110kV输电线路零序电流保护设计 课程设计

110kV输电线路零序电流保护设计课程设计

辽宁工业大学微机继电保护课程设计（论文）

题目：110kV输电线路零序电流保护设计（2）

院（系）：电气工程学院

专业班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：（签字）

起止时间：

课程设计（论文）任务及评语

院（系）：电气工程学院教研室：电气工程及其自动化学号学生姓名专业班级

课程设

110kV输电线路零序电流保护设计（2）

计（论

文）题目

系统接线图如图：

课程设计的内容及技术参数参见下表 设计技术参数 工作量

,

3/115kV E =φ

2

.1=I rel K ,=∏rel

K

1

.1=I ∏

rel K ,

系统中各元件及线路的负序阻抗与正

序阻抗相同,其他参数见图。 计算最大和最小零

序电流，应根据当Z1∑＜Z0∑时，则有)1.1(.0)1(.0k

k

I I 〉；反之，当Z1∑

＞Z0∑时，则有

一、整定计算 1.计算B 母线、C 母线、D 母线处正序（负序）及零序综合阻抗Z1∑、Z0∑。 2.计算B 母线、C 母线、

D 母线处发生单相或两相接地短路时出现的最大、最小零序电

流。

3.整定保护1、2、3

零序电流I 段的定值，

并计算各自的最小保

护范围。

Z T4

=

Z =Z T2

=1

Z G2

=1Z T1

= 3 2 1 Z G1

=

Z 1.CD

=Z 0.CD

=

Z 1.BC

=Z 0.BC

=Z 0.AB

=A Z 1.AB

= D

C B

续表

进度计划第一天：收集资料，确定设计方案。

第二天：计算综合阻抗和零序电流，零序I段的整定计算。

第三天：零序II段、零序III段的整定计算。

第四天：硬件电路设计（最小系统、数据采集、状态检测部分）。第五天：硬件电路设计（控制输出、报警显示部分）。

第六天：软件设计（有效值计算、故障判据）。

第七天：软件设计（绘制流程图或逻辑图）

第八天：仿真验证及分析。

第九天：撰写说明书。

第十天：课设总结，迎接答辩。

指

导

教

师

评

语

及

成

绩

平时：论文质量：答辩：

总成绩：指导教师签字：

年月日注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算

摘要

随着时代的进步，电力系统的规模在不断扩大，用户对电能质量的要求也在不断提高。因此，对继电保护装置本身的要求也越来越高，微机继电保护具备了传统保护所没有的优良特性。

本设计首先简要介绍了电力系统微机继电保护的发展、技术构成及其发展方向。其次对硬件、软件的结构做了分析，它的硬件结构核心由P89C51RD和DSP2181组成，CPU完成装置的总启动和人机界面及与外围设备的通信功能,CPU内设总启动元件，启动后开放出口继电器正电源,使得装置具有很高的固有可靠性及安全性。最后本文对装置进行了软件结构设计，对各个模块的功能作了具体介绍

本文研究的110kV输电线路微机零序电流保护原理分析与程序设计是由计算机实现的线路保护装置，用三相一次自动重合闸重合方式，采用后加速方式，适用于110kV的输电线路。

关键词：微型机保护;110kV输电线路;零序电流;重合闸

目录

第1章绪论 (1)

第2章输电线路零序电流保护整定计算.............................. (2)

2.1 零序电流Ι段整定计算 (2)

2.1.1 零序电流Ι段动作电流的整定 (6)

2.1.2 灵敏度校验 (7)

2.1.3 动作时间的整定 (10)

2.2 零序电流Ⅱ段整定计算 (10)

2.3零序电流Ⅲ段整定计算 (11)

第3章硬件电路设计 (12)

3.1 CPU最小系统图 (12)

3.2 110KV输电线路零序保护的硬件 (12)

3.3 数据采集系统 (13)

3.3.1电压形成回路 (14)

3.3.2 采样保持和模拟低通滤波 (14)

3.3.3 多路转换开关和模数转换 (15)

3.4开关量输入输出系统 (17)

3.4.1开关量输入输出模块 (17)

3.4.2开关量输入部分 (17)

3.4.3开关量输出部分 (19)

3.5电源模块 (20)

第4章软件设计 (21)

4.1软件结构分析概述 (21)

4.2程序总框图 (21)

4.3中断程序模块 (23)

4.4各程序的子模块介绍 (24)

4.4.1初始化 (24)

4.4.2启动元件 (25)

4.4.3零序方向电流保护 (26)

4.4.4重合闸及后加速 (26)

4.5微机保护的算法 (27)

4.5.1输入为正弦量的算法 (27)

4.5.2突变量电流算法 (28)

4.5.3选相方法 (29)

4.5.4傅里叶级数算法 (32)

第5章实验验证及分析 (36)

5.2仿真结果及分析 (36)

第6章课程设计总结 (38)

参考文献 (39)