继电保护课程设计距离保护
电力系统继电保护课程设计三段式距离保护
电力系统继电保护课程设计三段式距离保护集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]电力系统继电保护课程设计选题标号：三段式距离保护班级： 14电气姓名：学号：指导教师：谷宇航日期： 2017年11月8日天津理工大学电力系统继电保护课程设计天津理工大学目录一、选题背景选题意义随着电力系统的发展，出现了容量大，电压高，距离长，负荷重，结构复杂的网络，这时简单的电流，电压保护已不能满足电网对保护的要求。
在高压长距离重负荷线路上，线路的最大负荷电流有时可能接近于线路末端的短路电流，所以在这种线路上过电流保护是不能满足灵敏系数要求的。
另外对于电流速断保护，其保护范围受电网运行方式改变的影响，保护范围不稳定，有时甚至没有保护区，过电流保护的动作时限按阶梯原则来整定，往往具有较长时限，因此，满足不了系统快速切除故障的要求。
对于多电源的复杂网络，方向过电流保护的动作时限往往不能按选择性要求来整定，而且动作时限长，不能满足电力系统对保护快速性的要求。
设计原始资料ϕ=E ,112G Z =Ω、220G Z =Ω、315G Z =Ω，12125L L km ==、370L km =，42B C L km -=，25C D L km -=，20D E L km -=，线路阻抗0.4/km Ω，' 1.2relK = 、''''' 1.15rel rel K K ==，.max 150B C I A -= ，.max 250C D I A -=，.max 200D E I A -=， 1.5ss K = ，0.85re K =A BL1、L3进行距离保护的设计。
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）对保护的评价。
二、分析要设计的课题内容设计规程在距离保护中应满足一下四个要求，即可靠性、选择性、速动性和灵敏性。
继电保护课程设计--110kV电网距离保护设计
继电保护课程设计--110kV电网距离保护设计
一、课程介绍
本课程设计是针对110kV电网中的距离保护进行设计的，旨在使学生了解距离保护的基本原理、组成部分、应用场景以及调试方法等方面的知识，能够独立设计和调试110kV电网距离保护系统。
二、设计内容
1. 距离保护的基本原理及分类
了解距离保护的基本原理，包括电气距离原理、I-V特征法和角度特征法等，以及距离保护的分类。
2. 距离保护的组成部分
了解距离保护的组成部分，包括主保护、备用保护、监控装置和负载切换等，并掌握各个组成部分的功能和特点。
3. 距离保护的应用场景
了解距离保护在电网中的应用场景，包括线路距离保护、变压器距离保护和母线距离保护等，并掌握不同应用场景下距离保护的设计要求和调试方法。
4. 距离保护系统的设计
根据实际需求，独立设计110kV电网距离保护系统，包括选型、接线、参数设置和调试等，实现对电网故障的保护和自动切除。
5. 距离保护系统的调试
针对设计的距离保护系统进行调试，包括模拟故障、检查保护动作、检查自动切除等，保证距离保护系统的稳定可靠性。
三、设计要求
1. 设计过程需结合实际电网，在电网拓扑结构、线路参数、变压器参数和母线参数等方面进行适当调整和设计。
2. 设计过程中需加强安全意识，确保操作过程安全可靠。
3. 设计报告中需详细说明设计思路、参数设置、故障模拟和调试等过程，保证报告清晰明了。
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
继电保护课程设计--距离保护
电力系统继电保护课程设计1 设计原始资料1.1 具体题目如下图所示网络，系统参数为:3115=ϕE kV ,Ω=151G X 、Ω=102G X 、Ω=103G X ，6021==L L km 、403=L km ，50=-C B L km 、30=-D C L km 、30=-E D L km ，线路阻抗/4.0Ωkm ,2.1=ⅠrelK 、15.1K ==ⅢⅡrel rel K ，300max =-C B I A 、200max =-D C I A 、150max =-E C I A ，5.1=ss K ，85.0=re K试对线路L1、L2、L3进行距离保护的设计。
1.2 要完成的内容本文要完成的内容是对线路的距离保护原理和计算原则的简述，并对线路各参数进行分析及对线路L1、L2、L3进行距离保护的具体整定计算并注意有关细节。
距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，反应故障点到保护安装处的距离而工作的保护。
2 分析要设计的课题内容2.1 设计规程根据继电保护在电力系统中所担负的任务，一般情况下，对动作于跳闸的继电保护在技术上有四条基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。
这几个之间，紧密联系，既矛盾又统一，必须根据具体电力系统运行的主要矛盾和矛盾的主要方面，配置、配合、整定每个电力原件的继电保护。
充分发挥和利用继电保护的科学性、工程技术性，使继电保护为提高电力系统运行的安全性、稳定性和经济性发挥最大效能。
(1)可靠性可靠性是指保护该动作时应动作，不该动作时不动作。
为保证可靠性，宜选用性能满足要求、原理尽可能简单的保护方案。
(2)选择性选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。
为保证选择性，对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件（如起动与跳闸元件、闭锁与动作元件），其灵敏系数及动作时间应相互配合。
继电保护(距离保护)
对于相间短路，故障环路为相—相故障环路，取测量电 压为保护安装处两故障相的电压差，测量电流为两故障相的 电流差，称为相间距离保护接线方式，能够准确反应两相短 路、三相短路和两相接地短路情况下的故障距离。
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UB = z1 l k B 、 C 相 测 量 I B + K3I 0
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三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
U A = U kA + (I A + K3I 0 )z1 l k U B = U kB + (I B + K3I 0 )z1 lk U = U + (I + K3I )z l kC C 0 1 k C
增大，短路阻抗比正常时测量到的阻抗大大降低。
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二、测量阻抗及其与故障距离的关系
Um Zm = = z1 l k Im Z set = z1 l set
♣ 距离保护反应的信息量测量阻抗在故障前后变化比电流变 化大，因而比反应单一物理量的电流保护灵敏度高。 ♣ 距离保护的实质是用整定阻抗 Zset 与被保护线路的测量阻 抗 Zm 比较： 当短路点在保护范围以内时，Zm<Zset，保护动作； 当短路点在保护范围以外时，Zm>Zset时，保护不动作。 因此，距离保护又称低阻抗保护。
U kA = 0
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三、三相系统中测量电压和测量电流的选取
U A = U kA + (I A + K3I 0 )z1 l k U B = U kB + (I B + K3I 0 )z1 lk U = U + (I + K3I )z l kC C 0 1 k C
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。
继电保护技术培训(距离保护)
距离保护整定计算
二、相间距离保护的整定计算公式
2.3 距离Ⅲ段：
III Z set .1
Z ld . min Ⅲ K rel K re K ss
Z ld . min
0.9U e. x I fh. max
可靠系数Krel取1.2～1.3；返回系数Kre取1.15～1.25；自启动系数Kss取1.1～1.7。
A、助增分支（保护安装处至故障点sN Kb Z sN
四川能投集团继保培训
距离保护整定计算
二、相间距离保护的整定计算公式 分支系数的计算：
B、汲出分支(保护安装处至故障点有负荷引出，保护测量阻抗将减小)
汲出系数是小于1的数值
Kb
1 Z dz Z fhmin K h K zq cos( d fh ) Kk U fhmin I fhmax 0.9 110 3 I fhmax 0.9 110 3 0.35 163.5
带方向闭锁的距离保护
Z fh. min
系数取值： 1.2, K h Kk
II II I Z op .1 K rel Z AB K rel Kb. min Z op.2
Z A 1 I f .m n 2 M 3 k0 m 1 / E1 1 3k 5 V N
6 k0 m
6 k0 m
0.5s t8
6
7 10
8
9
t1 0.5s V A0
总分支系数
Kb.min Kb助Kb汲 2.52 0.575 1.35
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距离保护整定计算
二、相间距离保护的整定计算公式
2.2 距离Ⅱ段：
② 与相邻元件的速动保护配合：
继电保护课程设计(DOC)
%电力系统继电保护课程设计报告题目：·专业班级：学号：·姓名：？目录:一设计课题 (3)二原始资料 (3)主接线 (3)相关数据 (3)三.相间距离保护装置定值配合的原则和助增系数计算原则.4距离保护定值配合的基本原则 (4)距离保护定值计算中所用助增系数的选择及计算 (5)\四.设计设计内容 (6)选择线路保护的配置及保护装置的类型 (6)选择110kV线路保护用电流互感器和电压互感器型号.7线路相间保护的整定计算、灵敏度校验 (9)五．设计总结 (10)参考资料 (12)￥一．设计课题：110KV线路继电保护及其二次回路设计二．原始资料：：主接线!下图为某电力系统主接线。
该系统由某发电厂的三台发电机经三台升压变压器由A母线与单侧电源环形网络相连，其电能通过电网送至B、C、D三个降压变电所给用户供电。
2:2：相关数据⑴电网中的四条110kV线路的单位正序电抗均为Ω/kM；⑵所有变压器均为YN,d11 接线，发电厂的升压变压器变比为121，变电所的降压变压器变比为110/；⑶发电厂的最大发电容量为3 × 50 MW，最小发电容量为2 × 50MW，发电机、变压器的其余参数如图示；⑷系统的正常运行方式为发电厂发电容量最大，输电网络闭环运行；⑸系统允许的最大故障切除时间为；⑹&AB 、 BC 、 AD 、 CD 的最大负荷电流分别为 230Ａ、 150⑺线路Ａ、 230Ａ和 140 Ａ，负荷自启动系数；⑻各变电所引出线上的后备保护的动作时间如图示，△ t＝。
⑼系统中各110kV母线和变压器均设有纵差动保护作为主保护。
三．相间距离保护装置定值配合的原则和助增系数计算原则：距离保护定值配合的基本原则距离保护定值配合的基本原则如下：（1）距离保护装置具有阶梯式特性时，其相邻上、下级保护段之间应该逐级配合，即两配合段之间应在动作时间及保护范围上互相配合。
距离保护也应与上、下相邻的其他保护装置在动作时间及保护范围上相配合。
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继电保护课程设计距离保护文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]电力系统继电保护课程设计1 设计原始资料具体题目如下图所示网络，系统参数为:3115=ϕE kV,Ω=151G X 、Ω=102G X 、Ω=103G X ，7021==L L km 、403=L km ，50=-C B L km 、30=-D C L km 、30=-E D L km ，线路阻抗/4.0Ωkm,2.1=Ⅰrel K 、15.1K ==ⅢⅡrel rel K ，300max =-C B I A 、200max =-D C I A 、150max =-E C I A ，5.1=ss K ，85.0=re K试对线路L1、L2、L3进行距离保护的设计。
要完成的内容本文要完成的内容是对线路的距离保护原理和计算原则的简述，并对线路各参数进行分析及对线路L1、L2、L3进行距离保护的具体整定计算并注意有关细节。
距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，反应故障点到保护安装处的距离而工作的保护。
2 分析要设计的课题内容设计规程根据继电保护在电力系统中所担负的任务，一般情况下，对动作于跳闸的继电保护在技术上有四条基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。
这几个之间，紧密联系，既矛盾又统一，必须根据具体电力系统运行的主要矛盾和矛盾的主要方面，配置、配合、整定每个电力原件的继电保护。
充分发挥和利用继电保护的科学性、工程技术性，使继电保护为提高电力系统运行的安全性、稳定性和经济性发挥最大效能。
(1)可靠性可靠性是指保护该动作时应动作，不该动作时不动作。
为保证可靠性，宜选用性能满足要求、原理尽可能简单的保护方案。
(2)选择性选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。
为保证选择性，对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件（如起动与跳闸元件、闭锁与动作元件），其灵敏系数及动作时间应相互配合。
(3)灵敏性灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生故障时，保护装置具有的正确动作能力的裕度，灵敏性通常用灵敏系数或灵敏度来衡量，增大灵敏度，增加了保护动作的信赖性，但有时与安全性相矛盾。
对各类保护的的灵敏系数的要求都作了具体规定，一般要求灵敏系数在之间。
(4)速动性速动性是指保护装置应能尽快地切除故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围。
110kV及以上电压等级的线路，由于其负荷电流大，距离长，用电流保护往往不能满足技术要求，而需要采用距离保护。
这是因为与电流保护相比，距离保护有以下优点：①灵敏度较高。
因为阻抗IZ ，阻抗继电器反映了正常情况与短路时U电流、电压值的变化，短路时电流I增大，电压U降低，阻抗Z减小得多。
②保护范围与选择性基本上不受系统运行方式的影响。
由于短路点至保护安装处的阻抗取决于短路点至保护安装处的电距离，基本上不受系统运行方式的影响，因此，距离保护的保护范围与选择性基本上不受系统运行方式的影响。
③迅速动作的范围长。
距离保护第一段的保护范围比电流速断保护范围长，距离保护第二段的保护范围比限时电流速断保护范围长，因而距离保护迅速动作的范围较长。
距离保护比电流保护复杂，投资多。
但由于上述优点，在电流保护不能满足技术要求的情况下应当采用距离保护。
本设计的保护配置主保护配置距离保护Ⅰ段和距离保护Ⅱ段构成距离保护的主保护。
(1)距离保护的Ⅰ段图距离保护网络接线图瞬时动作，t是保护本身的固有动作时间。
Ⅰ保护1的整定值应满足：AB set Z Z <I⋅1考虑到阻抗继电器和电流、电压互感器的误差，引入可靠系数Irel K (一般取—，则AB rel set Z K Z II ⋅=1(2-1)同理，保护2的Ⅰ段整定值为：BC rel set Z K Z II ⋅=2 (2-2)如此整定后，保护的Ⅰ段就只能保护线路全长的80%—85%，这是一个严重的缺点。
为了切除本线路末端15%—20%范围以内的故障，就需要设置距离保护第Ⅱ段。
(2)距离Ⅱ段整定值的选择和限时电流速断相似，即应使其不超出下一条线路距离Ⅰ段的保护范围，同时带有高出一个t ∆的时限，以保证选择性,例如在图1中，当保护2第Ⅰ段末端短路时，保护1的测量阻抗为：I⋅+=2set AB m Z Z Z(2-3)引入可靠系数I Irel K (一般取，则保护1的Ⅱ段的整定阻抗为：[]BC AB set AB rel set Z Z Z Z K Z )85.0~8.0(8.0)(21+=+=I ⋅I I I I ⋅ (2-4)后备保护配置为了作为相邻线路的保护装置和断路器拒绝动作的后备保护，同时也作为距离Ⅰ段与距离Ⅱ段的后备保护，还应该装设距离保护第Ⅲ段。
距离Ⅲ段：整定值与过电流保护相似，其启动阻抗要按躲开正常运行时的负荷阻抗来选择，动作时限还按照阶梯时限特性来选择，并使其比距离Ⅲ段保护范围内其他各保护的最大动作时限高出一个t ∆。
3 保护的配合及整定计算线路L1距离保护的整定与校验 线路L1距离保护第I 段整定(1)线路L1的I 段的整定阻抗为11rel setZ L K Z I=(3-1)=×60× =Ω式中 IZ set —距离I 段的整定阻抗； 1L —被保护线路L1的长度； 1Z —被保护线路单位长度的阻抗； rel K —可靠系数；(2)动作时间s 0t =I （第I 段实际动作时间为保护装置固有的动作时间）。
线路L1距离保护第Ⅱ段整定(1)与相邻线路C B L -距离保护I 段相配合，线路L1的Ⅱ段的整定阻抗为）C B rel IIL Z K K L K Z -+=1b.min 11rel set Z ( (3-2)b.min K —线路C B L -对线路L1的最小分支系数，其求法如下:图 等效电路图2Z Z =3Z 16241624+⨯ΩI Z Z Z I 11+==+I 246.96.9I b.min K 1I II I 286.0=Ⅱset Z ()Ω=⨯⨯⨯+⨯⨯80504.05.385.04.06085.025.133.34.06080Z 1set sen>=⨯==L Z KCB L -min L Z ss rel L setK K Z R min K Z ⅢⅢ=Ω=⨯⨯==53.1903.031109.0max min 1Lmin L I U Z 15.1=Ⅲrel K 2.1=R K 5.1=ss K 5.184.34.06004.92Z 1set sen>=⨯==L IIIZ K 2.109.22012404.92Z max b 1set sen>=⨯+=+=-C B L III Z K Z K 。
12rel setZ L K Z I =ΩIZ set 2L 1Z rel K s 0t =I C B L -）C B rel IIL Z K K L K Z -+=1b.min 12rel set Z ( b.min K C B L -C B L -=Ⅱset Z ()Ω=⨯⨯⨯+⨯⨯80504.05.385.04.06085.025.133.34.06080Z 2set sen>=⨯==L Z KCB L -min L Z ss rel L setK K Z R min K Z ⅢⅢ=Ω=⨯⨯==53.1903.031109.0max min 2Lmin L I U Z 15.1=Ⅲrel K 2.1=R K 5.1=ss K 5.184.34.06004.92Z 2set sen>=⨯==L IIIZ K2.109.22012404.92Z max b 1set sen >=⨯+=+=-C B L III Z K Z K 。
13rel setZ L K Z I =ΩIZ set 3L 1Z rel K s 0t =I C B L -)Z (1b.min 13rel set C B rel IIL Z K K L K Z -+= b.min K C B L -1Z Z =2Z 24242424+⨯ΩI Z Z Z I 33+==+I 121612I b.min K 3I I II 43.0=Ⅱset Z ()Ω=⨯⨯⨯+⨯⨯6.53504.03.285.04.06085.025.135.34.0406.53Z 1set sen>=⨯==L Z KCB L -min L Z ss rel L setK K Z R min K Z ⅢⅢ=Ω=⨯⨯==53.1903.031109.0max min 1Lmin L I U Z 15.1=Ⅲrel K 2.1=R K 5.1=ss K 5.175.54.04004.92Z 3set sen>=⨯==L IIIZ K 2.156.22011604.92Z max b 3set sen>=⨯+=+=-C B L III Z K Z K 。
110=≥e c U U max g le I I ≥g U g U <NU <g U g U N U 110g =U m Z m Z m Z m Z A B Z Z ≤m I •A A U Z I ••=m B B U Z I ••=m AB U U ••≤o o 90arg90-≤≤DC Z Z m I •C U Z I C ••=m D U Z I D ••=m o o 90arg 90-≤≤••DC UUZKJ 2ZKJ 31Y 2Y 1T 1T JZ ZKJ 2ZKJ 31Y 2Y H JZ 路电力与牵引供电系统继电保护[M].成都：西南交通大学出版社，2006.[2] 李俊年主编.电力系统继电保护[M].北京：中国电力出版社，1993. [3] 尹项根主着.电力系统继电保护原理与应用[M].武汉：华中科技大学出版社，2004.[4] 都洪基主编.电力系统继电保护原理[M].南京：东南大学出版社，2007. [5] 张保会主编.电力系统继电保护[M].北京：中国电力出版社，2005.。