110kV輸電線路距離保護

1、 繼電保護原理課程設計 題目名稱： 110KV輸電線路距離保護設計 系 別： 物理與電氣工程系 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 學 號： 姓 名： 指導老師： 日 期： 繼電保護原理課程設計任務書原始資料：如下圖所示網絡，系統(tǒng)參數為：， ， ， ， ， ，=0.5s，=，線路阻抗 ， ， ， ， ， ， ， ， ,，。對線路L1、L3進行距離保護的設計。（對2、9處進行保護設計）設計要求：本文要完成的內容是對線路的距離保護原理分析及整定計算，并根據分析和整定結果，合理的選擇繼電保護設備設備，并選擇正確的安裝方式，以確保安裝設備安全、可靠地運行。主要參考資料： 1 楊啟遜主編.微機型繼電保護基礎M

2、.北京:中國電力出版社,2009.2 賀家李主編.電力系統(tǒng)繼電保護原理M.北京:中國電力出版社,2010.3 張保會主編.電力系統(tǒng)繼電保護M.北京:中國電力出版社,2005.4 傅知蘭. 電力系統(tǒng)電氣設備選擇與實用計算M. 北京：中國電力出版社，2004.5 姚春球. 發(fā)電廠電氣部分M. 中國電力出版社，2007.6 孫麗華.電力工程基礎.北京.機械工業(yè)出版社.目 錄1 設計原始資料11.1 題目11.2 設計要求12 繼電保護方案設計12.1 主保護配置12.2 后備保護配置23 保護的配合及整定計算33.1 保護2處距離保護的整定與校驗33.2 保護9處距離保護的整定與校驗44 二次展開圖

3、的繪制64.1 保護測量電路64.1.1 絕對值比較原理的實現64.1.2 相位比較原理的實現74.2 保護跳閘回路85 總結9參考文獻101 設計原始資料1.1 題目如圖1-1所示網絡，系統(tǒng)參數為：， ， ， ， ， ，=0.5s，=，線路阻抗 ， ， ， ， ， ， ， ， ,，。對線路L1、L3進行距離保護的設計。（對2、9處進行保護設計）圖1-1 110kV網絡接線圖1.2 設計要求本文要完成的內容是對線路的距離保護原理分析及整定計算，并根據分析和整定結果，合理的選擇繼電保護設備設備，并選擇正確的安裝方式，以確保安裝設備安全、可靠地運行。2 繼電保護方案設計 2.1 主保護配置距離保護

4、段和距離保護段構成距離保護的主保護,如圖2-1為距離保護網絡接線圖。距離保護的段圖2-1 距離保護網絡接線圖瞬時動作，是保護本身的固有動作時間。保護1的整定值應滿足： 考慮到阻抗繼電器和電流、電壓互感器的誤差，引入可靠系數 (一般取0.80.85)，則 同理，保護2的段整定值為如此整定后，距離段就只能保護線路全長的80%90%，這是一個嚴重的缺點。為了切除本線路末端10%20%范圍以內的故障，就需要設置距離保護第段。距離段整定值的選擇和限時電流速斷相似，即應使其不超出下一條線路距離段的保護范圍，同時帶有高出一個的時限，以保證選擇性,當保護2第段末端短路時，保護1的測量阻抗為引入可靠系數 (一般

5、取0.8)，則保護1的段的整定阻抗為2.2 后備保護配置為了作為相鄰線路的保護裝置和斷路器拒絕動作的后備保護，同時也作為距離I段與距離II段的后備保護，還應該裝設距離保護第III段。距離III段：整定值與過電流保護相似，其啟動阻抗要按躲開正常運行時的負荷阻抗來選擇，動作時限還按照階梯時限特性來選擇，并使其比距離III段保護范圍內其他各保護的最大動作時限高出一個。3 保護的配合及整定計算3.1 保護2處距離保護的整定與校驗1、保護2處距離保護第I段整定（1）2處的I段的整定阻抗為（2） 動作時間（第I段實際動作時間為保護裝置固有的動作時間）。2、保護2處距離保護II段整定（1） 與相鄰線路距離保

6、護I段相配合,線路的II段的整定（2） 靈敏度校驗距離保護II段，應能保護線路的全長，本線路末端短路時，應有足夠的靈敏度?？紤]到各種誤差因素，要求靈敏系數應滿足 滿足要求（3） 動作時間，與相鄰線路距離I段保護配合，則它能同時滿足與相鄰保護以及與相鄰變壓器保護配合的要求。3、保護2處距離保護III段整定（1）整定阻抗：按躲開被保護線路在正常運行條件下的最小負荷阻抗來整定計算的，所以有 已知 ， ， ，帶入公式(3.5)可得 （2）靈敏度校驗距離保護III段，即作為本線路I、II段保護的近后備保護，又作為相鄰下級線路的遠后備保護，靈敏度應分別進行校驗。作為近后備保護時，按本線路末端短路進行校驗，

7、計算式為滿足要求作為遠后備保護時，按相鄰線路末端短路進行校驗，計算式為滿足要求（3）動作時間 3.2 保護9處距離保護的整定與校驗1、保護9處距離保護第I段整定（1）線路L1的I段的整定阻抗為（2）動作時間（第I段實際動作時間為保護裝置固有的動作時間）。2、保護9處距離保護第II段整定(1) 與相鄰線路距離保護I段相配合考慮到分支系數的影響，線路L1的II段的整定阻抗為 ， 于是（2）靈敏度校驗距離保護II段，應能保護線路的全長，本線路末端短路時，應有足夠的靈敏度。滿足要求(3) 動作時間，與相鄰線路距離II段保護配合，則 它能同時滿足與相鄰保護以及與相鄰變壓器保護配合的要求。3、線路L1距離

8、保護第III段整定（1）整定阻抗：按躲開被保護線路在正常運行條件下的最小負荷阻抗來整定計算的，所以有 其中， ， 于是可得（2）靈敏度校驗距離保護III段，即作為本線路I、II段保護的近后備保護，又作為相鄰下級線路的遠后備保護，靈敏度應分別進行校驗。作為近后備保護時，按本線路末端短路進行校驗，計算式為 滿足要求作為遠后備保護時，按相鄰線路末端短路進行校驗，計算式為 滿足要求（3）動作時間 4、 三段式電流接線原理圖如圖3-1所示。 圖3-1 三段式電流接線原理圖4 二次展開圖的繪制4.1 保護測量電路對于動作于跳閘的繼電保護功能來說，最為重要的是判斷出故障處于規(guī)定的保護區(qū)內還是保護區(qū)外，至于區(qū)

9、內或區(qū)外的具體位置，一般并不需要確切的知道?？梢杂脙煞N方法來實現距離保護。一種是首先精確地測量出，然后再將它與事先確定的動作進行比較。當落在動作區(qū)之內時，判為區(qū)內故障，給出動作信號；當落在動作區(qū)之外時，繼電器不動作。另一種方法不需要精確的測出，只需間接地判斷它是處在動作邊界之外還是處在動作邊界之內，即可確定繼電器動作或不動作。4.1.1 絕對值比較原理的實現 如前所述，絕對值比較的一般動作表達式如式所示。絕對值比較式的阻抗元件，既可以用阻抗比較的方式實現，也可以用電壓比較的方式實現。該式兩端同乘以測量電流，并令，,則絕對值比較的動作條件又可以表示為稱為電壓形式的絕對值比較方程。電路圖如圖4-1

10、所示。圖4-1 絕對值比較的電壓形成4.1.2 相位比較原理的實現相位比較原理的阻抗元件動作條件的一般表達式如式 所示，相位比較的動作條件可以表示為稱為電壓形式相位比較方程。電路圖如圖4-2所示。圖4-2 相位比較4.2 保護跳閘回路三段式距離保護主要由測量回路、起動回路和邏輯回路三部分組成，電路如圖4-3所示。（1）起動回路起動回路主要由起動元件組成，起動元件可由電流繼電器、阻抗繼電器、負序電流繼電器或負序零序電流增量繼電器構成。正常運行時，整套保護處于未起動狀態(tài)，即使測量元件動作也不會產生誤跳閘。起動部分用來在短路時起動整套保護，即解除閉鎖，允許1、2ZJK和3ZJK通過與門和去跳閘。起動

11、部分啟動后，起動時間電路，在0.1s時間內（開放時間內）允許距離I段跳閘。超過0.1s時動作，一方面通過禁止門閉鎖距離I段，另一方面起動切換繼電器，對于各段或各相有公用阻抗繼電器的距離保護裝置，進行段別或相別切換。（2）測量回路 測量回路的I段和II段，由公用阻抗繼電器1、2ZJK組成，而第III段由測量阻抗繼電器3ZJK組成。測量回路是測量短路點到保護安裝處的距離，用以判斷故障處于哪一段保護范圍。（3）邏輯回路 邏輯回路主要由門電路和時間電路組成。與門電路包括與門、或門和禁止門，用以分析判斷是否應該跳閘。圖4-3 保護跳閘回路5 總結通過繼電保護課程設計，本人從中學到了很多寶貴的經驗和知識。

12、對距離保護設計的過程有了一個很大程度了解，對設計的思路、基本方法、步驟有了深刻的認識。為以后的工作打下了一個堅實的基礎。通過這次設計，本人深刻的認識到了，理論知識和實踐相結合是學習中相當重要的一個環(huán)節(jié)，只有這樣才能提高自己的實際操作能力，并且從中培養(yǎng)自己的獨立思考。參考文獻1 楊啟遜主編.微機型繼電保護基礎M.北京:中國電力出版社,2009.2 賀家李主編.電力系統(tǒng)繼電保護原理M.北京:中國電力出版社,2010.3 張保會主編.電力系統(tǒng)繼電保護M.北京:中國電力出版社,2005.4 傅知蘭. 電力系統(tǒng)電氣設備選擇與實用計算M. 北京：中國電力出版社，2004.5 姚春球. 發(fā)電廠電氣部分M. 中國電力出版社，2007.6 孫麗華.電力工程基礎.北京.機械工業(yè)出版社.繼電保護原理課程設計成績評價表課程名稱繼電保護原理課程設計題目名稱110KV輸電線路距離保護設計學生姓名蘇媛媛學號B指導教師姓名黃麗霞職稱教師序號評價項目指 標滿分評分1工作量、工作態(tài)度和出勤率按期圓滿的完成了規(guī)定的任務，難易程度和工作量符合教學要求，工作努力，遵守紀律，出勤率高，工作作風嚴謹，善于與他人合作。202課程設計質量課程設計選題合理，計算過程簡練準確，分析問題思路清晰，結