繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)-輸電線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)

繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：輸電線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)班級(jí)： 姓名: 學(xué)號(hào)：0803402指導(dǎo)老師： 目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"供電課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 2\o"CurrentDocument"摘要 3\o"CurrentDocument"緒論 3\o"CurrentDocument".電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的原理和任務(wù) 3\o"CurrentDocument".對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 3\o"CurrentDocument".概述所作題目的意義、本人所做的工作及系統(tǒng)的主要功能 4\o"CurrentDocument"一、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 5\o"CurrentDocument"二、短路電流和繼電保護(hù)的整定計(jì)算 6\o"CurrentDocument"（一）、AB段的繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn) 6\o"CurrentDocument"（二”BC段的繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn) 8\o"CurrentDocument"（三）、CD段的繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn) 10\o"CurrentDocument"三、保護(hù)接線原理圖 11\o"CurrentDocument"四、電流繼電器型號(hào)的選擇 12\o"CurrentDocument"五、課程設(shè)計(jì)體會(huì) 13\o"CurrentDocument"六、結(jié)束語 13\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn) 14供電課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目輸電線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)需求1,AB段和BC段均設(shè)兩段式（速斷，過流），CD段只設(shè)過流保護(hù)；2，計(jì)算出各保護(hù)的整定值，并選擇繼電器的型號(hào)，而且校驗(yàn)其保護(hù)范圍和靈敏度是否符合要求；3，畫出A站和B站的保護(hù)接線原理圖。三、原始參數(shù)□S「一口」□S「一口」某企業(yè)供電系統(tǒng)圖CDS^=0,78①速斷可靠系數(shù)?、偎贁嗫煽肯禂?shù)取1.2③過流可靠系數(shù)取1.2⑤返回系數(shù)取0.85②限時(shí)速斷可靠系數(shù)取1.1④接線系數(shù)取1⑥自起動(dòng)系數(shù)取1摘要供電系統(tǒng)中大量的不同類型的電氣設(shè)備通過線路聯(lián)結(jié)在一起。受線路運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，線路分布廣闊等因素的制約，故障在電力系統(tǒng)中的發(fā)生幾乎是無法避免的，而各個(gè)環(huán)節(jié)之間又是相輔相成缺一不可的關(guān)系，因此無論哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成影響。輸電線路是連接供電部門與用電部門的紐帶，是整個(gè)店里系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)支撐，針對(duì)現(xiàn)有電力系統(tǒng)容量的擴(kuò)大，電壓等級(jí)的提高，線路輸電容量的增加，為了保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，本文對(duì)輸電線路繼電保護(hù)的任務(wù)及基本要求做簡要說明，在對(duì)短路電流和繼電保護(hù)動(dòng)作電流進(jìn)行了計(jì)算的基礎(chǔ)上，對(duì)輸電線路中繼電保護(hù)配置進(jìn)行了分析。緒論1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的原理和任務(wù)繼電保護(hù)原理是利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時(shí)的電氣量（電流、電壓、功率、頻率等）的變化構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作的原理，還有其他的物理量，如變壓器油箱內(nèi)故障時(shí)伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強(qiáng)度的增高。大多數(shù)情況下，不管反應(yīng)哪種物理量，繼電保護(hù)裝置都包括測量部分（和定值調(diào)整部分）、邏輯部分、執(zhí)行部分。繼電保護(hù)的基本任務(wù)：（1）自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，并保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。（2）反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件（例如有無經(jīng)常值班人員），而動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘。此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免不必要的動(dòng)作和由于干擾而引起的誤動(dòng)作。2、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求：這四“性”之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一。（1）可靠性是指保護(hù)該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠動(dòng)作。不該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠不動(dòng)作?？煽啃允菍?duì)繼電保護(hù)裝置性能的最根本的要求。(2)選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障，當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線路保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)切除故障。為保證對(duì)相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)和同一保護(hù)內(nèi)有配合要求的兩元件(如啟動(dòng)與跳閘元件或閉鎖與動(dòng)作元件)的選擇性，其靈敏系數(shù)及動(dòng)作時(shí)間，在一般情況下應(yīng)相互配合。(3)靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)，各類保護(hù)的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。選擇性和靈敏性的要求，通過繼電保護(hù)的整定實(shí)現(xiàn)。(4)速動(dòng)性是指保護(hù)裝置應(yīng)盡快地切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動(dòng)重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動(dòng)投入的效果等。一般從裝設(shè)速動(dòng)保護(hù)(如高頻保護(hù)、差動(dòng)保護(hù))、充分發(fā)揮零序接地瞬時(shí)段保護(hù)及相間速斷保護(hù)的作用、減少繼電器固有動(dòng)作時(shí)間和斷路器跳閘時(shí)間等方面入手來提高速動(dòng)性。3、概述所作題目的意義、本人所做的工作及系統(tǒng)的主要功能.概述所作題目的意義：我們選的這組題讓我們進(jìn)一步加深對(duì)電網(wǎng)電流保護(hù)的理解以及應(yīng)用，掌握電流速斷和過流保護(hù)電流值的整定，靈敏度的校驗(yàn)以及繼電器的選型。這對(duì)我們以后工作有很大的實(shí)用意義。.本人所做的工作：主要負(fù)責(zé)緒論部分的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的原理和任務(wù)以及對(duì)繼電保護(hù)的基本要求的確定。.系統(tǒng)的主要功能：通過測量電流的大小來反映一次電氣設(shè)備的故障或異常運(yùn)行狀況，當(dāng)電流增大時(shí)，通過三段式電流保護(hù)將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除或發(fā)出警告信息，以防止各電氣設(shè)備因?yàn)檫^電流而損壞及最大限度地維持系統(tǒng)的穩(wěn)定，保持供電的連續(xù)性，保障人身的安全。

一、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)根據(jù)繼電保護(hù)的基本要求和本設(shè)計(jì)的要求，將在AB段和BC段均設(shè)速斷和過過流結(jié)合的兩段式保護(hù)，CD段只設(shè)過流保護(hù)。具體的設(shè)計(jì)方案如下：1.AB段：用無時(shí)限電流速斷保護(hù)作為AB段線路上的電流I段保護(hù)；用限時(shí)電流速斷保護(hù)以及配合BC段的保護(hù)作為AC段線路上的電流II段保護(hù)；并且無時(shí)限電流速斷保護(hù)和限時(shí)電流速斷保護(hù)為主保護(hù)，用定時(shí)限過電流保護(hù)作為該線路上的后備保護(hù)（即電流III段保護(hù)），包括對(duì)AB段線路上的近后備保護(hù)和BC段線路上的遠(yuǎn)后備保護(hù)。2.BC段：用無時(shí)限電流速斷保護(hù)作為BC段線路上的電流I段保護(hù)；用限時(shí)電流速斷保護(hù)以及配合CD段的保護(hù)作為BD段線路上的電流II段保護(hù)；并且無時(shí)限電流速斷保護(hù)和限時(shí)電流速斷保護(hù)作為主保護(hù)，用定時(shí)限過電流保護(hù)作為此段線路上的后備保護(hù)（即電流III段保護(hù)），包括對(duì)BC段線路上的近后備保護(hù)和CD段線路上的遠(yuǎn)后備保護(hù)。3.CD段：用定時(shí)限過電流保護(hù)作為對(duì)CD段近后備保護(hù)。系統(tǒng)總體方案示意圖如下：ns^-o.sII段保護(hù)區(qū)3.CD段：用定時(shí)限過電流保護(hù)作為對(duì)CD段近后備保護(hù)。系統(tǒng)總體方案示意圖如下：ns^-o.sII段保護(hù)區(qū)HijnKvlib33.^=n.7n3CDS^=0,78I段保護(hù)區(qū)II段保護(hù)區(qū)、短路電流和繼電保護(hù)的整定計(jì)算(一)、AB段的繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)1、保護(hù)1無時(shí)限電流速斷保護(hù)(電流I段)整定計(jì)算(1)求動(dòng)作電流Lact.1①求最大運(yùn)行方式下AB段線路末端B處的三相短路電流'max人。由原始參數(shù)得， .^"電力系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的電力系統(tǒng)的電抗為：X=0.6330電力系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的電力系統(tǒng)的電抗為：Xmax=0.7030AB段線路的電抗：設(shè)線路采用架空線路，由表3-1得X0=0.350/kmXAB=0.350/kmX3km=1.050電力系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下總電抗為：XE.Bmin=Xmin+XAB=0.633+1.05=1.6830貝U Ik.max.B==U一=-J6.3——KA=1.7KAv-3X 京3x1.683E.Bmin②按躲過最大運(yùn)行方式下本線路末端三相短路時(shí)流過保護(hù)的最大短路電流整定，即11=KI=1.2X1.7KA=2.1KAact.1 relk.max.b(2)靈敏性校驗(yàn)，即求出最大、最小保護(hù)范圍。①在最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路時(shí)的保護(hù)范圍為：6.3一,U^1 ，、江 、一一一Imax=——(——X)= x( -—0.633)km=3.0kmX 11 min0.35 2.10act.1Imax%=如axx100%=—x100%=100%>50%l 3.0AB②在最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)的保護(hù)范圍為：- 6.3一一Imin=—(三X立—Xmax)=-x(—區(qū)x——0.703)km=2.3kmX11 2 0.35 2.1 20act.1I 2.3Imin%=fx100%=—義100%=76%>15%l 3.0AB2、保護(hù)1限時(shí)電流速斷保護(hù)（電流n段）整定計(jì)算。（1）求動(dòng)作電流iiiact.1①同理可以求出最大運(yùn)行方式下BC段線路末端C處的三相短路電流I⑶k.max.CBC段線路的電抗：設(shè)線路采用架空線路，由表3-1得X0=0.35。/kmXBC=0.35。/kmX5km=1.75。w U 6.3貝U I（3） =r~e =—= KA=0.94KAk.max.C、/3X +3x（2.1+1.75）S.Cmin按與相鄰線路保護(hù)2的I段動(dòng)作電流相配合的原則整定，即Iii=K'KI（3） =1.1X1.2X0.94KA=1.3KAact.1relrelk.max.C（2）動(dòng)作時(shí)限。應(yīng)比相鄰線路保護(hù)2的I段動(dòng)作時(shí)限高一個(gè)時(shí)限級(jí)差A(yù)t,即tii=11+At=0.5sABBC⑶靈敏系數(shù)校驗(yàn)。利用最小運(yùn)行方式下本線路末端發(fā)生兩相短路時(shí)流過保護(hù)的電流來校驗(yàn)。即K=吧.由=（ X-）/IiiiiIII X+X2 act.1act.1 max AB6,3：3 ：3=（ 斐—x—）/1.3=1.38>1.30.703+1.05 2故靈敏度滿足要求。3、保護(hù)1定時(shí)限過電流保護(hù)（電流ni段）整定計(jì)算。（1）求動(dòng)作電流Im，按躲過本線路可能流過的最大負(fù)荷電流來整定，即act.1Kiii.K 12x1Iin=rel-I= 1X0.8KA=1.13KAact.1 K L.max 0.85re（2）動(dòng)作時(shí)限，應(yīng)比相鄰線路保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限高一個(gè)時(shí)限級(jí)差A(yù)t,即tiii=tiii+At=tiii+2At=1.5s1 2 3⑶靈敏系數(shù)校驗(yàn)。①作近后備時(shí)。利用最小運(yùn)行方式下本線路末端兩相短路時(shí)流過保護(hù)的電流校驗(yàn)靈敏系數(shù)，即

K=IIIa1I(2) K=IIIa1I(2) _―k.min.B=IIIIact.16.3(——z U 乂.、達(dá)、/T( c X)/IIIIX+X2 act.1maxAB0.703+1.05、.:3 ,X—)/1.13=1.59>1.52近后備靈敏度滿足要求。②作遠(yuǎn)后備時(shí)。利用最小運(yùn)行方式下相鄰線路末端發(fā)生兩相短路時(shí)流過保護(hù)的電流校驗(yàn)靈敏系數(shù)，即K=IIIa2I(2) _K=IIIa2I(2) _-k.。min。C=IIIIact.16.3_( 巫zU 右( c X——)/IIIIX+X2 act.1maxAB0.703+2.8遠(yuǎn)后備靈敏度滿足要求。x2)/1.13=1.25>1.22（二）、BC段的繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)1、保護(hù)2無時(shí)限電流速斷保護(hù)（電流I段）整定計(jì)算（1）求動(dòng)作電流11。act.1①求最大運(yùn)行方式下BC段線路末端C處的三相短路電流I⑶k.max.c6.3=^ KA6.3=^ KA=1.1KA.<3x3.433I⑶ =—— c k.maxC<3XS.Cmin②按躲過最大運(yùn)行方式下本線路末端三相短路時(shí)流過保護(hù)的最大短路電流整定，11=KI（3） =1.2X1.1KA=1.3KAact。2 relk.max.c（2）靈敏性校驗(yàn)，即求出最大、最小保護(hù)范圍。①在最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路時(shí)的保護(hù)范圍為:TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1 1zU 1—0.633)km=6.2kmImax= (一——0.633)km=6.2kmX 11 min0.350act.2Imax%=1ax100%=6—x100%=124%>50%l 5.0BC②在最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)的保護(hù)范圍為:

TOC\o"1-5"\h\z廠 63/廠 3Imin=((cX'3—xmax)=---義( x―0.703)km=4.9kmX 11 2 0.35 1.3 20act.2I 4.9 、Imin%=fx100%=—x100%=98%>15%l 5.0AB2、保護(hù)1限時(shí)電流速斷保護(hù)（電流n段）整定計(jì)算。（1）求動(dòng)作電流iiiact.2①同理可以求出最大運(yùn)行方式下CD段線路末端D處的三相短路電流1⑶k.max.DBC段線路的電抗：設(shè)線路采用架空線路，由表3-1得X0=0.35。/kmXCD=0.35。/kmX0.5km=0.175。丁 U 6.3 …I(3) = ~~c =— KA=1KAk-max.D、:3X v3X(3.433+0.175)S.Cmin按與相鄰線路保護(hù)3的I段動(dòng)作電流相配合的原則整定，即Iii=K'KI（3） =1.1X1.2X1KA=1.3KAact.2 relrelk.max.D（2）動(dòng)作時(shí)限。應(yīng)比相鄰線路保護(hù)3的I段動(dòng)作時(shí)限高一個(gè)時(shí)限級(jí)差A(yù)t,即tii=BC11+At=0.5s⑶靈敏系數(shù)校驗(yàn)。利用最小運(yùn)行方式下本線路末端發(fā)生兩相短路時(shí)流過保護(hù)的電流來校驗(yàn)。即K_J-(UX-)/Iii2 act.2K =-)/Iii2 act.2iiIIIX+Xact.1 maxBC=(0.703+=(0.703+1.05+1.75.J3 .x')/1.3=1.31>1.32故靈敏度滿足要求。3、保護(hù)2定時(shí)限過電流保護(hù)（電流ni段）整定計(jì)算。（1）求動(dòng)作電流Iiii，按躲過本線路可能流過的最大負(fù)荷電流來整定，即act.1Kiii.K 12x1Iiii=relMsI=. 1X0.5KA=0.7KAact.2K L.max0.85re（2）動(dòng)作時(shí)限，應(yīng)比相鄰線路保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限高一個(gè)時(shí)限級(jí)差A(yù)t,即tiii=tiii+At=1.0s2 3⑶靈敏系數(shù)校驗(yàn)。

①作近后備時(shí)。利用最小運(yùn)行方式下本線路末端兩相短路時(shí)流過保護(hù)的電流校驗(yàn)靈敏系數(shù)，即KIII2I(2) _-k.min.C=IIIIact.1)/Iiii①作近后備時(shí)。利用最小運(yùn)行方式下本線路末端兩相短路時(shí)流過保護(hù)的電流校驗(yàn)靈敏系數(shù)，即KIII2I(2) _-k.min.C=IIIIact.1)/Iiiiact.2(0.703+2.8J3、, 、X—)/0.7=1.54>1.52近后備靈敏度滿足要求。②作遠(yuǎn)后備時(shí)。利用最小運(yùn)行方式下相鄰線路末端發(fā)生兩相短路時(shí)流過保護(hù)的電流校驗(yàn)靈敏系數(shù)，即KIII11(2) _-k.。min。D=IIIIact.2zU乂<3、/T( c X——)/IIIIX+X2 act.2maxAD.J3 .X—)/0.7=1.22>1.20.703+2.8+0.175 2遠(yuǎn)后備靈敏度滿足要求。(三)、CD段的繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)保護(hù)3CD段定時(shí)限過電流保護(hù)正定計(jì)算(1)求動(dòng)作電流，按躲過本線路可能流過的最大負(fù)荷電流來整定，即TTTK^,.KMs1.2X1Iact.3= k.max=qggX0.2kA=0.28kA(2)動(dòng)作時(shí)限，線路保護(hù)的最大動(dòng)作時(shí)限為：號(hào)=0.5s(3)靈敏系數(shù)校驗(yàn)利用最小運(yùn)行方式下本線路末端兩相短路時(shí)流過保護(hù)的電流校驗(yàn)靈敏系數(shù)。=1.23>1.2靈敏度滿足要求。10三、保護(hù)接線原理圖保護(hù)原理圖構(gòu)成如下：①I段保護(hù)測量元件由1KA、2KA組成，電流繼電器動(dòng)作后起動(dòng)1KA發(fā)I段保護(hù)動(dòng)作信號(hào)并由出口繼電器1KM接通QF跳閘回路。②II段保護(hù)測量元件由3KA、4KA組成，電流繼電器動(dòng)作后起動(dòng)時(shí)間繼電器1KT，1KT經(jīng)延時(shí)起動(dòng)2KS發(fā)II段保護(hù)動(dòng)作信號(hào)并由出口繼電器1KM接通QF跳閘回路，1KT延時(shí)整定值為電流II動(dòng)作時(shí)限。I、II段保護(hù)共同構(gòu)成主保護(hù)，可共用一個(gè)出口繼電器。③III段保護(hù)測量元件由5KA、6KA組成，電流繼電器動(dòng)作后起動(dòng)時(shí)間繼電器2KT，2KT經(jīng)延時(shí)起動(dòng)3KM發(fā)III段保護(hù)動(dòng)作信號(hào)并由出口繼電器2KM接通QF跳閘回路，2KT延時(shí)整定值為電流III段動(dòng)作時(shí)限。III段保護(hù)為后備保護(hù)，為提高保護(hù)動(dòng)作可靠性可以獨(dú)立使用一個(gè)出口繼電器。11四、電流繼電器型號(hào)的選擇根據(jù)原始資料中過流、速斷可靠系數(shù)可初步選定設(shè)備的型號(hào)為DL型電流繼電器。下面根據(jù)具體的動(dòng)作電流對(duì)設(shè)備型號(hào)做進(jìn)一步的選擇：AB段電流I段無時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流換算到電流互感器二次側(cè)為:T_ILt2_2AkA_K--800/5故AB段電流I段無時(shí)限電流速斷保護(hù)的電流斷電器KA1、KA2的型號(hào)選為DL-11。AB段電流II段限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流換算到電流互感器二次側(cè)為：__L3kA_I師一父-i5075-3A故AB段電流II段限時(shí)電流速斷保護(hù)的電流繼電器的KA3、KA4的型號(hào)選為DL-12。AB段電流III段定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作電流換算到電流互感器二次側(cè)為:K,800/5故AB段電流III段定時(shí)限過電流保護(hù)的電流繼電器KA5、KA6的型號(hào)選為DL-12。BC段電流I段無時(shí)限電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流換算到電流互感器二次側(cè)為:$=灣==13A故BC段電流I段無時(shí)限電流速斷保護(hù)的電流斷電器KA1、KA2的型號(hào)選為DL-11。BC段電流II段限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流換算到電流互感器二次側(cè)為：曲士-K_-500/5―故BC段電流II段限時(shí)電流速斷保護(hù)的電流繼電器的KA3、KA4的型號(hào)選為DL-12。BC段電流III段定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作電流換算到電流互感器二次側(cè)為:12I =匾=哇=7Aop-2Ks500/5