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电力系统继电保护课程设计 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气 093 姓 名： 张春发 学 号： 200909227 指导教师： 王秀华 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2012 年7 月 7日 1设计原始资料 1.1具体题目 系统接线图如下图，发电机以发电机-变压器组方式接入系统，开机方式为两侧各开1台机，变压器T6 1台运行。参数为： 线路阻抗 系统接线图 试对1、2进行零序保护的设计。 ⑴ 请画出所有元件全运行时三序等值网络图，并标注参数； ⑵ 分别求出1、2零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的定值，并校验灵敏度； ⑶ 保护1、2零序Ⅰ、Ⅱ是否需要方向元件； 2分析要设计的课题内容（保护方式的确定） 2.1设计规程 继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，110~220kV有效接地电力网线路，应按下列规定装设反应接地短路和相间短路的保护装置。 (1)对于接地短路： ① 装设带方向和不带方向的阶段式零序电流保护； ② 零序电流保护不能满足要求时，可装设接地距离保护，并应装设一段或两段零序电流保护作为后备保护。 (2) 对于相间短路： ① 单侧电源单回线路，应装设三相多段式电流或电压保护，如不能满足要求，则应装设距离保护； ② 双侧电源线路宜装设阶段式距离保护。 2.2本设计的保护配置 2.2.1主保护配置 电力系统正常运行时是三相对称的，其零序、负序电流值理论上是零。多数的短路故障是不对称的，其零、负序电流电压会很大，利用故障的不对称性可以找到正常与故障的区别，并且这种差别是零与很大值得比较，差异更为明显。所以零序电流保护被广泛的应用在110kV及以上电压等级的电网中。 2.2.2后备保护配置 距离保护是利用短路发生时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，该比值反应故障点到保护安装处的距离，如果短路点距离小于整定值，则保护装置动作。 在保护1、2、3和4处配备三段式距离保护，选用接地距离保护接线方式和相间距离保护接线方式。 3短路电流及残压计算 3.1等效电路的建立 将本题中的系统简化成三序电压等值网络，即正序网络如图1所示；负序网络如图2所示；零序网络，图3所示。 图1 正序网络 图2 负序网络 图3 零序网络 3.2保护短路点的选取 母线A处分别发生单相接地短路和两相接地短路，求出流过保护2的最大零序电流。 母线B处分别发生单相接地短路和两相接地短路，求出流过保护1和4的最大零序电流。 母线C处分别发生单相接地短路和两相接地短路，求出流过保护3的最大零序电流。 3.3短路电流的计算 整理线路参数 (1)B母线分别发生单相接地和两相接地短路时的等值网络。 单相接地短路时，故障端口正序阻抗为 故障端口负序阻抗为 故障端口零序阻抗为 则最大短路零序电流， 单相接地短路时==1.5443(kA) 两相接地短路时==1.6192(kA) (2)A母线分别发生单相接地和两相接地短路时的等值网络。故障端口正序阻抗为 故障端口负序阻抗为 故障端口零序阻抗为 则最大短路零序电流， 单相接地短路时 两相接地短路时 (3) C母线分别发生单相接地和两相接地短路时的等值网络。单相接地短路时，故障端口正序阻抗为 故障端口负序阻抗为 故障端口零序阻抗为 则最大短路零序电流， 单相接地短路时 两相接地短路时 4保护的配合及整定计算 4.1主保护的整定计算 4.1.1动作值（如动作电流） （1）1零序Ⅰ段躲开下一条线路出口处单相或两相接地时出现的最大零序电流 （2）1零序Ⅱ段与下一条线路Ⅰ段配合，即与3的Ⅰ段配合 分支系数 （3）2零序Ⅰ段躲开下一条线路出口处单相或两相接地时出现的最大零序电流 4.1.2动作时间 保护1的Ⅰ段和2的Ⅰ段均为零序速断电流保护，故动作时间均为0s,保护1的Ⅱ段为限时零序电流速断，比Ⅰ段延迟一个△t,故保护1的Ⅱ段的动作时间为0.5s 4.1.3灵敏度校验 4.2后备保护的整定计算 4.2.1动作值（如动作电流） (1)保护1的Ⅲ段保护按躲开末端最大不平衡电流 (2)保护2的Ⅲ段保护按躲开末端最大不平衡电流 4.2.2动作时间 保护1的Ⅲ段保护与下段线路配合，动作时间比Ⅱ段的动作时间延迟△t，故动作时间为1s. 4.2.3灵敏度校验 保护1的Ⅲ段保护,作为近后备保护