的保護方式。選用保護方式時，可先選擇主保護，然后選擇后備保護。通過整定計算，檢驗?zāi)芊駶M足靈敏性和速動性的要求。當(dāng)采用的保護不能很好地滿足選擇性或速動性的要求時，允許采用自動重合閘來校正選擇性或加速保護動作。當(dāng)靈敏度不能滿足要求時，在滿足速動性的前下，可考慮利用保護的相繼動作，以提高保護的靈敏性。在用動作電流、電壓或動作時間能保證選擇性時，不要采用方向元件以簡化保護。 后備保護的動作電流 必須配合，要保證較靠近電源的上一元件保護的動作電流大于下一元件保護的動作電流 ，且有一定的裕度，以保證選擇性。3 電流保護的分析設(shè)計與

6、計算3.1本設(shè)計的保護配置3.1.1主保護配置選用三段式電流保護，經(jīng)靈敏度校驗可得電流速斷保護不能作為主保護。因此，主保護應(yīng)選用三段式距離保護。3.1.2后備保護配置過電流保護作為后備保護和遠后備保護。3.2短路電流及殘壓計算3.2.1等效電路的建立由已知可得 (1)其中，z線路單位長度阻抗； l是線路長度。將數(shù)據(jù)代入公式(3.1)得 經(jīng)分析可知，最大運行方式即阻抗最小時，如圖2所示，則有三臺發(fā)電機運行，線路全部運行，由題意知,連接在同一母線上，則其中“”表示取并聯(lián)的意思，以后不再解釋。同理，最小運行方式即阻抗值最大，如圖1所示，分析可知在只有和運行，相應(yīng)地有由此可得等效電路：ffffbcde

7、10.620128123圖1 最大運行方式等效電路ffffbcde3920128123圖2 最小運行方式等效電路3.2.2保護短路點的選取選取b、c、d、e點為短路點。3.2.3短路電流的計算在最大運行方式下流過保護元件的最大短路電流的公式為 (2)其中系統(tǒng)等效電源的相電動勢； 短路點至保護安裝處之間的阻抗； 保護安裝處到系統(tǒng)等效電源之間的阻抗；短路類型系數(shù)、三相短路取1，兩相短路取。（1）對于保護1，其等值電路圖如圖1所示：母線e最大運行方式下發(fā)生三相短路流過保護1的最大短路電流為（2）對于保護2等值電路圖如圖1所示，母線d最大運行方式下發(fā)生三相短路流過保護2的最大短路電流為（3）對于保護3

8、等值電路圖如圖1所示，母線c最大運行方式下發(fā)生三相短路流過保護3的最大短路電流為在最小運行方式下流過保護元件的最小短路電流的公式為 (3)其中，系統(tǒng)等效電源的相電動勢； 保護安裝處到系統(tǒng)等效電源之間的阻抗； 短路點到保護安裝處之間的阻抗。所以有4保護的配合及整定計算4.1主保護的整定計算最小保護范圍計算式為 (4)其中，系統(tǒng)等效電源的相電動勢； 短路點至保護安裝處之間的阻抗； 線路單位長度的阻抗。（1）對于保護1，其等值電路圖如圖1所示：母線e最大運行方式下發(fā)生三相短路流過保護1的最大短路電流為相應(yīng)的速斷定值為最小保護范圍計算式為即1處的電流速斷保護在最小運行方式下沒有保護區(qū)。（2）對于保護2

9、等值電路圖如圖1所示，母線d最大運行方式下發(fā)生三相短路流過保護2的最大短路電流為相應(yīng)的速斷定值為最小保護范圍為 =即2處的電流速斷保護在最小運行方式下也沒有保護區(qū)。（3）對于保護3等值電路圖如圖1所示，母線c最大運行方式下發(fā)生三相短路流過保護3的最大短路電流為相應(yīng)的速斷定值為最小保護范圍為即3處的電流速斷保護在最小運行方式下也沒有保護區(qū)。動作電流(ka)最小保護范圍(km)是否適用電流速斷保護bc段保護32.603-85.9否cd段保護21.87-70.6否de段保護11.57-42.3否表4.1 電流速斷保護整定結(jié)果上述計算表明，在運行方式變化很大的情況下，電流速斷保護在較小運行方式下可能沒

10、有保護區(qū)。4.2后備保護的整定計算1、限時電流速斷的整定 (5) 其中，可靠系數(shù)，取值為1.15。整定保護2的限時電流速斷定值為線路末端（即d處）最小運行方式下發(fā)生兩相短路時的電流為所以保護2處的靈敏度系數(shù)為即不滿足1.2的要求。 同理保護3的限時電流速斷定值為 線路末端（即c處）最小運行方式下發(fā)生兩相短路時的電流為 所以保護3處的靈敏度系數(shù)為 也不滿足1.2的要求?？梢姡捎谶\行方式變化太大，2、3處的限時電流速斷的靈敏度遠不能滿足要求。（4）過電流整定值計算公式為 （5） 其中，可靠系數(shù)，取值為1.15；可靠系數(shù)，取值為1.5；可靠系數(shù)，取值為0.85.所以有 同理得 假設(shè)母線e過電流保護

11、動作時限為0.5s，保護的動作時間為在最小運行方式下流過保護元件的最小短路電流的公式為 所以有靈敏度公式 可知，保護1作為近后備保護的靈敏度應(yīng)為滿足近后備保護的要求；保護2作為遠后備保護的靈敏度為滿足作為遠后備保護的要求保護3作為遠后備保護的靈敏度為滿足作為遠后備保護靈敏度的要求。5繼電保護設(shè)備的選擇5.1.1互感器的選擇根據(jù)計算得出各段的最大短路電流：由此可以選擇相應(yīng)的電流互感器，詳細請查表5.1。5.1.2繼電器（或微機保護裝置、測控保護單元）的選擇根據(jù)最大短路電流進而計算出繼電器的整定電流和整定時間：(1)速斷保護整定電流： (2)過電流保護整定電流： (3)限時過電流保護整定電流和整定

12、時間：根據(jù)以上計算參數(shù)就可以選擇合適的繼電器設(shè)備。6.二次展開原理圖的繪制6.1保護測量電路y,d11接線變壓器差動保護的三相原理接線圖如圖3所示，對圖3說明以下兩點：(1) 該圖所示是主變壓器差動保護裝置的三相原理圖，電流互感器裝設(shè)在斷路器與母線之間，這樣可以擴大保護范圍。而習(xí)慣上將差動保護裝置的電流互感器繪于斷路器與變壓器之間。(2) 當(dāng)y形接線的電流互感器二次側(cè)的中性點接地后，形接線的電流互感器二次側(cè)任何一相都不允許再接地。否則，將引起y形接線的電流互感器二次側(cè)一相被旁路，使差動保護裝置誤動作。圖3 三段式電流保護原理接線圖圖4 保護交流電流回路圖5 保護直流回路展開圖結(jié) 論在做繼電保護

13、配置時我們應(yīng)該使配置的結(jié)果滿足繼電保護的基本要求，就是要保證可靠性、選擇性、速動性和靈敏性?？墒沁@四個指標(biāo)在很多情況下是互相矛盾的，因此我們要根據(jù)實際情況讓它們達到一定的平衡即可。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。 同時我認為我們的工作是一個團隊的工作，團隊需要個人，個人也離不開團隊，必須發(fā)揚團結(jié)協(xié)作的精神。某個人的離群都可能導(dǎo)致整項工作的失敗。實習(xí)中只有一個人知道原理是遠遠不夠的，必須讓每個人都知道，否則一個人的錯誤，就有可能導(dǎo)致整個工作失敗。團結(jié)協(xié)作是我們實習(xí)成功的一項非常重要的保證。而這次實習(xí)也正好鍛煉我們這一點，這也是非常寶貴的。 對我們而言，知識上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。挫折是一份財富，經(jīng)歷是一份擁有。這次課程設(shè)計必將成為我人生旅途上一個非常美好的回憶！這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多專業(yè)知識問題，最后在老師的辛勤指導(dǎo)下，終于游逆而解。同時，在老師的身上我們學(xué)也到很多實用的知識，在次我們表示感謝！