07電力02谭善文电力系统继电保护原理课程设计.doc

《电力系统继电保护课程设计》 题 目: 单辐射式输电线路阶段式电流保护设计 系 别: 自动化学院 专 业: 07电气工程及其自动化 (低压电力智能控制方向) 姓 名: 谭善文 学 号: 2007104743002 指导教师: 曾燕飞 设计日期：目录 目录 1 一、课程设计目的和任务 2 二、设计主要仪器设备和材料 3 三、阶段式电流保护原理 3 四、线路相同短路的阶段式电流保护装置 4 五、阶段式电流保护实验参数整定计算 5 六、实验验证与调整 14 七、小结与展望 16 八、致谢 16 九、主要参考文献 16 一、课程设计目的和任务 设计目的：通过设计,使学生掌握和应用电力系统继电保护的设计,整定计算,资料整理查询和电气绘图等使用方法.在此过程中培养学生对各门专业课程整体观念综合能力,通过较为完整的工程实践基本训练,为全面提高学生的综合素质及增强工作适应能力打下一定的基础.本课程主要设计35KV线路,变压器,发电机继电保护的原理,配置及整定计算,给今后继电保护的工作打下良的基础。但由于实验条件所限，我们只能用200V的单辐射式输电线路阶段式电流保护设计来模拟上述设计。 设计任务：某线路网络接线如下 图1 线路网络接线图 已知：，，，，，，线路正常运行时的负荷电流为0.25A。要求： (1)计算f1、f2、f3、f4各点的最大和最小运行方式下的短路电流； (2)选出线路L1的电流互感器变比； (3)选出线路L1的保护方案并作出整定计算； (4)画出原理图 (5)选出所需继电器的规格、型号； (6)根据选出的继电器进行实训。 二、设计主要仪器设备和材料 表1 设计主要设备 序号 设备名称 使 用 仪 器 名 称 数量 1 控制屏 1 2 EPL-02A A站保护， B站保护 1 3 EPL-04 继电器（一）—DL-21C电流继电器 2 4 EPL-05 继电器（二）—DS-21时间继电器 2 5 EPL-06 继电器（四）—DZ-31B中间继电器 1 6 EPL-07B 继电器（五）—DX-8信号继电器 1 7 EPL-11 交流电压表 1 8 EPL-11 交流电流表 1 9 EPL-12 光示牌 1 10 EPL-17A 三相交流电源 11 EPL-11 直流电源及母线 1 三、阶段式电流保护实验原理 无时限电流速断保护、带时限电流速断保护和定时限过电流保护都是反应于电流升高而动作的保护装置。他们之间的区别主要在于按照不同的原则来选择起动电流。即速断是按照躲开某一点的最大短路电流来整定，限时速断是按照躲过前方各相邻元件电流速断保护的动作电流整定，而过电流保护则是按照躲过最大负荷电流来整定。由于电流速断不能保护线路全长，限时电流速断又不能作为相邻元件的后备保护，因此，为保证迅速而有选择性的切除故障，常常将电流速断、限时电流速断和过电流保护组合在一起，构成阶段式过流保护。具体应用时，可以只采用速断加过流保护，或限时速断加过流保护，及构成两段式过流保护，也可以三者同时使用，及构成三段湿过流保护。 四、线路相同短路的阶段式电流保护装置 由无时限电流速断保护、带时限电流速断保护、定时限过电流保护相配合而构成阶段式电流保护装置。这三部分保护分别叫作I、II、III段，其中I段无时限电流速断保护、II段带时限电流速断保护是主保护，III段定时限过电流保护是后备保护。 （1）阶段式电流保护的保护范围及时限配合 如图11-6所示，当在L1线路首端f1点短路时，保护1的I、II、III段均启动，由I段将故障瞬时切除，II段和III段返回；在线路末端f2点短路时，保护II段和III段启动，II段以0.5s时限切除故障，III段返回。若I、II段拒动，则过电流保护以较长时限将QF1跳开，此为过电流保护的近后备作用。当在线路L2上f3点发生故障时，应由保护2动作跳开QF2，但若QF2拒动，则由保护1的过电流保护动作将QF1跳开，这是过电流保护的远后备作用。 （2）阶段式电流保护的原理图 阶段式电流保护的原理图如图下所示，图中各元件均以完整的图形符号表示，有交流回路和直流回路，图中所示的接线方式是广泛应用于小接地电流系统电力线路。由继电器KA1、KS1组成I段；KA2、KT1、KS2组成II段；KA3、KT2、KS3组成III段。 五、阶段式电流保护实验参数整定计算 5.1计算各点最大和最小运行方式下的短路电流 当系统在最大运行方式下运行时有： f1的三相短路电流为： f1的两相短路