[VIP专享]兰州交通大学继电保护课程设计
电力继电保护课程设计指导手册
电力继电保护课程设计指导手册课程设计指导手册兰州交通大学自动化学院电气工程系2010-2-14继电爱护原理课程设计学院：自动化学院适用专业：电气工程及其自动化课程设计名称：继电爱护原理课程设计课程代码：学分数：1 学时数：16一、课程设计目的本课程设计是学生在学完«电力系统继电爱护原理»课程之后、进行的一个综合性的教学实践环节。
通过本课程设计一方面使学生获得综合运用学过的知识进行电力变电所、牵引变电所各要紧元件的爱护设计及整定和爱护设备的选型的差不多能力，另一方面能巩固与扩大学生的电气综合设计知识，为毕业设计做预备，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。
通过本课程设计，学生能运用电气基础课程中的差不多理论和实践知识，正确地解决电力变电所、牵引变电所的要紧元件爱护设计等问题。
通过对电力变电所或牵引变电所的某一要紧设备的爱护设计的运算、整定及爱护的具体接线训练，能够提高学生继电爱护的设计能力，学会使用相关的手册及图册资料：1．把握继电爱护爱护方案的确定原那么，整定运算的一样步骤，了解系统运行方式的确定，爱护整定系数的分析与应用，前后级整定配合的差不多原那么；2．把握爱护、操纵、测量、信号回路阅读和设计差不多方法。
3．学习相关爱护设备的选择和一样的爱护。
二、课程设计的要求学生要按照课程设计指导书的要求，依照题目所给原始参数进行设计。
本课程设计的差不多步骤是：1、能依照提供网络以及条件，按照部颁继电爱护和自动装置整定运算的规范进行设计。
2、通过学习应熟悉电力系统继电爱护设计与配置的一样规定；3、正确明白得继电爱护整定运算的差不多任务；4、把握整定运算的步骤；熟悉主爱护、后备爱护和辅助爱护在电力系统中的应用；5、对继电爱护差不多要求之间，能分别地进行综合考虑；6、把握整定运算对系统运行方式的选择以及短路类型、短路点的确定；7、把握整定系数的分析与应用；把握整定运算配合的原那么。
兰州交通大学继电保护课程设计
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1004姓名：阮学刚学号： 201009307指导教师：任丽苗兰州交通大学自动化与电气工程学院2013 年7月18日1 设计原始材料1.1 具体题目某牵引变电所甲采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为110/27.5kV，三相Y/ 接线。
两供电臂电流归算到27.5kV侧电流如下表1所示。
表1牵引变电所供电臂长度km端子平均电流A有效电流A短路电流A甲24.6 β182 263 923 20.4 α140 219 774对该牵引变电所牵引变压器进行相关保护设计。
1.2 要完成的内容本设计要完成的内容有：对变压器进行主保护和后备保护的选择；根据给定的资料对所选择的保护进行整定及计算。
使之最终达到变压器在任何故障下都能迅速的切断故障，快速恢复运行。
2 设计的课题内容2.1 本设计的保护配置2.1.1 主保护配置为了满足电力系统稳定方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。
通常变压器的瓦斯保护和纵差动保护构成双重化快速保护。
(1) 瓦斯保护电力变压器通常是利用变压器油作为绝缘和冷却介质。
当变压器油箱内故障时，在故障电流和故障点电弧的作用下，变压器油和其他绝缘材料会因受热而分解，产生大量气体。
气体排出的多少以及排出速度，与变压器故障的严重程度有关。
利用这种气体来实现保护的装置，称为瓦斯保护。
瓦斯保护的主要元件是气体继电器，它安装在油箱和油枕之间的连接管道上，气体继电器有两个输出触点：一个反应变压器内部的不正常情况或轻微故障，称为轻瓦斯；另一个反应变压器的严重故障，称为重瓦斯。
轻瓦斯动作于信号，使运行人员跳开电压器各侧断路器。
气体继电器的大致原理如下：变压器发生轻微故障时，油箱内产生的气体较少且速度慢，由于油枕处在油箱的上方，气体沿管道上升，使气体继电器内的油面下降，当下降到动作门槛时，轻瓦斯动作，发出警告信号。
继电保护课程设计
动作时间：
(2)保护3处距离保护第 段整定
与相邻线路CD距离保护 段相配合，保护3处的 段的整定阻抗为：
式中， ______线路CD的 段整定阻抗，其值为：所以Leabharlann 灵敏度校验满足要求。
动作延时：
(3)保护3处距离保护第 段整定
按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定：
(2)后备保护配置：主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护，分为远后备保护和近后备的保护，距离保护第 段。
3保护3处距离保护的整定与校验
(1)保护3处距离保护第 段整定
保护3处的段的整定阻抗为：
式中 ______距离 段的整定阻抗；
______被保护线路BC的长度；
______被保护线路单位长度的阻抗；
_______距离 段整定阻抗；
_______被保护线路阻抗。
所以
( )
动作时间为：
(3)保护4的 段后备保护整定计算(由灵敏度计算)：
所以
( )
动作时间为：
保护4的 段主保护、 段后备保护均由灵敏系数整定，故无需校验。
5继电保护设备的选择
5.1电流互感器的选择
(1)一次回路额定电压和电流的选择：电流互感器一次回路额定电压不应低于安装地点的电网额定电压，即 ；其一次回路额定电流不应小于所在回路的最大持续工作电流，即 。
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 1001
最新继电保护保护设计
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： 20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 设计原始资料如下图所示网络，系统参数为：3115/E =ϕ kV ，Ω=15X G1、Ω=10X G3,60L L 21== km 、40L 3=km ，50L C -B =km ，30L D -C =km ，20L E -D =km ，线路阻抗0.4Ω/km ，2.1K =Irel、1.15K K IIIrel ==∏rel ,A 300I m ax C.-B =、A 200I m ax D.-C =、A 150I m ax CE -D =， 1.5K SS =，85.0K =re 电路图如图1所示:图1 原始材料电路图对线路2，9处进行三段电流保护的设计。
2 题目分析与方案设计2.1 题目分析(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。
2.2 方案设计(1)短路电流计算在决定保护方式前，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)保护方式的考虑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。
3 电流保护的分析设计与计算3.1 本设计的保护配置(1)主保护配置选用三段式电流保护，Ⅰ段，Ⅱ段电流保护作为线路主保护。
(2)后备保护配置选用Ⅲ段电流保护作为线路后备保护。
3.2短路电流计算(1)等效电路的建立由已知可得X=ZL (1)其中，Z—线路单位长度阻抗；L—线路长度。
将数据代入公式(1)得L10.46024()X=⨯=ΩL30.44016()X=⨯=ΩB-C 0.45020()X =⨯=Ω C-D 0.43012()X =⨯=Ω D-E 0.4208(Ω)X =⨯=经分析可知，最大运行方式即阻抗最小时，如图2所示，则有两台发电机运行，线路1L ,3L 全部运行，则S.min G1L1G3L3B-C =(+)//(+)+35.6()X X X X X X =Ω其中“‖”表示取并联的意思，以后不再解释。
大学继电保护课程设计
大学继电保护课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解继电保护的基本原理，掌握继电保护装置的构成及工作原理；2. 掌握常见电力系统故障类型及其对系统的影响，了解继电保护在电力系统中的作用；3. 学会分析继电保护装置的参数设置和调整方法，了解不同保护装置的适用范围及优缺点。
技能目标：1. 能够运用所学知识进行继电保护装置的选型、参数配置和调试；2. 掌握继电保护装置的故障诊断及处理方法，具备一定的实际操作能力；3. 能够利用相关软件进行继电保护系统的模拟与优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生严谨的科学态度，提高学生分析和解决问题的能力；2. 增强学生的团队合作意识，培养学生在实际工程中的沟通与协作能力；3. 激发学生对电力系统保护技术的兴趣，鼓励学生关注行业动态，为我国电力事业发展贡献力量。
本课程针对大学电气工程及相关专业高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，明确以上课程目标。
通过本课程的学习，旨在使学生在掌握继电保护基本知识的基础上，具备实际操作和工程应用能力，同时培养学生的专业素养和道德品质。
后续教学设计和评估将围绕以上目标进行，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 继电保护基本原理：包括保护原理、保护装置分类及其工作特性；教材章节：第一章 继电保护原理内容：电流保护、电压保护、差动保护、方向保护等。
2. 常见电力系统故障分析：介绍故障类型、故障特征及对系统的影响；教材章节：第二章 电力系统故障分析内容：短路故障、接地故障、过电压等。
3. 继电保护装置及其选型：分析各类保护装置的构成、参数设置及适用范围；教材章节：第三章 继电保护装置内容：保护继电器、测量继电器、控制继电器等。
4. 继电保护系统参数配置与调试：学习参数调整方法、调试步骤及注意事项；教材章节：第四章 继电保护系统参数配置与调试内容：参数计算、调试方法、调试工具等。
5. 故障诊断与处理：介绍继电保护装置的故障诊断方法、处理流程及预防措施；教材章节：第五章 故障诊断与处理内容：故障诊断方法、故障处理流程、预防措施等。
继电保护和电力工程课程设计-兰州交通大学
企业课程实习与实训（3）报告
关等。随着老师的讲解思维，我们逐步的了解了学校的 10KV 配变电系统。 通过这些参观实习，我了解到了，做一件东西并不是我们想象的那么简 单，不经要有拼劲，也要有脚踏实地的干劲，只有这样残能把一件事情做得 漂亮，做得完美。通过在学校所学的知识，在掌握基本理论知识和技能的基 础上， 综合运用所学基础理论知识、 基本技能和专业知识与工作实践相结合， 全面检验我们的分析问题和解决问题的能力，日常工作内容。把理论和实践 相结合，更好地巩固自己的知识。
电气 2013 级“卓班” 企业课程实习与实训（3）报告
评语：
考勤 实习报告 守纪（10） 实训过程（20） 实训报告（30） 小组答辩（10） 总成绩（100） （10） （20）
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
2016 年 7 月 16 日
0.82 1.58 1.51 0.85 0.78 1.61 0.88 0.88 0.90 0.64 0.80 0.75 0.85 0.85 0.78
①当地供电部门提供两个供电电源，供设计者选用。从某220/35kV 区域 变电所提供电源，该变电所距厂南10km。从某220/35KV 区域变电所提供电 源，该变电所距厂南侧5km。 ②电力系统短路数据如附表 2 所示。
1.2 体会
在我们开始设计变压器和电动机一段时间后，学院为我们安排了这次认 识实习。虽然时间较短，但是我们在之前设计电动机和变压器的时候，对这 些都有了较为详细的了解。有了这次的认识实习，更加加深了对相关知识的 理解。对我们的电机设计提供了很大的帮助。在这次认识实习的过程中我有 了较为深刻的体会。 首先：我们作为一名大学生，实践是学生对专业知识的进一步巩固和认 识。实践才会加深我们对知识的理解，有利于我们更好地掌握。因为我们一 直都是以学为本，社会实践的机会相对较少。因此，对于我们来讲，动手能 力是我们自身的一种历练，是对我们自生能力的一种提高。 其次：对于学校而言，学生的质量是衡量学校的一项重要指标。实习实践 作为学校人才培养的重要环节之一，课堂上毕竟提供不了一些亲手去接触它 们的机会。企业实习是学校为我们提供了一个社会实践的平台，我们在这期 间认真完成任务，以提高自身的水平和能力。 再次：对于企业单位，实习实践是一种对用人单位和学生都有益的人力 资源制度安排。对于拥有具有生产实践经验的员工而言，是企业发展储备人 力资源的措施。因此培养和锻炼具有实践经验的大学生，也不失为一种好的 办法。对于企业的发展能起到一定的促进作用。
关于继电保护的课程设计
关于继电保护的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解继电保护的基本概念、原理及分类。
2. 学生能够掌握继电保护的主要参数及其调整方法。
3. 学生能够了解继电保护装置的组成、功能及其在电力系统中的应用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析简单电力系统故障，并选择合适的继电保护装置。
2. 学生能够通过实验和实践，学会使用继电保护测试仪器，进行基本的操作与调整。
3. 学生能够通过案例分析与小组讨论，提高解决问题的能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到继电保护在电力系统中的重要性，增强对电力工程领域的兴趣。
2. 学生能够养成严谨的科学态度，注重实践与理论相结合的学习方法。
3. 学生能够培养安全意识，了解继电保护在保障电力系统安全运行中的作用。
课程性质分析：本课程属于电力工程领域的基础课程，旨在帮助学生建立继电保护的基本知识体系，提高实践操作能力。
学生特点分析：高二年级的学生已具备一定的物理和数学基础，具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：1. 结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 创设情境，激发学生的学习兴趣，引导学生主动探索、积极思考。
3. 强化团队合作，培养学生的沟通与协作能力。
二、教学内容1. 继电保护基本概念与原理- 介绍继电保护的定义、作用及其重要性。
- 解释继电保护的原理，包括电流保护、电压保护、差动保护等。
2. 继电保护装置及其分类- 列举常见的继电保护装置，如过电流保护装置、距离保护装置、方向保护装置等。
- 分析各种保护装置的特点和应用场合。
3. 继电保护主要参数与调整方法- 介绍继电保护的主要参数，如整定值、动作时间、返回时间等。
- 讲解参数调整的原则和方法，以及影响参数调整的因素。
4. 继电保护装置的组成与应用- 概述继电保护装置的组成，包括检测元件、逻辑元件、执行元件等。
- 分析继电保护装置在电力系统中的应用案例。
继点保护课设
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091*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T61台运行。
参数为：Eφ=115/√3kV, X1.G1=X2.G1=5Ω、X1.G3=X2.G3=5Ω、X1.T1=X2.T3=5Ω X0.T1=X0.T3=15Ω,X1.T6=15Ω、X0.T6=20Ω, L A−B=60.17km, L B−C=40km,线路阻抗Z1=Z2=0.4Ω/km,Z0=1.2Ω/km、K relⅠ=1.2、K relⅡ=1.15。
系统接线图如图1所示。
图1系统接线图 1试对1、4进行零序保护的设计。
1.1具体题目根据所给的资料，对上述系统中的1、4处进行零序保护的设计。
1.2题目分析所谓零序保护，是指在大短路电流接地系统中发生接地故障后,就有零序电流，零序电压和零序功率出现,利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置的统称。
三相电流平衡时，没有零序电流，不平衡时产生零序电流，零序保护就是用零序互感器采集零序电流，当零序电流超过一定值（综合保护中设定）,综合保护接触器吸合，断开电路。
零序电流互感器内穿过三根相线矢量和零线。
正常情况下，四根线的向量和为零，零序电流互感器无零序电流。
当人体触电或者其他漏电情况下：四根线的向量和不为零，零序电流互感器有零序电流，一旦达到设定值，则保护动作跳闸。
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[1]。
2课题的内容2.1 规程动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求，即可靠性 、选择性、速动性和灵敏性。
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对该牵引变电所牵引变压器进行相关保护设计。
1.2 要完成的内容
本设计要完成的内容有：对变压器进行主保护和后备保护的选择；根据给定 的资料对所选择的保护进行整定及计算。使之最终达到变压器在任何故障下都能 迅速的切断故障，快速恢复运行。
2 设计的课题内容
2.1 本设计的保护配置
2.1.1 主保护配置 为了满足电力系统稳定方面的要求，当变压器发生故障时，要求保护装置快
由式(1)得： 110kV 侧：
27.5kV 侧：
43m1m“-”J520Gm01m24“492k-Z(1)g2L3-”3060@k%3-g“/1”7mD2%BJ/Tg0d1-ZP318¬-A_2"o70)Xc0?y258z6n”217 NE)
I 2N
65.61 24
2.73(A)
I2N
3262.43 4.53(A) 100
1
继电保护原理课程设计报告
的严重故障，称为重瓦斯。轻瓦斯动作于信号，使运行人员跳开电压器各侧断路 器。气体继电器的大致原理如下：变压器发生轻微故障时，油箱内产生的气体较 少且速度慢，由于油枕处在油箱的上方，气体沿管道上升，使气体继电器内的油 面下降，当下降到动作门槛时，轻瓦斯动作，发出警告信号。发生严重故障时， 故障点周围的温度剧增而迅速产生大量的气体，变压器内部压力升高，迫使变压 器油从油箱经过管道向油枕方向冲去，气体继电器感受到油速达到动作门槛时， 重瓦斯动作，瞬时作用于跳闸回路，切除变压器，以防事故扩大。
(1) 变压器一次侧额定电流
110kV 侧：
IHN
12500 65.61A
3 110
27.5kV 侧：
2
继电保护原理课程设计报告
ILN
12500 262.43A
3 27.5
(2) 电流互感器变比
110kV 侧： 65.61 3 / 5 113.64 / 5 ，选择：120/5
nTA1
120 5
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）
43m1m“-”J520Gm01m24“492k-Z(1)g2L3-”3060@k%3-g“/1”7mD2%BJ/Tg0d1-ZP318¬-A_2"o70)Xc0?y258z6n”217 NE)
设计报告 （30）
小组答辩 （10）
3.2 主保护的整定计算
3.2.1 纵差动保护的整定计算
(1) 纵差动保护电流的整定原则
①躲过外部短路故障时的最大不平衡电流，整定式为
Iset K I rel unb.max
(2)
式中 Krel ——可靠系数，取 1.3；
Iunb.max ——外部短路故障时的最大不平衡电流。
Iunb.max 包括电流互感器和变压器变比不完全匹配产生的最大不平衡电流和互 感器传变误差引起的最大不平衡电流。又有
3 保护的配合及整定计算
43m1m“-”J520Gm01m24“492k-Z(1)g2L3-”3060@k%3-g“/1”7mD2%BJ/Tg0d1-ZP318¬-A_2"o70)Xc0?y258z6n”217 NE)
3.1 主保护的整定计算
3.1.1 额定值的计算
本设计选择变压器型号为：SF—12500/110。
牵引变电所 甲
供电臂 长度 km
24.6 20.4
端子
β α
表1 平均电流 A
182 140
有效电流 A 263 219
短路电流 A
923 774
43m1m“-”J520Gm01m24“492k-Z(1)g2L3-”3060@k%3-g“/1”7mD2%BJ/Tg0d1-ZP318¬-A_2"o70)Xc0?y258z6n”217 NE)
3
继电保护原理课程设计报告
Iunb.max (fza U 0.1Knp Kst )Ik.max
总成绩 （100）
专 业： 电气工程及其自动化
班 级：
电气 1004
姓 名：
阮学刚
学 号：
201009307
指导教师：
任丽苗
兰州交通大学自动化与电气工程学院 2013 年 7 月 18 日
继电保护原理课程设计报告
1 设计原始材料
1.1 具体题目
某牵引变电所甲采用直接供电方式向复线区段供电，牵引变压器类型为 110/27.5kV，三相 / Y 接线。两供电臂电流归算到 27.5kV 侧电流如下表 1 所示。
速切除故障。通常变压器的瓦斯保护和纵差动保护构成双重化快速保护。 (1) 瓦斯保护 电力变压器通常是利用变压器油作为绝缘和冷却介质。当变压器油箱内故障
时，在故障电流和故障点电弧的作用下，变压器油和其他绝缘材料会因受热而分 解，产生大量气体。气体排出的多少以及排出速度，与变压器故障的严重程度有 关。利用这种气体来实现保护的装置，称为瓦斯保护。瓦斯保护的主要元件是气 体继电器，它安装在油箱和油枕之间的连接管道上，气体继电器有两个输出触点： 一个反应变压器内部的不正常情况或轻微故障，称为轻瓦斯；另一个反应变压器
24
27.5kV 侧： 262.43 3 / 5 454.54 / 5 ，选择：500/5
(3) 电流互感器二次电流
nTA2
500 5
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
100
电流互感器的二次额定电流计算公式为
I 2N
Kcon I1N nTA
(1)
式中 Kcon ——电流互感器接线系数，星形接 Kcon 1；三角形接线系为 Kcon 3 。
(2) 纵差动保护 电流纵差动保护不但能正确区分区内外故障，而且不需要与其它元件的保护 配合，可以无延时的切除区内各种故障，具有明显的独特的优点。本设计中变压 器的主保护主要选电流纵差动保护，差动保护是变压器内部、套管及引出线上发 生短路故障时的主保护，不需与其它保护配合，可无延时的切断内部短路，动作 于变压器高低压两侧断路器跳闸。对于升压变压器或者容量较大的降压变压器， 灵敏度往往不能满足要求，为此可以采用低电压启动的过电流保护。 2.1.2 后备保护配置 除了主保护外，变压器还应装设相间短路和接地短路的后备保护。后备保护 的作用设为了防止由外部故障引起的变压器绕组过电流，并作为相邻元件保护的 后备以及在可能的条件下作为变压器内部故障时主保护的后备。变压器的相间短 路后备保护通常采用过电流保护，但是对于容量较大的降压变压器，为了满足灵 敏度的要求，需要采用低电压启动的过电流保护。