继电保护课程设计 对已知系统进行保护的配置及选择.doc

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： 　 姓 名： 　 学 号： 　 指导教师： 　　 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 如图1.1所示网络，系统参数为：=115/kV，Ω、Ω、Ω， km、km、、、线路阻抗0.4Ω/km=1.2、=1.15，=300A，=200A，=150A，=1.5，=0.85。 图1.1 系统网络图 1.2 要完成的内容 ⑴ 保护的配置及选择； ⑵ 短路电流计算（系统运行方式的考虑、短路点的考虑、短路类型的考虑）； ⑶ 保护原理展开图的设计； ⑷ 对保护的评价。 2 设计要考虑的问题 2.1 设计规程 在决定保护方式前，必须较详细地计算各短路点短路时，流过有关保护的短路电流， 然后根据计算结果，在满足《继电保护和自动装置技术规程》和题目给定的要求条件下，尽可能采用简单的保护方式。 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。应考虑距离保护。 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) 式中：—线路单位长度阻抗，—线路长度。 , , 最大最小运行方式的最小最大阻抗分别为 (3.2) 3.2 保护短路点的选取 选取B、C、D、E 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 (3.3) 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。 = 1.359(kA) (3.4) =1.387 (3.5) (3.6) 3.3.2 最小方式短路电流计算 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 (3.7) 式中 —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。 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 (4.1) 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； —线路单位长度的正序阻抗。 ⑴ 保护2 (4.2) (4.3) ⑵ 保护9 (4.4) (4.5) 在运行方式变化很大的情况下，电流速断保护在较小运行方式下可能没有保护区。 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。 (4.6) 式中： —可靠系数，取值为1.15。 ⑴ 整定保护2的限时电流速断定值为 (4.7) (4.8) (4.9) 即不满足1.2的要求。 ⑵ 保护9的限时电流速断定值考虑与保护3和保护4配合，如图3.11和3.12。 ① 保护9与保护3配合时等值电路图如图3.1.1，短路点为K1 图3.1.1 与保护3配合 分支系数根据式（4.10）计算 。 式中： 为流过短路点的电流，流过保护安装处的电流。 ， 满足要求。 ② 保护9与保护4配合时等值电路如图3.1.2，此时4装有方向元件： ，， 图 3.1.2 与保护4配合 4.2 后备保护的整定计算 4.2.1 动作电流的计算 （4.11) 式中 —可靠系数，取1.15；—可靠系数，取1.5；—可靠系数，取0.85。 (4.12) (4.13) (4.14) 4.2.2 动作时间的计算 假设母线E过电流保护动作时限为0.5s，保护的动作时间为 (4.15) (4.16) 4.2.3 灵敏度校验 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 (4.17) 1.3,1.2 满足作为后备保护的要求。 1.2满足要求,1.2不满足要求。 5 二次展开原理图的绘制 5.1 保护测量电路 展开图中交流回路和直流回路分开表示，分别如图5.1和图5.2所示。 图5.1 保护交流电流回路图 5.2 保护跳闸电路 图5.2 保护直流回路展开图 6 保护的评价 通过设计过程可以看出，在运行方式变化很大的110kV多点原系统中，最大运行方式下三相短路的短路电流与最小运行方式下得两相的短路电流相差很大。按躲过最大运行方式下末端最大短路电流整定的电流速断保护的动作值很大，最小运行方式下灵敏度不能满足要求。限时电流速断保护的定值必须与下一级线路电流速断保护的定