《继电保护》课程设计.doc

1 设计原始资料 1.1 题目 如下网络，系统参数如下:，，，，，，，，线路阻抗,,,,,,, 试对线路CD、DE进行电流保护的设计。 2 分析课题的内容 2.1 三段式电流保护基本原理 电流速断保护是按照躲开本级线路末端的最大短路电流来整定的，当短路电流超过整定值时，则保护装置动作，断路器跳闸，电流速断保护一般没有时限，不能保护线路全长。 限时电流速断保护是按照躲开本下级线路电流速断保护的最大保护范围来整定的，能保护线路全长，并具有一定的灵敏度。 定时限过电流保护是按本元件最大负荷电流来整定。一般情况下，它不仅能够保护本级电路的全长，而且保护相邻线路的全长，可以起到远后备保护的作用。 2.2 本设计的保护配置 2.2.1 主保护配置 选用三段式电流保护，经灵敏度校验可得电流速断保护不能作为主保护。因此，主保护应选用三段式距离保护。 2.2.2 后备保护配置 过电流保护作为后备保护和远后备保护。 3 短路电流计算 3.1 等效电路的建立 由已知可得,线路的总阻抗的计算公式为 (3.1) 其中：—线路单位长度阻抗； —线路长度。 所以，将数据代入公式(3.1.1)可得各段线路的线路阻抗分别为 经分析可知，最大运行方式即阻抗最小时，则有三台发电机运行，线路~ 运行，由题意知、连接在同一母线上，则 式中 —最大运行方式下的阻抗值； 同理，最小运行方式即阻抗值最大，分析可知在只有和运行，相应地有 由此可得最大运行方式等效电路如图 1所示，最小运行方式等效电路图如图3所示。 图 2 最大运行方式等效电路图 图 3 最小运行方式等效电路图 3.2 保护短路点的选取 选取D、E点为短路点进行计算。 3.3 短路电流的计算 3.3.1 最大方式短路电流计算 在最大运行方式下流过保护元件的最大短路电流的公式为 (3.2) 式中 —系统等效电源的相电动势； —短路点至保护安装处之间的阻抗； —保护安装处到系统等效电源之间的阻抗； —短路类型系数、三相短路取1，两相短路取。 （1）对于保护1等值电路图如图2所示，母线E最大运行方式下发生三相短路流过保护1的最大短路电流为 代入数据得： （2）对于保护2等值电路图如图3所示，母线E最大运行方式下发生三相短路流过保护2的最大短路电流为 代入数据得： 3.3.2 最大方式短路电流计算 在最小运行方式下流过保护元件的最小短路电流的公式为 式中 —系统等效电源的相电动势； —保护安装处到系统等效电源之间的阻抗； —短路点到保护安装处之间的阻抗。 所以带入各点的数据可以计算得到各点的的最小短路电流。 4 保护的配合及整定计算 4.1 主保护的整定计算 4.1.1 动作电流的计算 最小保护范围计算式为 其中 —系统等效电源的相电动势； —短路点至保护安装处之间的阻抗； —线路单位长度的正序阻抗。 (1)对于保护1等值电路图如图2所示，母线D最大运行方式下发生三相短路流过保护1的最大短路电流为 相应的速断定值为 最小保护范围根据式（4.1）可得 即1处的电流速断保护在最小运行方式下也没有保护区。 (2)对于保护2等值电路图如图2所示，母线D最大运行方式下发生三相短路流过保护2的最大短路电流为 相应的速断定值为 最小保护范围根据式（4.1）可得 即2处的电流速断保护在最小运行方式下也没有保护区。 4.1.2 灵敏度校验 限时电流速断定值根据式(4.2)可以计算。 (4.2) 其中—可靠系数，取值为1.15。 线路末端（即D处）最小运行方式下发生两相短路时的电流为 所以保护2处的灵敏度系数为 即不满足≥1.2的要求。 4.2 后备保护的整定计算 4.2.1 动作电流的计算 过电流整定值计算公式为 （4.3） 其中 —可靠系数，取值为1.15； —可靠系数，取值为1.5； —可靠系数，取值为0.8