電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告班 級(jí)： 學(xué) 號(hào) 姓 名： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)時(shí)間：2012.3.24 評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：待添加的隱藏文字內(nèi)容2評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語：評(píng)語： 1設(shè)計(jì)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(duì)線路bc、cd、de進(jìn)行電流保護(hù)的設(shè)計(jì)。2 題目分析與方案設(shè)計(jì)2.1 題目分析1、保護(hù)的配置及選擇； 2、 短路電流計(jì)算及殘余電壓的計(jì)算（系統(tǒng)運(yùn)行方式的考慮、短路點(diǎn)的考慮、短路類型的考慮

2、）； 3、保護(hù)配合及整定計(jì)算； 4、保護(hù)原理展開圖的設(shè)計(jì)； 5、對(duì)保護(hù)的評(píng)價(jià)。2.2 方案設(shè)計(jì)、短路電流及殘余電壓計(jì)算在決定保護(hù)方式前，必須較詳細(xì)地計(jì)算各短路點(diǎn)短路時(shí)，流過有關(guān)保護(hù)的短路電流 和保護(hù)安裝處的殘余電壓 。然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果，在滿足“繼電保護(hù)和自動(dòng)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(jiǎn)單的保護(hù)方式。其計(jì)算步驟及注意事項(xiàng)如下。（1）系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)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(shí)流過保護(hù)裝置的短路電流最大和最小的系統(tǒng)運(yùn)行方式，以便計(jì)算保護(hù)的整定值和保護(hù)靈敏度。在需采用電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)時(shí)，還必須考慮系統(tǒng)的正常

3、運(yùn)行方式。（2）短路點(diǎn)的考慮求不同保護(hù)的整定值和靈敏度時(shí)，應(yīng)注意短路點(diǎn)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(diǎn)至少要取三點(diǎn)，即線路的始端、中點(diǎn)和末端三點(diǎn)。（3）短路類型的考慮相間短路保護(hù)的整定計(jì)算應(yīng)取系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下三相短路電流，以作動(dòng)作電流整定之用；而在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下計(jì)算兩相短路電流，以作計(jì)算靈敏度之用。 的計(jì)算選用三相短路或兩相短路進(jìn)行計(jì)算均可，因?yàn)閷?duì)保護(hù)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(hù)，系統(tǒng)運(yùn)行方式應(yīng)采用正常運(yùn)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(jì)算時(shí)查考每一

4、點(diǎn)的短路時(shí)保護(hù)安裝處的短路電流 和殘余電壓 ，將計(jì)算結(jié)果列成表格。流過保護(hù)安裝處的短路電流應(yīng)考慮后備保護(hù)的計(jì)算需要，即列出本線路各短路點(diǎn)短路時(shí)流過保護(hù)安裝處的短路電流，還要列出相鄰線路各點(diǎn)短路時(shí)流過保護(hù)安裝處的短路電流。保護(hù)安裝處的殘余電壓 列表與短路電流 相似。計(jì)算短路電流和殘余電壓時(shí)，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(jiǎn)單的方法計(jì)算。電壓一律用平均電壓。、保護(hù)方式的考慮及整定計(jì)算采用什么保護(hù)方式，主要視其能否滿足規(guī)程的要求。能滿足要求時(shí)，所采用的保護(hù)就可采用；不能滿足要求時(shí)，就必須采取措施使其符合要求或改用其他保護(hù)方式。選用保護(hù)方式時(shí)，首先考慮采用最簡(jiǎn)單的保護(hù)，以便提高保護(hù)的可

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

6、計(jì)算3.1本設(shè)計(jì)的保護(hù)配置3.1.1主保護(hù)配置選用三段式電流保護(hù)，經(jīng)靈敏度校驗(yàn)可得電流速斷保護(hù)不能作為主保護(hù)。因此，主保護(hù)應(yīng)選用三段式距離保護(hù)。3.1.2后備保護(hù)配置過電流保護(hù)作為后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)。3.2短路電流及殘壓計(jì)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(zhǎng)度阻抗； l是線路長(zhǎng)度。將數(shù)據(jù)代入公式(3.1)得 經(jīng)分析可知，最大運(yùn)行方式即阻抗最小時(shí)，如圖2所示，則有三臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行，線路全部運(yùn)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(yùn)行方式即阻抗值最大，如圖1所示，分析可知在只有和運(yùn)行，相應(yīng)地有由此可得等效電路：ffffbcde

7、10.620128123圖1 最大運(yùn)行方式等效電路ffffbcde3920128123圖2 最小運(yùn)行方式等效電路3.2.2保護(hù)短路點(diǎn)的選取選取b、c、d、e點(diǎn)為短路點(diǎn)。3.2.3短路電流的計(jì)算在最大運(yùn)行方式下流過保護(hù)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(dòng)勢(shì)； 短路點(diǎn)至保護(hù)安裝處之間的阻抗； 保護(hù)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(duì)于保護(hù)1，其等值電路圖如圖1所示：母線e最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路流過保護(hù)1的最大短路電流為（2）對(duì)于保護(hù)2等值電路圖如圖1所示，母線d最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路流過保護(hù)2的最大短路電流為（3）對(duì)于保護(hù)3

8、等值電路圖如圖1所示，母線c最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路流過保護(hù)3的最大短路電流為在最小運(yùn)行方式下流過保護(hù)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(dòng)勢(shì)； 保護(hù)安裝處到系統(tǒng)等效電源之間的阻抗； 短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處之間的阻抗。所以有4保護(hù)的配合及整定計(jì)算4.1主保護(hù)的整定計(jì)算最小保護(hù)范圍計(jì)算式為 (4)其中，系統(tǒng)等效電源的相電動(dòng)勢(shì)； 短路點(diǎn)至保護(hù)安裝處之間的阻抗； 線路單位長(zhǎng)度的阻抗。（1）對(duì)于保護(hù)1，其等值電路圖如圖1所示：母線e最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路流過保護(hù)1的最大短路電流為相應(yīng)的速斷定值為最小保護(hù)范圍計(jì)算式為即1處的電流速斷保護(hù)在最小運(yùn)行方式下沒有保護(hù)區(qū)。（2）對(duì)于保護(hù)2

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

10、有保護(hù)區(qū)。4.2后備保護(hù)的整定計(jì)算1、限時(shí)電流速斷的整定 (5) 其中，可靠系數(shù)，取值為1.15。整定保護(hù)2的限時(shí)電流速斷定值為線路末端（即d處）最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)的電流為所以保護(hù)2處的靈敏度系數(shù)為即不滿足1.2的要求。 同理保護(hù)3的限時(shí)電流速斷定值為 線路末端（即c處）最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)的電流為 所以保護(hù)3處的靈敏度系數(shù)為 也不滿足1.2的要求?？梢?，由于運(yùn)行方式變化太大，2、3處的限時(shí)電流速斷的靈敏度遠(yuǎn)不能滿足要求。（4）過電流整定值計(jì)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(hù)

11、動(dòng)作時(shí)限為0.5s，保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為在最小運(yùn)行方式下流過保護(hù)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(hù)1作為近后備保護(hù)的靈敏度應(yīng)為滿足近后備保護(hù)的要求；保護(hù)2作為遠(yuǎn)后備保護(hù)的靈敏度為滿足作為遠(yuǎn)后備保護(hù)的要求保護(hù)3作為遠(yuǎn)后備保護(hù)的靈敏度為滿足作為遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度的要求。5繼電保護(hù)設(shè)備的選擇5.1.1互感器的選擇根據(jù)計(jì)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(xì)請(qǐng)查表5.1。5.1.2繼電器（或微機(jī)保護(hù)裝置、測(cè)控保護(hù)單元）的選擇根據(jù)最大短路電流進(jìn)而計(jì)算出繼電器的整定電流和整定時(shí)間：(1)速斷保護(hù)整定電流： (2)過電流保護(hù)整定電流： (3)限時(shí)過電流保護(hù)整定電流和整定

12、時(shí)間：根據(jù)以上計(jì)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(hù)測(cè)量電路y,d11接線變壓器差動(dòng)保護(hù)的三相原理接線圖如圖3所示，對(duì)圖3說明以下兩點(diǎn)：(1) 該圖所示是主變壓器差動(dòng)保護(hù)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(kuò)大保護(hù)范圍。而習(xí)慣上將差動(dòng)保護(hù)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(diǎn)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(dòng)保護(hù)裝置誤動(dòng)作。圖3 三段式電流保護(hù)原理接線圖圖4 保護(hù)交流電流回路圖5 保護(hù)直流回路展開圖結(jié) 論在做繼電保護(hù)

13、配置時(shí)我們應(yīng)該使配置的結(jié)果滿足繼電保護(hù)的基本要求，就是要保證可靠性、選擇性、速動(dòng)性和靈敏性?？墒沁@四個(gè)指標(biāo)在很多情況下是互相矛盾的，因此我們要根據(jù)實(shí)際情況讓它們達(dá)到一定的平衡即可。通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)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(huì)遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。 同時(shí)我認(rèn)為我們的工作是一個(gè)團(tuán)隊(duì)的工作，團(tuán)隊(duì)需要個(gè)人，個(gè)人也離不開團(tuán)隊(duì)，必須發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。某個(gè)人的離群都可能導(dǎo)致整項(xiàng)工作的失敗。實(shí)習(xí)中只有一個(gè)人知道原理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須讓每個(gè)人都知道，否則一個(gè)人的錯(cuò)誤，就有可能導(dǎo)致整個(gè)工作失敗。團(tuán)結(jié)協(xié)作是我們實(shí)習(xí)成功的一項(xiàng)非常重要的保證。而這次實(shí)習(xí)也正好鍛煉我們這一點(diǎn)，這也是非常寶貴的。 對(duì)我們而言，知識(shí)上的收獲重要，精神上的豐收更加可喜。挫折是一份財(cái)富，經(jīng)歷是一份擁有。這次課程設(shè)計(jì)必將成為我人生旅途上一個(gè)非常美好的回憶！這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多專業(yè)知識(shí)問題，最后在老師的辛勤指導(dǎo)下，終于游逆而解。同時(shí)，在老師的身上我們學(xué)也到很多實(shí)用的知識(shí)，在次我們表示感謝！