三段式电流保护的设计-课程设计
电力系统继电保护课程设计
题目：三段式电流保护的设计
班级：楼宇112
姓名： XXX
学号：2011XXXX
指导教师：
设计时间： 2013年5月14日
评语：
成绩
1 设计原始资料 1.1 具体题目
如下图所示网络，系统参数为：
35
3kV E ?=,111G Z =Ω、216G Z =Ω、312G Z =Ω错误!未找到引用源。
，12120L L km ==、330L km =，40B C L km -=错误!未找到引用源。，
25C D L km -=，错误!未找到引用源。25D E L km -=错误!未找到引用源。，线路阻抗0.4/km Ω，
' 1.2rel K = 错误!未找到引用源。、'''''
1.15rel rel K K ==错误!未找到引用源。
，.max 250B C I A -= ，.max 200C D I A -=，.max 100D E I A -=， 1.5ss K = ，0.85re K =错
误!未找到引用源。
G1
G2
G3
9
8
7
6
4
5
1
2
3
A
B
C
D
E
L1
L2
L3
试对线路L1，L2，L3进行电流保护的设计。
1.2 要完成的内容
（1）保护的配置及选择；
（2）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）；
（3）保护配合及整定计算； （4）保护原理展开图的设计； （5）对保护的评价。
2 设计要考虑的问题 2.1 设计规程
2.1.1 短路电流计算规程
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。其计算步骤及注意事项如下。
（1）系统运行方式的考虑
除考虑发电厂发电容量的最大和最小运行方式外，还必须考虑在设备检修或故障切除的情况下，发生短路时流过保护装置的短路电流最大和最小的系统运行方式，以便计算保护的整定值和保护灵敏度。在需采用电流电压联锁速断保护时，还必须考虑系统的正常运行方式。
（2）短路点的考虑
求不同保护的整定值和灵敏度时，应注意短路点的选择。若要绘制短路电流、电压与距离的关系曲线，每一条线路上的短路点至少要取三点，即线路的始端、中点和末端三点。
（3）短路类型的考虑
相间短路保护的整定计算应取系统最大运行方式下三相短路电流，以作动作电流整定之用；而在系统最小运行方式下计算两相短路电流，以作计算灵敏度之用。短路的计算选用三相短路或两相短路进行计算均可，因为对保护所取的残余而言，三相短路和两相短路的残余数值相同。
若采用电流电压连锁速断保护，系统运行方式应采用正常运行方式下的短路电流和电压的数值作为整定之用。
（4）短路电流列表
为了便于整定计算时查考每一点的短路时保护安装处的短路电流和，将计算结果列成表格。
流过保护安装处的短路电流应考虑后备保护的计算需要，即列出本线路各短路点短路时流过保护安装处的短路电流，还要列出相邻线路各点短路时流过保护安装处的短路电流。
计算短路电流时，用标幺值或用有名值均可，可根据题目的数据，用较简单的方法计算。
2.1.2 保护方式的选取及整定计算
采用什么保护方式，主要视其能否满足规程的要求。能满足要求时，所采用的保护就可采用；不能满足要求时，就必须采取措施使其符合要求或改用其他保护方式。
选用保护方式时，首先考虑采用最简单的保护，以便提高保护的可靠性。当采用简单保护不能同时满足选择性、灵敏性和速动性要求时，则可采用较复杂的保护方式。
选用保护方式时，可先选择主保护，然后选择后备保护。通过整定计算，检验能否满足灵敏性和速动性的要求。
当采用的保护不能很好地满足选择性或速动性的要求时，允许采用自动重合闸来校正选择性或加速保护动作。
当灵敏度不能满足要求时，在满足速动性的前下，可考虑利用保护的相继动作，以提高保护的灵敏性。
在用动作电流、电压或动作时间能保证选择性时，不要采用方向元件以简化保护。
后备保护的动作电流必须配合，要保证较靠近电源的上一元件保护的动作电流大于下一元件保护的动作电流，且有一定的裕度，以保证选择性。
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
L X Z = (3.1) 其中：Z —线路单位长度阻抗；
L —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
121L L X X Z L ==?=0.4?120=48Ω
330.43012L X Z L =?=?=Ω
0.44016BC B C X Z L -=?=?=Ω
10CD c D X Z L -=-=Ω
10DE D E X Z L -=?=Ω
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1L 、
3L
运行，由题意知1G 、3G 连接在同一母线上，则
)(6.10)1610(||)126()(||)||||(332121min Ω=++=++=L G L L G G s X X X X X X X
式中 min s X —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1G 和1L 运行，相应地有
)
(392415X X X 1L 1G max .s Ω=+=+=
由此可得最大运行方式等效电路如图3.1所示，最小运行方式等效电路图如图3.2所示。
B
C
D
E
123
10.6Ω
20Ω
12Ω
8Ω
图3.1 最大运行方式等效电路图
B
C
D
E
123
39Ω
20Ω
12Ω
8Ω
图3.2 最小运行方式等效电路图
3.2 保护短路点的选取
选取B 、C 、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
k s k Z Z E K
Z E I +==
∑?
?
(3.2)
式中 ?E —系统等效电源的相电动势；
k Z —短路点至保护安装处之间的阻抗；
s Z —保护安装处到系统等效电源之间的阻抗；
?K —短路类型系数、三相短路取1，两相短路取
2
3。 （1）对于保护2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2的最大短路电流为
CD
BC D X X X E
I ++=
smin max k
代入数据得：
CD BC D X X X E
I ++=
smin max k
)k (558.1A =
(2)对于保护5等值电路图如图2所示，母线C 最大运行方式下发生三相短路流过保护5的最大短路电流为
BC
C X X E
I +=
smin max k
代入数据得:
BC
C X X E I +=
smin max k
)k (17.2A =
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
L
s k Z Z E I +=
min .min .23
?
式中 ?E —系统等效电源的相电动势；
min s,Z —保护安装处到系统等效电源之间的阻抗； L Z —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。
）
（A I E 8.72781220391311523min =+++??=
）
（A I D 8.80912
20391
311523min =++??=
(3.3)
(3.4)
(3.5)
）
（A I C 51.97420
391311523min =+??=
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
min
1smax set z 23
L Z E I I
+?
=
? 其中 ?E —系统等效电源的相电动势；
s.max Z —短路点至保护安装处之间的阻抗；
1z —线路单位长度的正序阻抗。
(1)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
)
(558.1max kA I kD =
相应的速断定值为
)
(87.1558.12.1max 2kA I K I kD I
rel I set =?=?=
最小保护范围根据式（4.1）可得
)(6.70min 2km L =
即2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5等值电路图如图2所示，母线C 最大运行方式下发生三相短路流过保护3的最大短路电流为
)(17.2max kA I kC =
相应的速断定值为
)(603.217.22.1max ..ⅠⅠ3.kA I K I C k rel set =?=?=
最小保护范围根据式（3.4）可得
)
(3.42min 3km L =
即3处的电流速断保护在最小运行方式下也没有保护区。
所以，以上计算表明，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）
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。
ⅠⅡⅡset rel set I K I = (4.2) 其中 Ⅱrel K —可靠系数，取值为1.15。
（1）整定保护2的限时电流速断定值为
)(806.157.1×
15.1Ⅰ1.ⅡⅡkA I K I set rel set === 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
)
(8098.0142115
1220393115×23E 23max .min ..kA X X X I CD BC s D k ==++=++=
所以保护2处的灵敏度系数为
4484.0806.18098
.0Ⅱ
min ..Ⅱ2.===
set D k set I I K
即不满足sen K ≥1.2的要求。
（2）同理保护5的限时电流速断定值为
)(151.287.1×15.1Ⅰ
2.ⅡⅡ3
.kA I K I set rel set === 线路末端（即C 处）最小运行方式下发生两相短路时的电流为
)
(9746.0118115
20393115×23E 23max .min ..kA X X I BC s C k ==+=+=
所以保护5处的灵敏度系数为
4531.0151.29746
.0Ⅱ
min ..Ⅱ3.===set C k set I I K 也不满足sen K ≥1.2的要求。
可见，由于运行方式变化太大，2、3处的限时电流速断的灵敏度远不能满足要求。
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
re
L ss rel rel set
K I K K I I
max .Ⅲ
re ˊⅢK == （4.3）
其中 Ⅲ
rel K —可靠系数，取值为1.15；
ss K —可靠系数，取值为1.5； re K —可靠系数，取值为0.85。
所以有
304.5(A)150×03.20.85
150×1.5×15.1max .ⅢⅢ
1
.====-re L E D ss rel set K I K K I
同理得
406(A)200×03.2Ⅲ
2.==set I 609(A)300×
03.2Ⅲ
3.==set I
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
)(15.05.0Ⅲ1s t =+=
)(5.15.0Ⅲ1Ⅲ2s t t =+=
)(25.0Ⅲ2Ⅲ3s t t =+=
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
L
s k Z Z E
I +=
max .min .23
所以由灵敏度公式（4.4）
Ⅲ
min
.set
k sen I I K =
可知，保护1作为近后备保护的灵敏度应为
39.25.3048
.727Ⅲ
1
.min .Ⅲ1.===
set E set I I K ≥1.5 （4.4）
（4.5）
满足近后备保护的要求；
保护2作为远后备保护的灵敏度为
79.14068
.727Ⅲ
2
.min .Ⅲ2.===
set E set I I K ≥1.2 满足作为远后备保护的要求
保护5作为远后备保护的灵敏度为
33.16098
.809Ⅲ
3
.min .Ⅲ
3.===
set D set I I K ≥1.2 满足作为远后备保护灵敏度的要求。
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。其特点是每个继电器的输出量和输出量根据实际动作的回路情况分别画在途中不同的位置上，但任然用同一个符号标注，一边查对。在展开图中，继电器线圈和出点的链接尽量暗中故障后的动作连接，自左而右，自上而下的排列。
TAa
Ⅰ
TAa
TAa
Ⅱ
Ⅲ
TAa
TAc
TAc
TAc
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
KAb
Ⅲ
TAc
交流电流回路
图5.1 保护交流电流回路图
5.2保护跳闸电路
QF
+wc
-wc
KAa KAb KAc ⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅢKT ⅡKT ⅢKCO
KS I KAa KAc
KAa KAc KT
ⅡKT ⅢKS ⅡKS Ⅲ
KCO
YR
电流速断保护限时电流速断保护
过电流保护
跳闸回路
图5.2 保护直流回路展开图
三段式电流保护的设计(完整版)
学号 2010 《电力系统继电保护》 课程设计 （2010届本科） 题目：三段式电流保护课程设计 学院：物理与机电工程学院 专业：电气程及其自动化 作者姓名： 指导教师：职称：教授 完成日期：年12 月26 日
目录 1 设计原始资料........................................................................................................................................ - 3 - 1.1 具体题目..................................................................................................................................... - 3 - 1.2 要完成的内容............................................................................................................................. - 3 - 2 设计要考虑的问题................................................................................................................................ - 3 - 2.1 设计规程..................................................................................................................................... - 3 - 2.1.1 短路电流计算规程.......................................................................................................... - 3 - 2.1.2 保护方式的选取及整定计算 .......................................................................................... - 4 - 2.2 本设计的保护配置..................................................................................................................... - 5 - 2.2.1 主保护配置...................................................................................................................... - 5 - 2.2.2 后备保护配置.................................................................................................................. - 5 - 3 短路电流计算........................................................................................................................................ - 5 - 3.1 等效电路的建立......................................................................................................................... - 5 - 3.2 保护短路点及短路点的选取..................................................................................................... - 6 - 3.3 短路电流的计算......................................................................................................................... - 6 - 3.3.1 最大方式短路电流计算 .................................................................................................. - 6 - 3.3.2 最小方式短路电流计算 .................................................................................................. - 7 - 4 保护的配合及整定计算........................................................................................................................ - 8 - 4.1 主保护的整定计算..................................................................................................................... - 8 - 4.1.1 动作电流的计算............................................................................................................ - 8 - 4.1.2 灵敏度校验...................................................................................................................... - 9 - 4.2 后备保护的整定计算................................................................................................................. - 9 - 4.2.1 动作电流的计算.............................................................................................................. - 9 - 4.2.2 动作时间的计算............................................................................................................ - 10 - 4.2.3 灵敏度校验.................................................................................................................... - 10 - 5 原理图及展开图的的绘制.................................................................................................................. - 10 - 5.1 原理接线图............................................................................................................................... - 10 - 5.2 交流回路展开图........................................................................................................................- 11 - 5.3 直流回路展开图....................................................................................................................... - 12 - 6 继电保护设备的选择.......................................................................................................................... - 12 - 6.1 电流互感器的选择................................................................................................................... - 12 - 6.2 继电器的选择........................................................................................................................... - 13 - 7 保护的评价.......................................................................................................................................... - 14 -
电力系统继电保护课程设计——三段式电流保护的设计
电力系统继电保护课程设计 题目：三段式电流保护的设计 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 设计时间： 1 设计原始资料
具体题目 如图所示网络，系统参数为?E =115/3kV ，1G X =15Ω、2G X =10Ω、3G X =10Ω， 1L =2L =60km 、3L =40km 、C B L -=50km 、D C L -=30km 、E D L -=20km ，线路阻抗Ω/km， I rel K =、II rel K =III rel K =，max C B I -=300A ，max D C I -=200A ，max E D I -=150A ，ss K =，re K =。 图 系统网络图 试对线路BC 、CD 进行电流保护的设计。 要完成的内容 （1）保护的配置及选择； （2）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）； （3）保护配合及整定计算； （4）保护原理展开图的设计； （5）对保护的评价。 2 设计要考虑的问题 设计规程 短路电流计算规程 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 A B
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。其计算步骤及注意事项如下。 （1）系统运行方式的考虑 除考虑发电厂发电容量的最大和最小运行方式外，还必须考虑在设备检修或故障切除的情况下，发生短路时流过保护装置的短路电流最大和最小的系统运行方式，以便计算保护的整定值和保护灵敏度。在需采用电流电压联锁速断保护时，还必须考虑系统的正常运行方式。 （2）短路点的考虑 求不同保护的整定值和灵敏度时，应注意短路点的选择。若要绘制短路电流、电压与距离的关系曲线，每一条线路上的短路点至少要取三点，即线路的始端、中点和末端三点。 （3）短路类型的考虑 相间短路保护的整定计算应取系统最大运行方式下三相短路电流，以作动作电流整定之用；而在系统最小运行方式下计算两相短路电流，以作计算灵敏度之用。短路的计算选用三相短路或两相短路进行计算均可，因为对保护所取的残余而言，三相短路和两相短路的残余数值相同。 若采用电流电压连锁速断保护，系统运行方式应采用正常运行方式下的短路电流和电压的数值作为整定之用。 （4）短路电流列表 为了便于整定计算时查考每一点的短路时保护安装处的短路电流和，将计算结果列成表格。 流过保护安装处的短路电流应考虑后备保护的计算需要，即列出本线路各短路点短路时流过保护安装处的短路电流，还要列出相邻线路各点短路时流过保护安装处的短路电流。 计算短路电流时，用标幺值或用有名值均可，可根据题目的数据，用较简单的方法计算。 保护方式的选取及整定计算
输电线路电流微机保护实验报告
实验报告 姓名： 班级： 学号： 实验二 输电线路电流微机保护实验 一、实验目的 1．学习电力系统中微机型电流、电压保护时间、电流、电压整定值的调整方法。 2．了解电磁式保护与微机型保护的区别。 二、基本原理 1．试验台一次系统原理图 试验台一次系统原理图如图3-1所示。 2．电流电压保护基本原理 1）三段式电流保护 当网络发生短路时，电源与故障点之间的电流会增大。根据这个特点可以构成电流保护。电流保护分无时限电流速断保护（简称I 段）、带时限速断保护（简称II 段）和过电流保护（简称III 段）。下面分别讨论它们的作用原理和整定计算方法。 （1） 无时限电流速断保护（I 段） 单侧电源线路上无时限电流速断保护的作用原理可用图3-2来说明。短路电流的大小I k 和短路点至电源间的总电阻R ∑及短路类型有关。三相短路和两相短路时，短路电流I k 与R ∑的关系可分别表示如下： l R R E R E I s s s k 0)3(+== ∑ 图3-1 电流、电压保护实验一次系统图
l R R E I s s k 0)2(* 23 += 式中， E s ——电源的等值计算相电势；R s —— 归算到保护安装处网络电压的系统等值电阻；R 0—— 线路单位长度的正序电阻；l —— 短路点至保护安装处的距离。 由上两式可以看到，短路点距电源愈远（l 愈长）短路电流L k 愈小；系统运行方式小（R s 愈大的运行方式）I k 亦小。I k 与l 的关系曲线如图3-2曲线1和2所示。曲线1为最大运行方式(R s 最小的运行方式)下的I K = f (l )曲线，曲线2为最小运行方式(Rs 最大的运行方式)下的I K = f (l )曲线。 线路AB 和BC 上均装有仅反应电流增大而瞬时动作的电流速断保护，则当线路AB 上发生故障时，希望保护KA 2能瞬时动作，而当线路BC 上故障时，希望保护KA 1能瞬时动作，它们的保护范围最好能达到本路线全长的100%。但是这种愿望是否能实现，需要作具体分析。 以保护KA 2为例，当本线路末端k 1点短路时，希望速断保护KA2能够瞬时动作切除故障，而当相邻线路BC 的始端（习惯上又称为出口处）k 2点短路时，按照选择性的要求，速断保护KA 2就不应该动作，因为该处的故障应由速断保护KA 1动作切除。但是实际上，k 1和k 2点短点时，从保护KA 2安装处所流过短路电流的数值几乎是一样的，因此，希望k 1点短路时速断保护KA2能动作，而k 2点短点时又不动作的要求就不可能同时得到满足。 图3-2 单侧电源线路上无时限电流速断保护的计算图 为了获得选择性，保护装置KA2的动作电流I op2必须大于被保护线路AB 外部（k 2点）短路时的最大短路电流I k max 。实际上k 2点与母线B 之间的阻抗非常小，因此，可以认为母线B 上短路时的最大短路电流I k B max =I k max 。根据这个条 件得到：max B 12op k rel I K I = 式中，1 rel K ——可靠系数，考虑到整定误差、短路电流计算误差和非周期分
电力系统短路计算课程设计
南昌工程学院 课程设计 (论文) 机械与电气工程学院电气工程及其自动化专业课程设计（论文）题目电力系统短路电流计算 学生姓名 班级 学号 指导教师 完成日期2013 年11 月30 日
成绩： 评语： 指导教师： 年月日
南昌工程学院 课程设计（论文）任务书
机械与电气工程学院 10电气工程及其自动化专业班学生： 日期：自 2013 年 11 月 18 日至 2013 年 11 月 30 日 指导教师： 助理指导教师(并指出所负责的部分)： 教研室：电气工程教研室主任： 附录：短路点的设置如下，计算时桥开关和母连开关都处于闭合状态。
一、取基准容量： S B=100MVA 基准电压：U B=U av 二、计算各元件电抗标幺值： =0.0581， (1)X L=0.401Ω／km ，L1=16.582km L2=14.520km ，X d1=X d2=X'' d 系统电抗标幺值X'' =0.0581，两条110kV进线为LGJ-150型 d 线路长度一条为16.582km,另一条为14.520km.。 (2)主变铭牌参数如下： 1﹟主变：型号 SFSZ8-31500/110 接线 Y N/Y N/d11 变比 110±4×2.5%∕38.5±2×2.5%∕10.5 短路电压（%） U K(1-2)=10.47 U K(3-1)=18 U K(2-3)=6.33 短路损耗（kw） P K(1-2)=169.7 P K(3-1)=181 P K(2-3)=136.4 空载电流（%） I0(%)=0.46 空载损耗（kW） P0=40.6 2﹟主变：型号 SFSZ10-40000/110 接线 Y N/Y N/d11 变比 110±8×1.25%∕38.5±2×2.5%∕10.5 短路电压（%） U K(1-2)=11.79 U K(3-1)=21.3 U K(2-3)=7.08 短路损耗（kW） P K(1-2)=74.31 P K(3-1)=74.79 P K(2-3)=68.30 空载电流(%) I0(%)=0.11 空载损耗（kW） P0=26.71 (3)转移电势E∑=1
三段式电流保护的整定及计算范文
第1章输电线路保护配置与整定计算 重点：掌握110KV及以下电压等级输电线路保护配置方法与整定计算原则。 难点：保护的整定计算 能力培养要求：基本能对110KV及以下电压等级线路的保护进行整定计算。 学时：4学时 主保护：反映整个保护元件上的故障并能以最短的延时有选择地切除故障的保护称为主保护。 后备保护：主保护拒动时，用来切除故障的保护，称为后备保护。 辅助保护：为补充主保护或后备保护的不足而增设的简单保护。 一、线路上的故障类型及特征： 相间短路（三相相间短路、二相相间短路） 接地短路（单相接地短路、二相接地短路、三相接地短路） 其中，三相相间短路故障产生的危害最严重；单相接地短路最常见。相间短路的最基本特征是：故障相流动短路电流，故障相之间的电压为零，保护安装处母线电压降低；接地短路的特征： 1、中性点不直接接地系统 特点是： ①全系统都出现零序电压，且零序电压全系统均相等。 ②非故障线路的零序电流由本线路对地电容形成，零序电流超前零序电压90°。 ③故障线路的零序电流由全系统非故障元件、线路对地电容形成，零序电流滞后零序电压90°。显然，当母线上出线愈多时，故障线路流过的零序电流愈大。 ④故障相电压（金属性故障）为零，非故障相电压升高为正常运行时的相间电压。 ⑤故障线路与非故障线路的电容电流方向和大小不相同。
因此中性点不直接接地系统中，线路单相故障可以反应零序电压的出现构成零序电压保护；可以反应零序电流的大小构成零序电流保护；可以反应零序功率的方向构成零序功率方向保护。 2、中性点直接接地系统 接地时零序分量的特点： ①故障点的零序电压最高，离故障点越远处的零序电压越低，中性点接地变压器处零序电压为零。 ②零序电流的分布，主要决定于输电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗，而与电源的数目和位置无关。 ③在电力系统运行方式变化时，如果输电线路和中性点接地的变压器数目不变，则零序阻抗和零序等效网络就是不变的。但电力系统正序阻抗和负序阻抗要随着系统运行方式而变化，将间接影响零序分量的大小。 ④对于发生故障的线路，两端零序功率方向与正序功率方向相反，零序功率方向实际上都是由线路流向母线的。 二、保护的配置 小电流接地系统（35KV及以下）输电线路一般采用三段式电流保护反应相间短路故障；由于小电流接地系统没有接地点，故单相接地短路仅视为异常运行状态，一般利用母线上的绝缘监察装置发信号，由运行人员“分区”停电寻找接地设备。对于变电站来讲，母线上出线回路数较多，也涉及供电的连续性问题，故一般采用零序电流或零序方向保护反应接地故障。 对于短线路、运行方式变化较大时，可不考虑Ⅰ段保护，仅用Ⅱ段+Ⅲ段保护分别
继电保护电流保护课程设计
1.设计原始资料 1.1 题目 如下图所示网络，系统参数为： ； ，，85.0,5.1150,200,300, 15.1,2.1,km 20km 30,km 50, km 40,km 5.59,10,15,k 3/ 115max max max 313 1=============Ω=Ω==------re ss E D D C C B III rel II rei I rel E D D C C B G G K K A I A I A I K K K L L L L L X X V E ? 线路阻抗km /4.0Ω。 G1 G3 A B C D E 1 234 5 8 9 L1 L3 试对线路进行三段电流保护的设计。（说明：可让不同的学生做123456789处一至二处保护设计） 1.2 要完成的任务 我要完成的是对保护5和保护3进行三段电流保护的整定设计。 2.分析课题内容 2.1规程 根据规程要求110kV 线路保护包括完整的三段相间距离保护、三段接地距离保护、三段零序方向过流保护和低频率保护，并配有三相一次重合闸功能、过负荷告警功能，跳合闸操作回路。 在本题中涉及的是三段过流保护。其中， I 段、II 段可方向闭锁，保证了保护的选择性。 各段电流及时间定值可独立整定，方向元件采用正序电压极化，方向元件和电流元件接成按相启动方式。 2.2本设计保护配置
1 2.2.1 主保护 主保护：反映整个保护元件上的故障并能最短的延时有选择的切出故障的保护。在本设计中，I 段电流速断保护、I I 段限时电流速断保护为主保护。 2.2.2 后备保护 后备保护：主保护拒动时，用来切除故障的保护，称为后备保护。作为下级主保护拒动和断路器拒动时的远后备保护，同时作为本线路主保护拒动时近后备保护，也作为过负荷是的保护，一般采用过电流保护。 而在本设计中，III 段定时限过电流保护为后备保护。 3.短路电流的计算 3.1等效电路的建立 G1 G2 1 G X 3 G X 1 L Z 3 L Z BC Z CD Z DE Z 等效电路图 3.2短路点的选取 当供电网络中任意点发生三相或两相短路时，流过短路点与电源线路中的短路电流可近似计算式为 ;K S K Z Z E K I +=?? 其中，?E —系统等效电源的相电动势； K Z —短路点至保护安装处之间的阻抗； S Z —保护安装处到系统等效电源之间的阻抗； ?K —短路类型系数，三相短路取1，两相短路取 2 3；
继电保护课程设计完整版
课程设计任务书 110KV 单电源环形网络相间短路电流保护的设计 110KV 单电源环形网络接地短路电流保护的设计 一、已知条件 1．网络接线图 图1.1 b=20 c=30 d=40 e=40 2．网络中各线路均采用带方向或不带方向的电流电压保护，所有变压器均 采用纵差动作为主保护，变压器采用11/-?Y 接线。 3．发电厂最大发电容量为360MW ?，最小发电容量为260MW ?。 4．网络正常运行方式为发电厂容量最大且闭环运行。 360cos 0.850.129d MW x φ?=''= 26010.5% K MVA U ?= % 5.1060=K U MVA 231.510.5% K MVA U ?= 10.5% MVA = 31.510.5% K MVA U = 8DL 7DL 6DL 5DL A D B 1.5S 1.5S e KM d KM Pmax=20MV A Cos Φ=0.8 Pmax=30MV A Cos Φ=0.8 Pmax=28MV A Cos Φ=0.8
5．允许最大故障切除时间为0.9S . 6．110千伏断路器均采用1102-DW 型断路器，它的跳闸时间为0.05S ，Ⅱ 段保护动作时间0.4 S 。 7．线路AB 、BC 、AD 和CD 的最大负荷电流请自行计算，负荷自启动系数为 1.5。 8．各变电所引出线上后备保护的动作时间如图所示，S t 5.0=?。 9．线路的正序电抗均为KM /4.0Ω。 10． 主保护灵敏系数的规定：线路长度200公里以上不小于1.3，线路长 度50~200公里不小于1.4，50公里以下不小于1.5。 11． 后备保护灵敏系数的规定：近后备保护不小于1.3；远后备保护不小 于1.2。 二、设计任务 1．确定保护1、3、5、7的保护方式（三段式）、各段保护整定值及灵敏度。 2．绘制保护1的接线图（包括原理图和展开图）。 3．撰写说明书，包括短路计算过程（公式及计算举例）、结果和保护方式的 选择及整定计算结果（说明计算方法）。 三、设计要点 1．短路电流及残压计算，考虑以下几点 1.1 运行方式的考虑 1.2 最大负荷电流的计算 1.3 短路类型的考虑 1.4 曲线绘制 2．保护方式的选择和整定计算 1.1 保护的确定应从线路末端开始设计。 1.2 优先选择最简单的保护（三段式电流保护），以提高保护的可靠性。当 不能同时满足选择性、灵敏性和速动性时，可采用较为复杂的方式，比如采用电流电压连锁保护或方向保护等。 1.3 将最终整定结果和灵敏度校验结果列成表格。 四 说明：
三段电流保护实验报告
BeijingJiaotongUniversity 电力系统继电保护实验报告三段电流保护实验 姓名： 学号： 班级：电气1103 实验指导老师：倪平浩
一、电力系统继电保护实验要求 ①认真预习实验，保证在进实验室前，要掌握继电保护实验基础知识，熟悉继电保护实验环境。 要有一份详细的预习报告，预习报告必须认真写，须包含自己设计的实验电路。不得有相同的或者复印的预习报告。如果没有预习报告、预习报告雷同或者复印预习报告，则报告相同的同学都不得进入实验室做实验，回去重新预习，以后约时间做实验。 ②实验过程中要认真记录数据和实验中出现的问题，积极思考实验中的问题，可以讨论，但不能大声喧哗，不得做与实验无关的事情。 ③实验报告要认真写，要写出调试过程的问题，分析问题原因，和如何解决问题，不得抄袭。 ④保持实验室卫生，不得在实验室里乱丢弃垃圾。实验结束后，把实验桌周围的垃圾打扫干净。 二、电力系统继电保护常用继电器 1、电流继电器 电流继电器装设于电流互感器二次回路中，当电流大于继电器动作电流时动作，经跳闸回路作用于断路器跳闸。 结构图内部接线图 1．电磁铁2．线圈3．Z型舌片 4．弹簧5．动触点6．静触点 7．整定值调整把手8．刻度盘9．舌片行程限制杆 10．轴承 图13－1 DL-11型电流继电器结构图 动作原理： 如图13－1，当继电器线圈回路（图中2）中有电流通过时，产生电磁力矩，使舌片（图中3）向磁极靠近，但由于舌片转动时必须克服弹簧（图中4）的反作用力，因此通过线圈的电流必须足够大，当大于整定的电流值时（图中7、8），产生的电磁力矩使得舌片足以克服弹簧阻力转动，使继电器动作，接点闭合（图中5、6）。 电流继电器动作电流、返回电流、返回系数：
电力系统分析课设短路电流计算C语言程序
5.C语言实现三相短路电流的计算程序 代码使用C++编写的： #include "stdafx.h" #include"stdio.h" #include"math.h" #define Sd 100 #define Uav1 37 #define Uav2 6.3 int main(int argc, char* argv[]) { double xg1,S2,l1,l2,xT,Sn,xg2,x1,x2,x3; printf("请输入发电机G1参数：xg1="); scanf("%lf",&xg1); printf("请输入发电机G2提供的短路功率：S2="); scanf("%lf",&S2); xg2=0.1*Sd/S2*10; printf("请输入线路L1参数：l1="); scanf("%lf",&l1); x1=0.4*l1*Sd/Uav1/Uav1; printf("请输入线路L2参数：l2="); scanf("%lf",&l2); x2=0.4*l2*Sd/Uav1/Uav1; printf("请输入变压器参数：Vk%="); scanf("%lf",&xT); printf("请输入变压器参数：Sn="); scanf("%lf",&Sn); x3=0.5*xT/100*Sd/Sn; printf("xg1=%lf,xg2=%lf,x1=%lf,x2=%lf,x3=%lf\n",xg1,xg2,x1,x2,x3); double c,x4,x5,x6,I1k,I1,I2k,I2; c=sqrt(3); x4=xg2+x2; x5=x1*x4/(x1+x4); x6=x5+x3;
三段式零序电流保护(精)
实习(实训报告 实习(实训名称:电力系统继电保护课程设计学院: 专业、班级: 指导教师: 报告人: 学号: 时间: 2017年 1月 5日 目录 1设计题 目 ...............................................................................................................................3 2分
析设计要求 (4) 2.1设计规定 (5) 2.2本线路保护 计 .......................................................................................................................6 2.3 系统等效电路图.............................................................................. . (7) 3三段式零序电流保护整定计 算 ............................................................................................8 3.1 三段式零序电流保护中的原则 ...........................................................................................9 3.2 M侧保护 1零序电流保护Ⅰ段整定 (10) 3.3 N侧保护 1零序电流保护Ⅰ段整 定 (11) 4 零序电流保护评 价 ..............................................................................................................12 4.1原理与内容………………………………………………… . …………………………… .13 4.2零序电流保护的优缺点………………………………………………………………… ..13 5 总 结 (1) 4 参考文 献 .......................................................................................................................................... 15 1设计题目 如图 1所示为双电源网络中,已知线路的阻抗km X /4. 01Ω=, km X /4. 10Ω=,两侧系统等值电源的参数:
继电保护课程设计(三段电流保护)
继电保护原理课程设计报告评语： 考勤（10） 守纪 （10） 设计过程 （40） 设计报告 （30） 小组答辩 （10） 总成绩 （100） 专业：电气工程及其自动化 班级：电气1103 姓名：郭振 学号：201109318 指导教师：徐金阳 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2014 年7月11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?E =115/3kV ，1G X =15Ω，2G X =10Ω，3G X =10Ω， 1L =60km ，3L =40km ，C B L -=50km ，D C L -=30km ，E D L -=20km ，线路阻抗0.4Ω/km ，I rel K =1.2，II rel K =III rel K =1.15，max C B I -=300A ，max D C I -=200A ，max E D I -=150A ，ss K =1.5，re K =0.85。 图1.1 系统网络图 试对线路进行三段电流保护的设计。（说明：本报告将完成对2和5处的保护设计） 1.2 要完成的内容 （1）短路电流计算（系统运行方式的考虑、短路类型的考虑）； （2）保护配合及整定计算； （3）对保护的评价。 2 设计要考虑的问题 2.1 短路电流计算规程 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。其计算步骤及注意事项如下：
（1）系统运行方式的考虑 需考虑发电容量的最大和最小运行方式。 （2）短路类型的考虑 相间短路保护的整定计算应取系统最大运行方式下三相短路电流，以作动作电流整定之用；而在系统最小运行方式下计算两相短路电流，以作计算灵敏度之用。 2.2 保护方式的选取及整定计算 选用保护方式时，可先选择主保护，然后选择后备保护。通过整定计算，检验能否满足灵敏性和速动性的要求。 当灵敏度不能满足要求时，在满足速动性的前下，可考虑利用保护的相继动作，以提高保护的灵敏性。 后备保护的动作电流必须配合，要保证较靠近电源的上一元件保护的动作电流大于下一元件保护的动作电流，且有一定的裕度，以保证选择性。 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： L X Z = 其中，Z —线路单位长度阻抗；L —线路长度。 所以，将数据代入公式可得各段线路的线路阻抗分别为： L11600.424()X Z L =?=?=Ω ) (16404.03L3Ω=?=?=L Z X )(20504.0Ω=?=?=-C B BC L Z X ) (12304.0D C CD Ω=?=?=-L Z X )(8204.0E D DE Ω=?=?=-L Z X 经分析可知，最大运行方式时有两台发电机运行，线路L 1、L 3运行，由题意知1G 、 3G 连接在同一母线上，则 ()s m i n 11G 3L 3()||()(1524)||(1016)15.6 G L X X X X X = ++=+ +=Ω 其中，符号“||”表示并联的意思。 最小运行方式，有3G 和3L 运行，相应地有： ) (261610L3G3max .Ω=+=+=X X X s
毕业设计_电力系统三相短路电流的计算课程设计论文
银川能源学院 课程设计 课程名称：电力系统分析 设计题目：电力系统三相短路电流的计算
目录 摘要 ...................................... 错误！未定义书签。课题 (2) 第一章.短路的概述 (2) 1.1发生短路的原因 (2) 1.2发生短路的类型 (2) 1.3短路计算的目的 (3) 1.4短路的后果 (3) 第二章.给定电力系统进行三相短路电流的计算 (4) 2.1收集已知电力系统的原始参数 (4) 2.2制定等值网络及参数计算 (4) 2.2.1标幺值的概念 (4) 2.2.2计算各元件的电抗标幺值 (5) 2.2.3系统的等值网络图 (5) 第三章.故障点短路电流计算 (6) 第四章.电力系统不对称短路电流计算 (9) 4.1对称分量法 (9) 4.2各序网络的定制 (10) 4.2.1同步发电机的各序电抗 (10) 4.2.2变压器的各序电抗 (10) 4.3不对称短路的分析 (12) 4.3.1不对称短路三种情况的分析 (12) 4.3.2正序等效定则 (14) 心得体会 (15) 参考文献 (16)
电力系统分析是电气工程、电力工程的专业核心课程，通过学习电力系统分析，学生可以了解电力系统的构成，电力系统的计算分析及方法、电力系统常见的故障及其处理方法、电力系统稳定性的判断，为从事电力系统打下必要的基础。 电力系统短路电流的计算是重中之重，电力系统三相短路电流计算主要是短路电流周期（基频）分理的计算，在给定电源电势时，实际上就是稳态交流电路的求解。采用近似计算法，对系统元件模型和标幺参数计算作简化处理，将电路转化为不含变压器的等值电路，这样，就把不同电压等级系统简化为直流系统来求解。 在电力系统中，短路是最常见而且对电力系统运行产生最严重故障的后果之一。
继保课程设计
继电保护课程设计题目: 三段式电流保护设计 院系名称：电气工程学院专业班级：电气F1202 学生姓名：雷建磊学号： 指导教师：邵锐教师职称：讲师
目录
1 设计内容 课题简介 《电力系统继电保护》作为电气工程及其自动化专业的一门主要课程,主要包括课堂讲学、课程设计等几个主要部分。在完成了理论的学习的基础上，为了进一步加深对理论知识的理解，本专业特安排了本次课程设计。电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。而发电厂正是把其他形式的能量转换成电能，电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户，再通过各种用电设备转换成适合用户需要的其他形式的能量。在输送电能的过程中,电力系统希望线路有比较好的可靠性,因此在电力系统受到外界干扰时,保护线路的各种继电装置应该有比较可靠的、及时的保护动作,从而切断故障点极大限度的降低电力系统供电范围。电力系统继电保护就是为达到这个目的而设置的。本次设计的任务主要包括了六大部分，分别为运行方式的选择、电网各个元件参数及负荷电流计算、短路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校验、继电保护零序电流保护的整定计算和校验、对所选择的保护装置进行综合评价。其中短路电流的计算和电气设备的选择是本设计的重点。通过此次线路保护的设计可以巩固我们本学期所学的《电力系统继电保护》这一课程的理论知识，能提高我们提出问题、思考问题、解决问题的能力。 具体题目 如图所示网络，系统参数为Un=115kV ，1G X =15Ω、Xg3=10Ω， 1L =60km 、 3L =40km 、C B L -=50km 、D C L -=30km 、E D L -=20km ，线路阻抗Xo=Ω/km ，I rel K =、II rel K =III rel K =，max C B I -=300A ，max D C I -=200A ，max E D I -=150A ，ss K =，Kre=.
继电保护课程设计(完整版).doc
继电保护原理课程设计报告 专业：电气工程及其自动化 班级：电气1004 姓名：王英帅 学号：201009341 指导教师：赵峰 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2013年7月18日
1 设计原始资料 1.1 具体题目 如下图所示网络，系统参数为： 3115/E =? kV ，G115X =Ω、G310X =Ω,160L =km ，340L =km ，B-C 50L =km ， C-D 30L =km ，D-E 20L =km ，线路阻抗0.4Ω/km ， I rel 1.2K =、III rel rel 1.15K K II ==,A 300I max C.-B =、C-D.max 200A I =、D-E.max 150A I =，SS 1.5K =，re 0.85K = 1.2 要完成的任务 我要完成的是对保护5和保护3进行三段电流保护的整定设计，本次课程设计通过对线路的主保护和后备保护的整定计算来满足对各段电流及时间的要求。 2 设计的课题内容 2.1 设计规程 根据规程要求110kV 线路保护包括完整的三段相间距离保护、三段接地距离保护、三段零序方向过流保护和低频率保护，并配有三相一次重合闸功能、过负荷告警功能，跳合闸操作回路。在本次课程设计中涉及的是三段过流保护。其中，I 段、II 段可方向闭锁，从而保证了保护的选择性。 2.2 本设计保护配置 2.2.1 主保护配置 主保护：反映整个保护元件上的故障并能最短的延时有选择的切出故障的保护。在本设计中，I 段电流速断保护、II 段限时电流速断保护作为主保护。 2.2.2 后备保护配置 后备保护：主保护拒动时，用来切除故障的保护，称为后备保护。作为下级主保护
论文三段式电流保护整定校验方案设计
城市架空线路入地改造预算方案设计
当保护线路上发生短路故障时，其主要特征为电流增加和电压降低。电流保护主要包括：无限时电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护。电流速断、限时电流速断、过电流保护都是反映电流升高而动作的保护装置。它们之间的区别主要在于按照不同的原则来选择启动电流。速断是按照躲开某一点的最大短路电流来整定，限时电流速断是按照躲开下一级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开最大负荷电流来整定。但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地切除故障，常将电流速断、限时电流速断和过电流保护组合在一起，构成三段式电流保护。具体应用时，可以只采用速断加过电流保护，或限时电流速断加过电流保护，也可以三者同时采用。但是在三段式电流保护电路在实施的过程中会存在着一定的问题，所以需要对于三段式电路进行整定和校验，这样才能够使的线路能够正常的进行传输电量。
三段式电流保护通常用于3-66kV电力线路的相间短路保护。在被保护线路上发生短路时，流过保护安装点的短路电流值，随短路点的位置不同而变化。在线路的始端短路时，短路电流值最大；短路点向后移动时，短路电流将随线路阻抗的增大而减小，直至线路末端短路时短路回路的阻抗最大，短路电流最小。短路电流值还与系统运行方式及短路的类型有关。所以对于三段式电流保护电路进行整定以及校验是至关重要的。这样有助于对于线路正常进行运输。减少安全事故发生的概率。 关键词：整定；校验；三段式电流
前言 (1) 摘要 (2) 第1章绪言 (4) 第2章城市架空线路入地改造预算方案设计 (5) 2.1任务描述 (5) 2.2任务要求 (5) 第3章信息咨询 (6) 3.1三段式电流保护 (6) 3.2三段式电流保护的优缺点 (11) 3.3三段式电流保护动作时限的整定 (11) 3.4三段式电流保护装置灵敏性的校验 (12) 第4章制定三段式电流保护整定校验方案工作计划 (14) 4.1设计进度计划 (14) 4.2设计任务划分 (14) 4.3设计必备工具 (14) 4.4所需设备 (14) 4.5三段式电流保护整定校验工作原理 (15) 第5章实施三段式电流保护整定校验方案工作计划 (19) 5.1前期准备 (19) 5.2三段式电流保护整定计算 (19) 5.3三段式电流保护电路 (23) 第6章过程检查与控制 (26) 第7章技术总结 (30) 7.1三段式电流保护整定原则 (30) 7.2.三段式电流保护整定方法 (31) 7.3设计总结 (32) 致谢 (33) 参考文献 (34)