微机继电保护课程设计35kv输电线路电流电压保护设计大学论文

辽 宁 工 业 大 学 微机继电保护课程设计（论文）

题目：35kV输电线路电流电压保护设计（1）

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： 本科生课程设计（论文） 课程设计（论文）报告的内容及其文本格式 1、课程设计（论文）报告要求用A4纸排版，单面打印，并装订成册，内容包括： ①封面（包括题目、院系、专业班级、学生学号、学生姓名、指导教师姓名、、起止时间等） ②设计(论文)任务及评语 ③中文摘要 （黑体小二，居中，不少于200字） ④目录 ⑤正文（设计计算说明书、研究报告、研究论文等） ⑥参考文献 2、课程设计（论文）正文参考字数：2000字周数。 3、封面格式 4、设计（论文）任务及评语格式 5、目录格式 ①标题“目录”（小二号、黑体、居中） ②章标题（小四号字、黑体、居左） ③节标题（小四号字、宋体） ④页码（小四号字、宋体、居右） 6、正文格式 ①页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2.5cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订； ②字体：一级标题，小二号字、黑体、居中；二级，黑体小三、居左；三级标题，黑体四号；正文文字，小四号字、宋体；

③行距：20磅行距； ④页码：底部居中，五号、黑体； 7、参考文献格式 ①标题：“参考文献”，小二，黑体，居中。 ②示例：（五号宋体） 期刊类：[序号]作者1,作者2,……作者n.文章名.期刊名（版本）.出版年,卷次（期次）:页次. 图书类：[序号]作者1,作者2,……作者n.书名.版本.出版地:出版社，出版年:页次. 本科生课程设计（论文） 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 130303013 学生姓名 刘清凯 专业班级 电气131班 课程设计（论文）题目 35kV输电线路电流电压保护设计（1） 本科生课程设计（论文） 课程设计（论文）任务

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

,20,3/371GXkVE

,15,1532GGXX

L1=L2=50km,L3=30km, LB-C=40km,LC-D=30km, LD-E=20km,线路阻抗0.4/km, 2.1IrelK,relK15.1relK,

最大负荷电流IB-C.Lmax=125A, IC-D.Lmax=80A, ID-E.Lmax=68A, 电动机自启动系数Kss=1.5，电流继电器返回系数Kre=0.85。 最大运行方式：三台发电机及线路L1、L2、L3同时投入运行；最小运行方式：G2、L2退出运行。

一、整定计算 1.确定保护3在最大、最小运行方式下的等值电抗。 2.进行C母线、D母线、E母线相间短路的最大、最小短路电流的计算。 3.整定保护1、2、3的电流速断保护定值，并计算各自的最小保护范围。 4.整定保护2、3的限时电流速断保护定值，并校验灵敏度。 5.整定保护1、2、3的过电流保护定值，假定母线E过电流保护动作时限为0.5s，确定保护1、2、3过电流保护的动作时限，校验保护1作近后备，保护2、3作远后备的灵敏度。 二、硬件电路设计 包括CPU最小系统、电流电压数据采集、开关设备状态检测、控制输出、报警显示等部分。 三、软件设计 说明设计思想，给出参数有效值计算及故障判据方法，绘制流程图或逻辑图。 四、实验验证 给出实验电路及实验结果，分析实验结果同理论计算结果的异同及原因。

续表

B A G

1 2 3 L L

LE D C G

G

9 8 7 6

5 4

系统接线图 本科生课程设计（论文） 进度计划

第一天：收集资料，确定设计方案。 第二天：等值电抗和短路电流计算、电流I段整定计算及灵敏度校验。 第三天：电流II段、III段整定计算及灵敏度校验。 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：实验验证及分析。 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 本科生课程设计（论文） 摘 要

随着计算机技术和电子技术的飞速发展，使电力系统的继电保护突破了传统的电磁型、晶体管型及集成电路型机电保护形式，出现了以微型机、微控制器为核心的继电保护形式。我们把以微型机、微型控制器为核心的电力系统继电保护成为电力系统微机继电保护。选择保护方式时，希望能全面满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。力求采用最简单的保护装置来满足系统的要求。只有简单的保护装置不能达到目的时，才考虑采用较复杂的保护装置。对于35KV的单侧电源供电网常采取三段式电流保护的保护方式。 本课程设计研究标题“35kV输电线路电流电压保护设计”，我采用的就是微机继电保护装置，首先进行硬件电路设计包括CPU最小系统、电流电压数据采集、开关设备状态检测、控制输出、报警显示等部分，接下来进行软件设计包括程序流程图以及软件程序设计，最后通过把在电力系统继电保护实验室进行现场实验得出的数据与整定值计算中得出的理论整定值进行对比，最终验证我所设计的微机继电保护系统是合理的，能满足实际电力系统需求。

关键词：微机继电保护；硬件设计；软件设计；整定值 本科生课程设计（论文） 目 录（仅供参考）

第1章 绪论 ......................................................... 1 第2章 输电线路电流保护整定计算 ..................................... 4 2.1 电流Ι段整定计算 .............................................. 4 2.1.1 动作电流的整定 ........................................... 4 2.1.2 灵敏度校验 ............................................... 5 2.1.3 动作时间的整定 ........................................... 5 2.2 电流Ⅱ段整定计算 .............................................. 6 2.3电流Ⅲ段整定计算 ............................................... 7

第3章 硬件电路设计 ................................................ 11 第4章 软件设计 ..................................................... 1 第5章 实验验证及分析 ............................................... 3 第6章 课程设计总结 ................................................. 4 参考文献 ............................................................ 5

论文内容变化后，右键单击目录区域，选择“更新域”，再选择“更新整个目录”，确定。 本科生课程设计（论文） 第1章 绪论

1.1微机继电保护发展史 微机继电保护起源于 20 世纪60 年代中后期,是在英国、澳大利亚和美国的一些学者的倡导下开始进行研究的。60 年代中期,有人提出用小型计算机实现继电保护的设想, 但是由于当时计算机的价格昂贵, 同时也无法满足高速继电保护的技术要求, 因此没有在保护方面取得实际应用, 但由此开始了对计算机继电保护理论计算方法和程序结构的大量研究, 为后来的继电保护发展奠定了理论基础。计算机技术在 70 年代初期和中期出现了重大突破, 大规模集成电路技术的飞速发展, 使得微型处理器和微型计算机进入了实用阶段。价格的大幅度下降, 可靠性、运算速度的大幅度提高, 促使计算机继电保护的研究出现了高潮。在 70 年代后期, 出现了比较完善的微机保护样机,并投入到电力系统中试运行。80 年代, 微机保护在硬件结构和软件技术方面日趋成熟, 并已在一些国家推广应用。90 年代, 电力系统继电保护技术发展到了微机保护时代, 它是继电保护技术发展历史过程中的第四代。 我国的微机保护研究起步于 20 世纪 70 年代末期、80 年代初期, 尽管起步晚, 但是由于我国继电保护工作者的努力, 进展却很快。经过 10 年左右的奋斗, 到了 80 年代末, 计算机继电保护, 特别是输电线路微机保护已达到了大量实用的程度。我国对计算机继电保护的研究过程中, 高等院校和科研院所起着先导的作用。从 70 年代开始, 华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984 年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定, 并在系统中获得应用, 揭开了我国继电保护发展史上的新一页, 为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面, 东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机 - 变压器组保护也相继于 1989 年、1994 年通过鉴定, 投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991 年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护,西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于 1993 年、1996 年通过鉴定。至此, 不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色, 为电力