零序电流保护课程设计
零序电流保护课程设计文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
电力系统继电保护课程设计
指导教师： XXXX
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
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：
φ115/E = 1.G3 2.G35,X X ==Ω 1.G1 2.G15,X X ==Ω 1.T1 1.T45,X X ==Ω
0.T10.T415,X X ==Ω 1.T615,X =Ω 0.T620,X =Ω A-B 50(138%)km L =?+B-C 40km,L =线路阻
抗120.4/km,Z Z ==Ω 0 1.2/km,Z =Ω I rel
1.2,K =II rel 1.15K =。 系统接线图
试对1、2进行零序保护的设计。
要完成的内容
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）
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。
⑴ 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。
⑵ 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。
本设计的保护配置
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。
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
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。
X 图
正序网络
图 负序网络
图 零序网络
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。
短路电流的计算
整理线路参数
⑴ 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 2115.8902()Z Z ∑∑=Ω=
故障端口零序阻抗为 00.10.AB 0.T60.T30.BC ()||||()13.4324()T Z X Z X X Z ∑=++=Ω
单相接地短路时 01max 102E I Z Z ?
=∑∑+=0144
.139902.1423/115+?=(kA) 两相接地短路时 02max 102E I Z Z ?=∑∑+=0144
.1329902.143/115?+=(kA) ⑵ 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 21 8.3712()Z Z ∑∑==Ω
故障端口零序阻抗为 00.T40.BC 0.T60.AB 0.T1[||]||Z X X X X X ∑=++（
） 12.8850()=Ω 单相接地短路时
'010115/ 2.2410(kA)228.371212.8850
E I Z Z ?∑∑===+?+ 两相接地短路时
"010 1.9447(kA)2E I Z Z ?∑∑=
==+ ⑶ 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 21 8.3712()Z Z ∑∑==Ω
故障端口零序阻抗为
单相接地短路时
'010115/ 2.2978(kA)228.371212.1530
E I Z Z ?∑∑===+?+ 两相接地短路时
"010 2.0319(kA)2E I Z Z ?∑∑===+ 4 保护的配合及整定计算
主保护的整定计算
动作值（如动作电流）
⑴ 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
⑵ 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 0.T10.AB 0b 0.T61576.2 5.5620
X X K X +==+= ⑶ 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
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。
灵敏度校验
后备保护的整定计算
动作值（如动作电流）
⑴ 保护1的Ⅲ段保护按躲开末端最大不平衡电流
⑵ 保护2的Ⅲ段保护按躲开末端最大不平衡电流
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 。
灵敏度校验
保护1的Ⅲ段保护,作为近后备保护
d.0B 1m 0.dz133 1.619223.4894 1.30.2068
I K I ?=
==>满足要求 作为远后备保护 d.0C 1m 0.dz133 2.297833.3337 1.20.2068
I K I ?===>满足要求 保护2的Ⅲ段保护,作为近后备保护
d.0A 1m 0.dz133 2.241033.3317 1.30.2017
I K I ?=
==>满足要求
综上可知：在零序电流保护的配置和保护中，保护1有I 段、II 段和III 段，而保护2只配置I 段、III 段保护，整个系统的安全稳定运行。
5 继电保护设备的选择
电流互感器TA 是将一次系统大电流转变为二次系统小电流的设备。选择电流互感器时，应根据安装地点和安装方式选择其型式。
⑴ 种类和型式的选择。35kV 及以上配电装置宜采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式配电装置。
⑵ 一次回路额定电压和电流的选择。一次回路额定电压
N U 和1N I 应满足：
一般情况下可按变压器额定电流的1/3进行选择。
⑶ 准确级和额定容量的选择。对测量精确度要求较大的大容量发电机、系统干线、发电企业上网电量等宜用级；装于重要回路的互感器，准确级采用~级。根据以上分析，选LJBJ-110kV 干式电流互感器。 6 二次展开原理图的绘制
保护测量电路
保护1交流测量回路如图,直流测量回路如图；保护2交流测量回路如图，直流测回路如图。
图 保护1交流测量回路 图 保护1直流测量回路
图 保护2交流测量回路 图 保护2直流测量回路
保护跳闸电路
保护1跳闸回路如图，保护2跳闸回路如图。
图 保护1跳闸回路
图 保护2跳闸回路
7 保护的评价（结论）
对零序电流保护的评价：零序电流保护通常由多段组成，一般是四段式，并可根椐运行需要增减段数。为了某些运行情况的需要，也可设置两个一段或二段，以改善保护的效果。接地距离保护的一般是二段式，一般都是以测量下序阻抗为基本原理。接地距离保护的保护性能受接地电阻大小的影响很大。
当线路配置了接地距离保护时，根椐运行需要一般还应配置阶段式零序电流保护。特别是零序电流保护中最小定值的保护段，它对检测经较大接地电阻的短路故障较为优越。因此，零序电流保护不宜取消，但可适当减少设置的段数。
零序电流保护和接地距离保护一般按阶梯特性构成，其整定配合遵循反映同种故障类型的保护上下级之间必须相互配合的原则，主要考虑与相邻下一级的接地保护相配合；当装设接地短路故障的保护时，则一般在同原理的保护之间进行配合整定。
参考文献
[1] 张保会,尹项根主编.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005:92-153.
[2] 谭秀炳,铁路电力与牵引供电继电保护[M].城都:西南交通大学出版社,1993:100-
134.
[3] 于永源,杨绮雯.电力系统分析（第三版）[M].北京:中国水利水电出版
社,2007:13-34
继电保护计算题
1、图示kV 35单电源线路,已知线路AB 的最大传输功率为9MW,9.0cos =?,电流互感器变阻抗Ω4.0,变压器额定容量kVA 7500,k ,变比kV 6.6/35，系统最大短路容量
答:限时电流速段保护:动作电流542A,灵敏度2.53,动作时间1s ；过电流保护：动作电流406Ａ，近后备灵敏度3.37，远后备灵敏度2.28，动作时间3.5s 。 4、图示网络，已知A 电源Ω=15min A X ，Ω=20max .A X ，B 电源Ω=20min B X ，Ω=25max .B X ，
选择性, 确定各过电流保护的动作时间及哪些保护要装设方向元件。
答:动作电流614Ａ；灵敏系数2.22。 (2)零序电流保护在输电线路上单相接地时保护区有多少公里? 答: (1)误动； (2)km 8.228。 18、某kV 110变电站装设了零序功率方向继电器。已知系统的等值电抗21X X =，在变电站kV 110母线上三相短路的短路电流为kA 8.5，单相接地短路时零序电流kA I k 5.2)1(0=，零序功率方向继电器的最小动作功率VA 5.1，输电线路的电抗km X /4.01Ω=，km X /4.10Ω=，装于变电站的零序电流互感器的变比为3000/5，问： (1) 在输电线路距保护安装处km 120的地方发生单相接地短路时，零序功率方向继电器的灵敏度为多少?
(2) 为保证灵敏系数等于1.5，此零序功率方向继电器在单相接地短路时保护范围是多少公里? 答:(1)2.97； (2)km 175。 19、网络参数如图，已知： （1）网络的正序阻抗km Z/ 45 .0 1 Ω =，阻抗角 65； （2）线路上采用三段式距离保护，阻抗元件采用方向阻抗继电器，阻抗继电器最灵敏角 65，阻抗继电器采用0°接线； （3）线路AB、BC的最大负荷电流400Ａ，第Ⅲ段可靠系数为7.0，9.0 cos= ?； （4）变压器采用差动保护，电源相间电势为kV 115； （5）A电源归算至被保护线路电压等级的等效阻抗为Ω =10 A X；B电源归算至被保护
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:
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 -
继电保护习题
继 电 保 护 习 题 第一章 绪 论 思 考 题 1.何为主保护？何为后备保护？ 2.何为近后备保护？何为远后备保护？ 3.电流互感器和电压互感器在作用原理上有什么主要差别？ 4.简述电流互感器、电压互感器的使用注意事项。 5.负序电压、负序电流是如何取得的？在继电保护中为什么要采用这些电气量？ 作 业 题 1.在电力系统中继电保护的作用是什么？（1） 2.电力系统对继电保护的基本要求是什么？如何处理这些要求之间的关系?（1） 3.电压变换器、电流变换器和电抗变换器的作用是什么？在使用上有什么差别？（2） 4.如图所示，已知系统电抗Ω=∑=∑1121X X ，Ω=∑220X ，电压互感器的变比1100=ΓT n 。试求：在变电所出线端K 点发生单相接地短路时，变电所测到的零序电压mnO U 是多少？（3） 5.某技术工作者在实现零序电压零序器接线时，将电压互感器付方开口三角形侧B 相绕组的极性接反了，若已知电压互感器的原方相间电压为110kV ，原方绕组与开口三角形绕组之间的变比为kV n pTO 1.0/)3/110(=，求正常情况下m 、n 两端的输出电压？（3） 110kV 0mn U K （1） 4题图
第二章 相间短路的电流保护和方向性电流保护 思 考 题 1.电磁型过电流继电器的动作电流与哪些因素有关？ 2.无时限电流速断保护为什么比带时限电流速断保护的灵敏度差？ 3.低电压继电器与过电压继电器有什么不同之处？这两种电压继电器能否互相代替？ 4.在电力系统中，能采用纯电压元件作为输电线路的保护吗？为什么？ 5.三段式电流保护中，那一段最灵敏？那一段最不灵敏？他们是采用什么措施来保证选择性的？ 6.过电流保护的时限是根据什么原则确定的？ 7.三段式电流保护的保护范围如何确定？在一条输电线路上是否一定要采用三段式电流保护？用两段行吗？为什么？ 8.在电流保护的整定计算中，采用了各种系数，如可靠系数k K ，灵敏系数m K 1，返回系数h K ，分支系数fz K ，自启动系数zq K ，接线系数jx K 等等，试说明它们的意义和作用。 9.在?/Y 接线的变压器后发生两相短路时，采用完全星型接线方式和不完全星型两继电器接线方式的电流保护，其灵敏度有什么不同？为什么采用不完全星型三继电器接线方式就能使它的灵敏度与完全星型接线相同？ 10.在什么情况下采用电流保护时必须要装设方向元件才能保证选择性？ 11.在输电线路上采用方向电流保护时，什么情况下会出现死区？ 12.不同的输电线路阻抗角是不同的，为什么功率方向继电器的内角α采用?30或?45，就能保证在不同线路阻抗角下使功率方向继电器工作在较灵敏状态？ 13.按?90接线的功率方向继电器在三相短路和两相短路时，会不会出现死区？为 mn U 5 题图
继电保护原理课程设计
继电保护原理课程设计评语： 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： xxxxxxxxxxxxx 姓名： x xxxxxxxxxxxx 学号： xxxxxxxxxxxxxx 指导教师： xxxx 兰州交通大学自动化与电气工程学院 年月日
1 设计原始资料： 1.1 具体题目 系统接线图如图1，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： kV 3115/E =?,Ω==4X X 2.G11.G1,Ω==4X X 2.G31.G3,Ω==5X X 1.T31.T1, Ω==16X X 0.T30.T1,Ω=15X 1.T6,Ω=20X 0.T6,60km L B A =-,B-C 40km,L =线路阻抗 120.4/km,Z Z ==Ω 错误！未找到引用源。I rel 1.2,K =II rel 1.15K =。 G1 G3 1234 T1 T6 T3 T4 图1 系统接线图 试对1、2、3、4进行零序保护的设计。（说明：可让不同的学生做1、2、3、4、处一至二处保护设计。 1.2 要完成的内容 本课程设计主要对题目中所述系统进行零序保护的设计。主要完成对1、2点的零序保护的设计。 2 分析要设计的课题内容 首先应该分析运行方式。由于本题开机运行方式为两侧各开1台发电机，变压器T6 1台运行，所以不存在受最大运行方式和最小运行方式对零序保护的影响。 2.1主保护的配置 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
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
段式电流保护的整定及计算
2三段式电流保护的整定计算1、瞬时电流速断保护整定计算原则：躲开本条线路末端最大短路电流 整定计算公式： 式中： Iact——继电器动作电流 Kc——保护的接线系数 IkBmax——最大运行方式下，保护区末端B母线处三相相间短路时，流经保护的短路电流。 K1rel——可靠系数，一般取～。 I1op1——保护动作电流的一次侧数值。 nTA——保护安装处电流互感器的变比。 灵敏系数校验： 式中： X1——线路的单位阻抗，一般Ω/KM； Xsmax——系统最大短路阻抗。 要求最小保护范围不得低于15%～20%线路全长，才允许使用。 2、限时电流速断保护
整定 计算 原则： 不超 出相 邻下 一元 件的 瞬时 速断 保护 范围。 所以保护1的限时电流速断保护的动作电流大于保护2的瞬时速断保护动作电流，且为保证在下一元件首端短路时保护动作的选择性，保护1的动作时限应该比保护2大。故： 式中： KⅡrel——限时速断保护可靠系数，一般取～； △t——时限级差，一般取； 灵敏度校验： 规程要求： 3、定时限过电流保护 定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。要求作为本线路主保护的后备 以及相邻线路或元件的远后备。 动作电流按躲过最大负荷电流整定。
式中： KⅢrel——可靠系数，一般 取～； Krel——电流继电器返回 系数，一般取～； Kss——电动机自起动系 数，一般取～； 动作时间按阶梯原则递推。灵敏度分别按近后备和远后备进行计算。 式中： Ikmin——保护区末端短路时，流经保护的最小短路电流。即：最小运行方式下，两相相间短路电流。 要求：作近后备使用时，Ksen≥～ 作远后备使用时，Ksen≥ 注意：作近后备使用时，灵敏系数校验点取本条线路最末端；作远后备使用时，灵敏系数校验点取相邻元件或线路的最末端； 4、三段式电流保护整定计算实例 如图所示单侧电源放射状网络，AB和BC均设有三段式电流保护。已知：1）线路AB长20km，线路BC长30km，线路电抗每公里欧姆；2)变电所B、C中变压器连接组别为Y，d11，且在变压器上装设差动保护；3）线路AB的最大传输功率为，功率因数，自起动系数取；4）T1变压器归算至被保护线路电压等级的阻抗为28欧；5）系统最大电抗欧，系统最小电抗欧。试对AB线路的保护进行整定计算并校验其灵敏度。 解： （1）短路电流计算
继电保护课程设计对进行零序保护的设计
电力系统继电保护课程设计
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 ,
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 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 图3.1 正序网络
图3.2 负序网络 图3.3 零序网络 3.2 保护短路点的选取 故障端口零序阻抗为 00.10.AB 0.T60.T30.BC ()||||()13.4324()T Z X Z X X Z ∑=++=Ω 单相接地短路时 01max 102E I Z Z ? =∑∑+=0144 .139902.1423/115+?=1.5443(kA)
两相接地短路时 02max 102E I Z Z ?=∑∑+=0144 .1329902.143/115?+=1.6192(kA) ⑵ 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 单相接地短路时 '010115/ 2.2978(kA)228.371212.1530 E I Z Z ?∑∑===+?+ 两相接地短路时 "010 2.0319(kA)2E I Z Z ?∑∑===+
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
继电保护汇总习题解答
共586道 单选题: 电力系统中性点运行方式是指电力系统中发电机或（）的中性点的接地方式。 A．变压器 B．电压互感器 C．电流互感器 D．母线 正确答案:A 电力系统是由发电厂、变电所、送电线路、配电线路、（）组成的整体。【★★★☆☆】 A．变压器 B．断路器 C．继电保护 D．电力用户 正确答案:D 继电保护在需要动作时不拒动，不需要动作时不误动是指保护具有较好的（）。 A. 选择性 B. 快速性 C. 灵敏性 D. 可靠性 正确答案:D 继电保护中根据测量部分的输出，按照继电保护预先设置的逻辑关系进行判断，确定是否应该使断路器跳闸或发出信号，并将判断结果输出给执行部分的是（）的作用。【★★☆☆☆】 A. 显示部分 B. 逻辑部分 C. 跳闸部分 D. 测量部分 正确答案:B 三段式电流保护中（）构成线路的后备保护。 A．瞬时电流速断保护 B．限时电流速断保护 C．定时限过电流保护
正确答案:C 零序电流II段保护与（）构成线路接地短路的主保护。【★★☆☆☆】A．零序电流I段保护 B．零序电流III段保护 C．瞬时电流速段保护 D．限时电流速段保护 正确答案:A 限时电流速断保护灵敏度校验条件为以本线路两相短路时，流过保护的（）进行校验。 A．最小短路电流 B．最大短路电流 C．任意电流 正确答案:A 上下级定时限过电流保护按照选择性要求，其动作时间应为（）。A．本线路定时限过电流保护整定值大 B．下条线路定时限过电流保护整定值大 C．上下级整定值相等 正确答案:B 中性点不接地系统通常采用接地选线和（）的方式实现单相接地保护。【★★☆☆☆】 A．零序电流I段保护 B．零序电流II段保护 C．零序电流III段保护 D．绝缘监视 正确答案:D 零序电流通过变压器的（）和接地故障点形成短路回路。 A．A相 B．B相 C．C相 D．接地中性点 正确答案:D 零序电流III段保护动作时限与反应相间故障过电流保护动作时限比较（）。 A．零序电流III段保护动作时限大于过电流保护动作时限 B．零序电流III段保护动作时限小于过电流保护动作时限
继电保护课程设计 对进行零序保护的设计
电力系统继电保护课程设计 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 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： φ115/E = 1.G3 2.G35,X X ==Ω 1.G1 2.G15,X X ==Ω 1.T1 1.T45,X X ==Ω 0.T10.T415,X X ==Ω 1.T615,X =Ω 0.T620,X =Ω A-B 50(138%)km L =?+B-C 40km,L =线路 阻抗120.4/km,Z Z ==Ω 0 1.2/km,Z =Ω I rel 1.2,K =II rel 1.15K =。 系统接线图 试对1、2进行零序保护的设计。 要完成的内容 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） 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。 ⑴ 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。 ⑵ 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。 本设计的保护配置 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。 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 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。
第六节 变压器的零序电流保护
二、变电所多台变压器的零序电流保护
每台变压器都装有同样的零序电流保护，它是由电流元件和电压元件两部分组成。正常时零序电流及零序电压很小，零序电流继电器及零序电压继电器皆不动作，不会发出跳闸脉冲。发生接地故障时，出现零序电流及零序电压，当它们大于起动值后，零序电流继电器及零序电压继电器皆动作。电流继电器起动后，常开触点闭合，起动时间继电器KT1。时间继电器的瞬动触点闭合，给小母线A接通正电源，将正电源送至中性点不接地变压器的零序电流保护。不接地的变压器零序电流保护的零序电流继电器不会动作，常闭触点闭合。小母线A的正电源经零序电压继电器的常开触点、零序电流继电器的常闭触点起动有较短延时的时间继电器KT2经较短时限首先切除中性点不接地的变压器。若接地故障消失，零序电流消失，则接地变压器的零序电流保护的零序电流继电器返回，保护复归。。若接地故障没有消失，接地点在接地变压器处，零序电流继电器不返回，时间继电器KT1一直在起动状态，经过较长的延时KT1跳开中性点接地的变压器。 零序电流保护的整定计算： 动作电流： (1)与被保护侧母线引出线零序电流第三段保护在灵敏度上相配合，所以 (2)与中性点不接地变压器零序电压元件在灵敏度上相配合，以保证零序电压元件的灵敏度高于零序电流元件的灵敏度。 设零序电压元件的动作电压为U dz.0，则 U dz.0=3I0X0.T 零序电流元件的动作电流为 动作电压整定：按躲开正常运行时的最大不平衡零序电压进行整定。根据经验，零序电压继电器的动作电压一般为5V。当电压互感器的变比为nTV时，电压继电器的一次动作电压为 U dz.0=5n TV 变压器零序电流保护作为后备保护，其动作时限应比线路零序电流保护第三段动作时限长一个时限阶段。即 灵敏度校验：按保证远后备灵敏度满足要求进行校验 返回 第二节微机保护的硬件框图简介 微机保护硬件示意框图如下图所示。
电力系统继电保护课程设计
前言 《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。 {
1 所做设计要求 （2）发电厂的最大发电容量为（2×25+50）ＭＷ，最小发电容量为2×25ＭＷ； （3）网络的正常运行方式为发电厂发电容量最大且闭环运行； （4）允许的最大故障切除时间为； | （5)线路AC 、BC 、AB 、CD 的最大负荷电流分别为250、150、230和140Ａ，负荷自起动系数5.1 ss K ； （6）时间阶梯△t ＝； （7）线路正序电抗每公里为Ω； 任务 1、k I 计算结果，计算结果用表格列出。必须说明系统运行方式、短路点与短路类型的决定原则或依据，以及计算时考虑的其他因素。 2、保护方式的选择及整定计算结果 要求 要求说明选用保护方式的原则，各保护的整定计算条件，并用表格列出整定计算结果。整定计算时所采用的公式及各种系数的数值也应列出。
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=.
6零序保护习题
零序保护 一、选择题 1、某变电站电压互感器的开口三角形侧B 相接反，则正常运行时，如一次侧运行电压为110KV ，开口三角形的输出为（C ） A ：0V ； B ：100V ； C ：200V ； D ：220V 2、由三只电流互感器组成的零序电流滤过器，在负荷电流对称的情况下有一组互感器二次侧断线，流过零序电流继电器的电流是（C ）倍负荷电流。 A ：3； B ：2； C ：1； D 。 3、在大接地电流系统中，故障电流中含有零序分量的故障类型是（C ） A ：两相短路 B ：三相短路 C ：两相接地短路 D ：与故障类型无关 4、接地故障时，零序电压与零序电压的相位关系取决于（C ） A ：故障点过渡电阻的大小 B ：系统容量的大小 C ：相关元件的零序阻抗 D ：相关元件的各序阻抗 5、在大接地电流系统中，线路发生接地故障时，保护安装处的零序电压（B ） A ：距故障点越远越高 B ：距故障点越近越高 C ：与距离无关 D ：距故障点越近越低 6、不灵敏零序I 段的主要功能是（C ） A ：在全相运行情况下作为接地短路保护； B ：作为相间短路保护； C ：在非全相运行情况下作为接地短路保护； D ：作为匝间短路保护。 7、在大接地电流系统中，线路始端发生两相金属性接地短路时，零序方向过流保护的方向元件将（B ） A ：因短路相电压为零而拒动； B ：因感受零序电压最大而灵敏动作； C ：因短路零序电压为零而拒动； D ：因感受零序电压最大而拒动。 8．在中性点非直接接地系统中，当发生B 相接地短路时，在电压互感器二次开口三角绕组两端的电压为（C ）。 A.B E B.B E C.B E 3 9.在小电流接地系统中，某处发生单相接地时，母线电压互感器开口三角形的电压为（C ）。 A.故障点距母线越近，电压越高 B.故障点距母线越近，电压越低
继电保护课程设计报告
‘ 南京工程学院 课程设计说明书(论文) 题目某110kV电网继电保护配置 与整定计算的部分设计 课程名称电力系统继电保护Ａ 院（系、部、中心）电力工程学院 专业电气工程及其自动化 班级 学生姓名 学号 设计地点工程实践中心9-322 指导教师
设计起止时间：2011年12月5日至2011年12月16日
目录 1 课程设计任务及实施计划错误!未定义书签。 已知条件错误!未定义书签。 参数选择与具体任务错误!未定义书签。 保护配置及整定计算任务分析错误!未定义书签。 实施计划错误!未定义书签。 2 零序短路电流计算 (4) 各元件电抗标幺值计算错误!未定义书签。 各序阻抗化简错误!未定义书签。 各序等值电抗计算错误!未定义书签。 零序电流计算错误!未定义书签。 互感器的选择错误!未定义书签。 3继电保护整定计算 (9) 距离保护错误!未定义书签。 零序电流保护错误!未定义书签。 RCS941线路保护装置的整定错误!未定义书签。 4 结论错误!未定义书签。 参考文献错误!未定义书签。
1 课程设计任务及实施计划 已知条件 本次所接受的课程设计的任务为选题一，接线简图如图所示。图中BC 线路为开环运行，本人整定AB 线路的A 侧保护。已知参数如下： 发电厂 B G G 图 110kV 系统接线简图 线路AB 、BC 、CA 、BS 的负荷的自起动系数5.1=ss K ； 发电厂各发电机组的次暂态电抗均为'' d X =（按自身额定容量的标么值）；功率因数为 均为。最大发电容量为3台同时投运，最小发电容量为投入最小容量的一台发电机。 变电所引出线上后备保护动作时间如图，后备保护时限级差△t ＝； 线路的正序电抗每公里均为Ω/KM ；零序阻抗为Ω/KM ；发电机，变压器参数按照图示额定值计算；变压器零序阻抗是正序阻抗的80%。 电压互感器的变比1.0/110=TV n kV ，线路电流互感器变比可根据线路额定电流选择。 系统最大及最小的正序、零序等值阻抗都已折算到100MVA 标准容量下，变压器的短路电压百分比按本变压器额定容量给出，两台主变的变电所，正常运行时只投入一台，高峰负荷时才投入两台。具体参数见任务安排表。 参数选择与具体任务 对应《继保081课程设计任务具体参数安排》，本次设计所涉及的具体参数如表所示。