继电保护课程设计(三段电流保护)
三段式继电保护课程设计
三段式继电保护课程设计继电保护系统是电力系统中的重要组成部分，用于对电力设备进行保护。
三段式继电保护是目前较为常用的一种继电保护方案，在实际运行中应用十分广泛。
本文将从三段式继电保护的原理、结构及应用等方面进行探讨，并设计一节三段式继电保护方案的课程。
一、三段式继电保护原理三段式继电保护是指由三个独立的保护分段组成的一种继电保护方案。
分段的目的是保证电力系统中设备的完整性和保护的运行可靠性。
三段式继电保护中的三段，分别是差动保护段、超过限制保护段和过流保护段。
1.差动保护段差动保护段是三段式继电保护中的第一段，主要用于对电力设备的内部绕组进行保护。
用于保护变压器、电机等设备的内部部分，一旦内部部分出现故障，差动保护将发生动作，将故障区隔开，保护不出现故障的区域。
2.超过限制保护段超过限制保护段是三段式继电保护中的第二段。
其主要功能是对通过电力设备的额定电流进行控制，一旦出现超过额定电流，保护就会发生作用，将电力系统、电力设备从过载状态中保护出来。
3.过流保护段过流保护段是三段式继电保护中的第三段。
它是对电力系统中较大故障进行保护的一种保护。
当电气设备存在短路或故障时，流过设备的电流可能远远超过设备的额定电流，过流保护可以迅速动作切断电路。
过流保护应用广泛，能够对电力系统进行有效的保护。
二、三段式继电保护结构三段式继电保护的结构主要由三段的保护元件、控制电路、警报设备、报警装置、切断装置等构成。
三段式继电保护的三个保护段具有互相独立的保护功能，为电力系统提供了更好的安全保障。
三、三段式继电保护的应用三段式继电保护广泛应用于次级电路或较高电压电路，用于对电力设备进行保护。
通过三段式继电保护，能够在电力设备出现电压过高、电流过载、短路等故障时迅速切断电路，获得更好的保护效果。
除此之外，三段式继电保护还应用于变电站、电厂等电力设备中。
四、课程设计三段式继电保护方案的课程设计应以实际工程案例为基础，结合教学目标，构思教学内容。
继电保护课程设计
继电保护课程设计(总11页) --本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--目录电力系统继电保护课程设计任务书............................... 错误!未定义书签。
一、设计目的............................................ 错误!未定义书签。
二、课题选择............................................ 错误!未定义书签。
三、设计任务............................................ 错误!未定义书签。
四、整定计算............................................ 错误!未定义书签。
五、参考文献............................................ 错误!未定义书签。
输电线路三段式电流保护设计................................... 错误!未定义书签。
一、摘要................................................ 错误!未定义书签。
二、继电保护基本任务.................................... 错误!未定义书签。
三、继电保护装置构成.................................... 错误!未定义书签。
四、继电保护装置的基本要求.............................. 错误!未定义书签。
五、三段式电流保护原理及接线图.......................... 错误!未定义书签。
六、继电保护设计........................................ 错误!未定义书签。
三段式电流速断保护
1.25 954
1198 A
1 lmin Z1
3 2
ES I oIp
ZS .max
1 0.4
3 2
37 / 3 1198
9
16.3km
8km
想一想
还能够采 用什么措 施计算？
电力系统继电保护
电流保护
第三节 时限电流速断保护
（specified time current quick-break protection）
K sen
I (2) k .B.min I II op .1
1.3
1.5
若敏捷系数不满足要求， 改为与下一线路II段配合
I II op .1
K II rel
I II op .2
t1II t2II t
降低动作电 流
电力系统继电保护
5.单相原理图
QF
TQ
QF1
信号
KA I KT t KS
TA
电流保护
xT
U
k
%
U
2 av
100 SN
7.5 372
100 7.5
13.69
电力系统继电保护
A1
~
B2
电流保护
Ck
I (3) k .C .max
ES xS .min xAB xT
37 / 3 0.954kA 5.5 3.2 13.69
I
I op
KI rel
I (3) k .C .max
找一 找
与I段 保护 单相 原理 图旳 区别？
电力系统继电保护
电流保护
第三节 定时限过电流保护
（specified time over-current protection）
电流三段保护课程设计
电流三段保护课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握电流三段保护的基本原理、接线方式、动作逻辑及应用场合。
通过学习，学生能熟练运用电流三段保护知识解决实际问题，提高电气设备的安全运行能力。
1.理解电流三段保护的定义、分类及作用。
2.掌握电流三段保护的原理、接线方式及动作逻辑。
3.熟悉电流三段保护在不同场合的应用案例。
4.能够分析电气设备的保护需求，选择合适的电流三段保护方案。
5.能够正确安装、调试电流三段保护装置。
6.能够对电流三段保护装置进行故障排查和维护。
情感态度价值观目标：1.培养学生对电气设备安全运行的重视。
2.培养学生动手实践、团队协作的能力。
3.培养学生关注新技术、新动态的意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电流三段保护的基本原理、接线方式、动作逻辑及应用场合。
具体安排如下：1.电流三段保护的基本原理：介绍电流三段保护的定义、分类及作用。
2.电流三段保护的接线方式：讲解电流三段保护的接线方式及其优缺点。
3.电流三段保护的动作逻辑：分析电流三段保护的动作逻辑，让学生理解其工作原理。
4.电流三段保护的应用场合：通过案例介绍电流三段保护在不同场合的应用。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：用于讲解电流三段保护的基本原理、接线方式和动作逻辑。
2.讨论法：学生针对实际案例进行讨论，提高学生分析问题和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析具体案例，使学生更好地理解电流三段保护的应用。
4.实验法：安排实验室实践活动，让学生亲自动手操作，提高实际操作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的电流三段保护教材作为主要教学资源。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备电流三段保护实验装置，让学生进行实际操作。
电流三段保护课程设计
电流三段保护课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电流三段保护的概念、原理及其在电路中的应用；2. 了解电流三段保护的分类、特点及选用原则；3. 掌握电流三段保护装置的接线方式、动作特性及参数设置。
技能目标：1. 能够分析电路中电流三段保护的需求，正确选择合适的保护装置；2. 学会使用电流三段保护装置进行电路保护设计，提高电路安全性能；3. 能够根据实际电路情况，调整电流三段保护装置的参数，确保其正常运行。
情感态度价值观目标：1. 培养学生关注电路安全、提高安全防护意识的价值观；2. 激发学生探索科学原理的兴趣，培养其创新精神和实践能力；3. 增强学生的团队合作意识，培养其在电路设计和调试过程中与他人协作的能力。
课程性质：本课程属于电学领域，以电路保护为背景，结合电流三段保护的实际应用，培养学生的电路设计能力和安全意识。
学生特点：初三学生，已具备一定的电学基础知识，具备初步的电路分析和设计能力，但对电流三段保护的了解有限。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，通过实例分析、动手实践等方式，提高学生对电流三段保护知识的应用能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生提问、探讨，激发其学习兴趣。
最终实现课程目标，为学生的电学知识体系和安全意识打下坚实基础。
二、教学内容1. 电流三段保护的基本概念与原理- 电流三段保护的定义与作用- 电流三段保护的原理及分类- 电流三段保护在电路中的应用2. 电流三段保护装置的选用与接线- 电流三段保护装置的选用原则- 常见电流三段保护装置的接线方式- 动作特性及参数设置方法3. 电路保护设计实例分析- 家庭电路保护设计实例- 工业电路保护设计实例- 发电机保护设计实例4. 电流三段保护装置的调试与维护- 调试方法及注意事项- 日常维护与故障排除- 更换及升级电流三段保护装置教学内容安排与进度：1. 第1课时：电流三段保护基本概念与原理2. 第2课时：电流三段保护装置的选用与接线3. 第3课时：电路保护设计实例分析（家庭电路）4. 第4课时：电路保护设计实例分析（工业电路与发电机）5. 第5课时：电流三段保护装置的调试与维护教材章节及内容关联：本教学内容与教材中“电路保护与控制”章节相关，涉及以下知识点：1. 电流保护的作用、原理及分类2. 电流保护装置的选用与接线3. 电路保护设计实例4. 电流保护装置的调试与维护三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：- 对于电流三段保护的基本概念、原理和选用原则等理论知识，采用讲授法进行系统讲解，帮助学生建立完整的知识体系。
继保35kv线路三段式电流保护课程设计
继保35kv线路三段式电流保护课程设计继电保护是电力系统中的重要组成部分，它起到监测、检测和保护电力设备和输、变电线路的作用，在电力系统的安全稳定运行中起着至关重要的作用。
而35kV线路作为输电网中的重要组成部分，电流保护是其常见的一种保护方式。
本文将针对35kV线路的三段式电流保护进行课程设计，并给出相关参考内容。
一、课程名称：35kV线路三段式电流保护二、课程目标：1. 了解35kV线路的电流保护原理和工作机制；2. 学习35kV线路电流保护的主要技术参数；3. 掌握35kV线路三段式电流保护的组成和工作原理；4. 能够分析35kV线路电流保护的故障判据和动作特性；5. 掌握35kV线路三段式电流保护的调试与运维方法。
三、课程大纲：1. 35kV线路电流保护的基本原理1.1 电流保护的作用和要求1.2 电流保护的分类和选择原则1.3 35kV线路电流保护的基本工作原理2. 35kV线路电流保护的技术参数2.1 勾画特性及其参数2.2 判据电流和动作时间的选择2.3 调整装置的线路电流参数3. 三段式电流保护的组成和原理3.1 三段式电流保护的组成和结构3.2 第一段保护和第二段保护的原理及调整方法3.3 第三段保护的原理及其应用4. 故障判据和动作特性分析4.1 电流故障判据的分析4.2 动作特性的研究4.3 保护固有特性的影响因素5. 三段式电流保护的调试与运维方法5.1 保护调试的基本流程5.2 保护测试与评估方法5.3 运维中的常见问题及处理方法四、参考内容：1. 尹世文. 电力系统继电保护与自动装置[M]. 中国电力出版社，2019.2. 向伟，等. 电力系统继电保护与自动装置技术[M]. 中国电力出版社，2018.3. 顾大珩. 交流电气保护技术[M]. 中国电力出版社，2019.4. 《电力系统继电保护与自动化装置设计与分析》教材5. 《电力系统保护与自动化装置工程设计与应用》教材以上提供的参考内容是一些建议性的，可以根据需要进行合理调整，确保教材覆盖了所需的基本理论和实践知识，并满足学生的学习需求。
继保35kv线路三段式电流保护课程设计
继保35kv线路三段式电流保护课程设计继保35kV线路三段式电流保护课程设计引言：电力系统中，线路保护是保障电力系统安全稳定运行的重要组成部分。
35kV线路是电力系统中的中压线路，其保护设计直接关系到线路的运行安全性。
本文将针对35kV线路的三段式电流保护进行课程设计，以帮助读者深入了解该保护方案的原理和应用。
一、课程设计概述1.1 课程设计目的本课程设计旨在通过对35kV线路三段式电流保护的学习，使学生掌握电流保护的基本概念、原理和设计方法，培养学生分析和解决电力系统线路保护问题的能力。
1.2 课程设计内容本课程设计包括以下内容：（1）电流保护的基本原理和分类；（2）35kV线路三段式电流保护的原理和特点；（3）35kV线路三段式电流保护的设计方法；（4）35kV线路三段式电流保护的实施方案；（5）实例分析和综合实践。
二、电流保护的基本原理和分类2.1 电流保护的基本原理电流保护是通过检测电力系统中的电流异常情况，及时采取保护动作，切断故障电路，保护电力设备和线路的安全运行。
电流保护的基本原理是根据故障电流的特征，通过比较电流的大小和相位，判断是否发生故障，从而实现保护动作。
2.2 电流保护的分类根据保护动作的特性和实现方式，电流保护可分为不同类型。
常见的电流保护包括过流保护、零序保护、差动保护等。
35kV线路的保护方案中，采用了三段式电流保护，以满足对线路的不同故障类型的全面保护。
三、35kV线路三段式电流保护的原理和特点3.1 三段式电流保护的原理35kV线路的三段式电流保护采用了三段不同的电流保护元件，分别对应线路的不同故障类型。
第一段电流保护对应线路的短路故障，第二段电流保护对应线路的接地故障，第三段电流保护对应线路的过负荷故障。
通过对三段电流保护元件的动作和判断，实现对不同故障类型的精确保护。
3.2 三段式电流保护的特点（1）精确性高：三段式电流保护对不同故障类型有针对性的动作，能够准确判断故障发生位置和类型。
继电保护三段电流保护
继电保护三段电流保护3.5阶段式电流保护P74~77电流速断保护只能保护线路的一部分，限时电流速断保护能保护线路全长，但却不能作为下一相邻线路的后备保护，因此，必须采用定时限过电流保护作为本条线路和下一段相邻线路的后备保护。
1.三段式电流保护：由电流速断保护，限时电流速断保护及定时限过电流保护相配合构成的一整套保护。
或或或或或出口继电器I段保护不完全星形接法ABCII段保护III段保护三段式电流保护原理图I段保护II段保护或III段保护或梯形图三段式电流保护展开图2.三段式电流保护的保护特性及时限特性由I段保护切除由I段保护切除由II段保护切除由II段保护切除由III段作后备保护切除3.三段式电流保护的评价优点：简单，可靠，并且一般情况下都能较快切除故障。
一般用于35千伏及以下电压等级的单侧电源电网中。
缺点：灵敏度和保护范围直接受系统运行方式和短路类型的影响，此外，它只在单侧电源的网络中才有选择性。
3.4电流保护的接线方式P63~683.4.1三种基本接线方式1.定义：指保护中电流继电器与电流互感器二次线圈之间的连接方式。
2.常用的三种接线方式：三相三继电器完全星形接线、两相两继电器不完全星形接线和两相电流差接线。
1)三相三继电器完全星形接线的特点：①每相上均装有TA和KA、Y形接线②KA的触点并联(或)或③能反映所有单相接地故障接线系数:KAKconIg流入继电器电流=1(Y形接法)I2TA的二次电流继电器的动作电流：TAIg.operKconIopernTA(3-17)三相三继电器完全星形接线3.4电流保护的接线方式3.4.1三种基本接线方式1.定义：指保护中电流继电器与电流互感器二次线圈之间的连接方式。
2.常用的三种接线方式：三相三继电器完全星形接线、两相两继电器不完全星形接线和两相电流差接线。
1)三相三继电器完全星形接线的特点：2)两相两继电器不完全星形接线的特点：①某一相上不装设TA和KA、Y形接线或②KA的触点并联(或)(通常接A、C相)③不能反映B相接地故障KA接线系数:流入继电器电流KconIgI2=1TA的二次电流TA继电器的动作电流：Ig.operKconIopernTA(3-17)两相两继电器不完全星形接线3.4电流保护的接线方式3.4.1三种基本接线方式1)三相三继电器完全星形接线的特点：2)两相两继电器不完全星形接线的特点：3)两相电流差接线的特点：①某一相上不装设TA(通常接A、C相);②只装一个KA,反映A、C两相电压差。
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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ϕE =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 ，Irel K =1.2，II relK =IIIrel 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。
AL1L39584BCDE321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()smin 11G3L3()||()(1524)||(1016)15.6G 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 s3.2短路电流的计算3.2.1 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 min .max .Z Z E I s k +=ϕ其中，ϕE —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；m in .s Z —保护安装处到系统等效电源之间的阻抗；ϕK —短路类型系数、三相短路取1，两相短路取23。
3.2.2 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：其中，ϕE —系统等效电源的相电动势；sm ax 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。
4 保护的配合及整定计算4.1 主保护的整定计算4.1.1 保护Ⅰ段的计算(1)对于保护2的速断定值为：kA 68.140.12.1k .D.max rel 2.set =⨯=⨯=I K I ⅠⅠ此时的动作时间t=0s(2)对于保护5的速断定值为：kA 06.316103/1152.1L3G35.=+⨯=+⨯=X X E K I rel set ϕⅠⅠ此时的动作时间t=0s 。
4.1.2保护Ⅱ段动作电流的计算限时电流速断定值根据如下公式可以计算： ⅠsetⅡrel Ⅱset I K I =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：kA66.120.12.115.1max k .E.2.=⨯⨯=⨯⨯=I K K I rel rel set ⅠⅡⅡ保护2处的灵敏度系数为：3.160.066.199.02.min ..2.<===ⅡⅡset D k sen I I K即不满足要求。
（2）同理保护5的限时电流速断定值为： ①与保护3的Ⅰ段相配合 保护3的Ⅰ段电流整定值为：kA 24.2max ..3.=⨯=C k rel set I K I ⅠⅠ保护5的Ⅱ段电流整定值为：kA58.224.215.13.5.=⨯=⨯=ⅠⅡⅡset rel set I K I②与保护8的Ⅰ段相配合发电机的短路电流值为：kA 33.12416103/115133max .=++=++=L L G k X X X E I ϕ保护8的Ⅰ段电流整定值为：kA 60.133.12.1max .8.=⨯=⨯=k rel set I K I ⅠⅠ保护5的Ⅱ段电流整定值为：kA 84.160.115.18.5.=⨯=⨯=ⅠⅡⅡset rel set I K I比较后取两值较大者：kA58.25.=Ⅱset I保护5处的灵敏度系数为：3.186.058.221.25.min ..5.<===ⅡⅡset B k sen I I K 也不满足要求。
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：III rel ss L.max setr I eII K K I IK =其中，Ⅲrel 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:kA 304.085.01505.115.1max 2.=⨯⨯==-re E D ss rel set K I K K I Ⅲ对于5的Ⅲ段存在分支系数，因此，线路L1的最大电流值为：A 18039/65300b max .BC max .L1===K I I所以有：kA365.0max .L15.==ress rel set K I K K IⅢⅢ4.2.2 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 =+= )(5.25.05.0Ⅲ2Ⅲ5s t t =++=4.2.3 灵敏度校验灵敏度的计算公式为：Ⅲsetk.min sen I I K =保护2作为远后备保护的灵敏度为：2.186.2304.087.02.min ..2.>===ⅢⅢset E k sen I I K 满足作为远后备保护灵敏度的要求。
保护5作为远后备保护的灵敏度为：2.171.2365.099.05.min ..5.>===ⅢⅢset D k sen I I K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，以便查对。
在展开图中，继电器线圈和出点的连接尽量按故障后的动作连接，自左而右，自上而下的排列。
ⅠⅡⅢ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保护的评价在做继电保护配置时我们应该使配置的结果满足继电保护的基本要求，就是要保证可靠性、选择性、速动性和灵敏性。
可是这四个指标在很多情况下是互相矛盾的，因此我们要根据实际情况让它们达到一定的平衡即可。
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值相配合，所以其定值也很大，灵敏度也均不能满足要求。
过电流整定按照躲过最大负荷电流整定，其动作之受运行方式的限制不大，作为近后备和远后备灵敏度都能满足要求，一般采用受运行方式变化影响很小的距离保护。
参考文献[1] 张保会,尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005.[2] 王永康.继电保护与自动装置[M].北京:中国铁道出版社,1986.。