前言 电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好。但是电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件、设备及人为因素的影响，可能出现各种故障和不正常的运行状态。继电保护装置，就是指反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并作用于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务是：（1）当电力系统中发生短路故障时，继电保护能自动地、迅速地和有选择地动作，使断路器跳闸，将故障元件从电力系统中切除，以系统无故障的部分迅速恢复正常运行，并使故障的设备或线路免于继续遭受破坏。 （2）当电气设备出现不正常运行情况时，根据不正常运行情况的种类和设备运行维护条件，继电保护装置则发出信号，以便由值班人员及时处理，或由装置自动进行调整。 由此可见，继电保护在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性，最大限度的保证向用户安全供电。因此，继电保护是电力系统重要的组成部分，是保证电力系统安全可靠运行的不可缺少的技术措施。本设计针对110kv电网的距离保护展开讨论，保证电网安全运行。
2运行方式分析 最大和最小运行方式的区别在于系统负载不同(阻抗)，由于电网中某一段线路电压均为定值，所以继电保护中最大和最小运行方式下主要是考虑系统阻抗变化对电流型保护整定值的影响。 过电流分段保护注意如下： 1、最大运行方式下，本线路I段保护范围应大于线路全长的50%； 2、最小运行方式下，本线路I段保护范围应不小于线路全长的15%； 3、最大运行方式下，本线路II段保护范围应尽量不大于下一线路的在最小运行方式下的 I 段保护范围，以免本线路II段保护与下一线路的 II 段保护冲突。 图2-1 110kv电网最大运行方式接线图
110k V电网距离保护课 程设计.d o c. -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
电力系统继电保护原理课程设计 设计题目 110kV电网距离保护设计 指导教师 院（系、部）电气与控制工程学院 专业班级 学号 姓名 日期 2014年1月11日
课程设计成绩评定表
电力系统继电保护原理 课程设计任务书 一、设计题目 110kV电网距离保护设计 二、设计任务 根据所提供的110kV系统接线图及原始参数（详见附1），完成以下设计任务： 1. 分析线路上的各个保护运行方式； 2. 距离保护（包括相间距离保护和接地距离保护）的配置和整定； 3. 分析系统振荡闭锁情况。 三、设计计划 本课程设计时间为一周，具体安排如下： 第1天：查阅相关材料，熟悉设计任务 第2天：分析各保护的运行方式 第3天：配置相间距离保护 第4天：配置接地距离保护 第5天：分析系统振荡闭锁情况 第6天：整理设计说明书 第7天：答辩 四、设计要求 1. 按照设计计划按时完成 2. 设计成果包括：设计说明书（模板及格式要求详见附2和附3）一份 3. 不参加答辩者，视为自愿放弃成绩
指 导 教师： 教研室主任： 时间：2014年 1月9日 一、原始数据 (学号15) 系统接线图如图所示，发电机以发电机—变压器组方式接入系统，最大开机方式为4台机全开，最小开机方式为两侧各开1台机，变压器T5和T6可能2台也可能1台运行。 参数如下： 电动势： E ? = 115/3kV ， 发电机：(学号 15) = = = = [5 + (15 ? 5)/15] ?=17/3?， = = = = [8 + (10 ? 8)/15] ?=122/15?， ~ = [5 + (10 ? 5)/15] ?=16/3?， ~ = [15 + (30 ? 15)/15] ?=16?， = = [15 + (20 ? 15)/15] ?=46/3?， = = [20 + (40 ? 20)/15] ?=64/3?， 线路： L AB = 60km ，L BC = 40km ， 线路阻抗： z 1 = z 2 = ?/km ，z 0 = ?/km ， 21.1-Z =21.2-Z =B A X -.1=B A X -.2=60km ×?/km=24?， 43.1-Z =43.2-Z =B C X -.1=B C X -.2=40km ×?/km=16?, 21.0-Z =B A X -.0=60km ×?/km=72?，
一、原始数据 系统接线图如下图所示，发电机以发电机—变压器组方式接入系统，最大开机方式为4台机全开，最小开机方式为两侧各开1台机，变压器T5和T6可能2台也可能1台运行。参数如下： E? = 115/3kV，X1.G1 = X2.G1 = X1.G2 = X2.G2 = 15Ω， X1.G3 = X2.G3 = X1.G4 = X2.G4 = 10Ω，X1.T1 ~ X1.T4 = 10Ω，X0.T1 ~ X0.T4 = 30Ω， X1.T5 = X1.T6 = 20Ω，X0.T5 = X0.T6 = 40Ω，L AB = 60km，L BC = 40km， 线路阻抗z1 = z2 = 0.4Ω/km，z0 = 1.2Ω/km，I AB.L.max = I CB.L.max = 300A， K ss = 1.2，K re = 1.2，K I rel = 0.85，K II rel = 0.75，K III rel = 0.83 负荷功率因数角为30?，线路阻抗角均为75?，变压器均装有快速差动保护。 图110kV电网系统接线图
摘要 随着经济的发展，电力行业对我们来说越来越重要，但是在电力系统中的也伴随着各种故障。所以，随着电力系统的发展，继电保护也随之快速的进步。电力系统的运行中最常见也是最危险的故障是发生各种形式的各种短路。继电保护的任务就是在系统运行过程中发生故障（三相短路、两相短路、单相接地等）和出现不正常现象时（过负荷、过电压、低电压、低周波、瓦斯、超温、控制与测量回路断线等），能够自动、迅速、有选择性且可靠的发出跳闸命令将故障切除或发出各种相应信号，从而减少故障和不正常现象所造成的停电范围和电气设备的损坏程度，保证电力系统安全稳定的运行。本次课程设计是对110kV电网距离保护的整定。 关键词：电力系统距离保护整定阻抗
宁德师范学院继电保护课程设计 题目名称： 110KV输电线路距离保护设计 系别：物理与电气工程系 专业：电气工程及其自动化 学号： B2011052134 姓名：沈思 指导老师：黄丽霞 日期： 2015.4.10
继电保护原理课程设计任务书 原始资料： 线路每公里阻抗为km Ω=45.0Z 1，线路阻抗角为?=63L φ，AB 、BC 线路最大负荷 电流为380A,负荷功率因数为：9.0cos L =φ，8.0=I rel K ，8.0=∏rel K 35.0=I ∏ rel K 。电源电 势为E=115kV, Ω=Ω=Ω=Ω=15Z ,30Z ,7Z ,10Z min SB max SB min SA max SA 。归算至115kV 的各变压器阻抗为Ω82.8，容量T S 为15MVA 。其余参数如图1-1所示。 图1-1接线图 设计要求： 本文要完成的内容是对线路的距离保护原理分析及整定计算，并根据分析和整定结果。 主要参考资料： [1] 王士政.电网调度自动化与配网自动化技术[M].中国水利水电出版社2007.3 [2] 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 [3] 尹项根，曾克娥.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， 2001 [4] 孟祥萍. 电力系统分析[M]. 高等教育出版社，2004 [5] 陈堂等.配电系统及其自动化技术[M]. 中国电力出版社2004.8 [6] 曹绳敏. 电力系统课程设计及毕业设计参考资料[M]. 东南大学出版社 [7] 王维俭等，电气主设备机电保护原理与应用[M].北京:中国电力出版社，2002 [8] 钟松茂，李火元. 电力系统继电保护设计指导[M]. 中国电力出版社，1996
1.原始数据 系统接线图如图所示，发电机以发电机—变压器组方式接入系统，最大开机方式为4台机全开，最小开机方式为两侧各开1台机，变压器T5和T6可能2台也可能1台运行。参数如下：电动势： 发电机： 线路： 线路阻抗： 距离保护： 负荷功率因数角为30，线路阻抗角均为75，变压器均装有快速差动保护。
图110kV电网系统接线图
2．分析要设计的容 随着自动化技术的发展，电力系统的正常运行、故障期间以及故障后的恢复过程中，许多控制操作日趋高度自动化。电力系统继电保护一次泛指继电保护技术和由各种继电保护装置组成的继电保护系统，包括继电保护的原理设计、配置、整定、调试等技术，也包括由获取电量信息的电压、电流互感器二次回路，经过继电保护装置的断路器跳闸线圈的一般套具体设备，如果需要利用通信手段传送信息，还包括通信设备。 电力系统继电保护的基本任务是自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到损坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；反应电气设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号或跳闸。此时一般不要求迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免暂短的运行波动造成不必要的动作和干扰引起的误动。 在距离保护中应满足以下四个要求，即可靠性、选择性、速动性和灵敏性。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。 这次课程设计以最常见的110KV电网线路保护设计为例进行分析设计，要求对整个电力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了解。特别是对继电保护、电力系统、电路、发电厂的电气部分有一定的研究。重点进行了距离保护和振荡闭锁的分析，继电保护中距离保护、最大和最小运行方式的具体计算。
关于110KV线路保护知识 一、长距离输电线的结构，短路过渡过程的特点： 高压长距离输电线的任务是将远离负荷中心的大容量水电站或煤炭产地的坑、口火电厂的的巨大电功率送至负荷中心，或作为大电力系统间的联络线，担负功率交换的任务。因此；偏重考虑其稳定性及传输能力，为此长距输电线常装设串联电容补偿装置以缩短电气距离。 为补偿线路分布电容的影响，以防止过电压和发电机的自励磁，长距离输电线还常装设并联电抗补偿装置，其典型结构图如下： 短路过程的特点： 1、高压输电线电感对电阻的比值大，时间常数大，短路时产生的电流和电压、非同期性自由分量衰减较慢。为了保持系统稳定，长距离输电线的故障，对其快速性提出严格的要求。应尽切除，其保护动作要求在20～40ms。因此快速保护不可避免地要在短路电流存在时间内工作。 2、由于并联电抗所储磁能在短路时释放，在无串联电容补偿的线路上可产生非周期分量电流，在一定条件下此电流可能同时流向线路两端或从线路两端流向电抗器。因而在外部短路时，流入线路两端继电保护非周期分量电流数值可能不等。方向相同（例如：都从母线指向线路）。 3、串联电容和线路及系统电感及并联电抗等谐振将产生幅值较大的频率低于工频的低次谐波，由于这种谐波幅值大，频率接近工频，故使电流波形和相位将发生严重畸变。 4、由于分布电容大，因而分布电容和系统以及线路的电感产生的高次谐波很多，幅值也很大，对电流的相位和波形也将产生影响。 距离保护的定义和特点 距离保护——是以距离测量元件为基础反应被保护线路始端电压和线路电流的比值而工作所构成的保护装置，其动作和选择性取决于本地测量参数（阻抗、电抗、方向）与设定的被保护区段参数的比较结果，而阻抗、电抗又与输电线的长度正比故名。 其特点：主要用于输电线的保护，一般是三段式或四段式，第一、二段带方向性，作本线段的主保护，其中，第一段保护线路80%～90%，第二段保护余下的10%～20%并作相邻母线的后备保护。第三段带方向或不带方向，有的还设有不带方向的第四段，作本线及相邻线路的后备保护。 其整套保护应包括故障起动、故障距离测量、相应时逻辑回路与电压回路断线闭锁。有的还配置振荡闭锁等基本环节以及对整套保护的连续监视等装置。有的接地距离保护还配置了单独的选相元件。 距离保护为什么能测量距离？
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设计题目 指导教师 院（系、部） 专业班级 学号 姓名 日期llOkV电网距离保护设计电气与控制工程学院 2015 年 1 月24 「1
课程设计成绩评定表 评定说明： 不及洛标准：设计内容一项否决制，即5为不及格，整个设计不及格，其他4项否决； 优、良、中、及格标准：以设计内容为主体，其他项超过三分之一为评定标准，否则评定为下一等级；如优秀评定，设计内容要符合5,其余九项要有4项符合才能评定为优，否则评定为良好，以此类推。 评定教师签字: *终成绩:
电力系统继电保护原理 课程设计任务书 一、设计题目 UOkV电网距离保护设计 二、设计任务 根据所提供的llOkV系统接线图及原始参数，完成以下设计任务： 1.线路上各保护的运行方式： 2.相间距离保护的配置和整定： 3.接地距离保护的配置和整定： 4.系统中线路上发生各种短路时保护的动作情况。 三、设计计划 本课程设计时间为一周，具体安排如下： 第1天：査阅相关材料，熟悉设计任务 第2天：线路上各保护的运行方式分析 第3天：配置相间距离保护 第4天：配置接地距离保护 第5天：线路上发生各种短路时保护的动作情况分析 第6天：整理设计说明书 第7天：答辩 四、设计要求 1.按照设计计划按时完成，设计成果包括：设计说明书一份 2.设计说明书凡有雷同者，均视为不合格，包括在答辩结束完成后被发现的情形 3.不参加答辩者，视为自愿放弃成绩 指导教师:
教研室主任： 时 间：2015年1月19日 原始数据 系统接线图如下图所示，发电机以发电机一变压器组方式接入系统，最大开机方式为 4台机全开，最小开机方式为两侧各开1台机，变压器T5和T6可能2台也可能1台运行。 参数如下: E?= 115/V3 kV, X I .GI = X2.G1 - X|.G 2 = X2.G2 = 15G, X].G3 = X2.G3 = X[ G4 - X 2.G4 = l°d X] Tl ~ X] 丁4 = l°d X 0T1 ?X 0T4 = 30G, Xm = X1.T6 = 20Q, X O .T 5 = X0.T6 = 40d 厶AB = 60km, ￡BC = 40km* 线路阻抗 Zi = Z2 = 0.4Q/km, Z 0 = 1.2Q/km, /A B.L.mxx = /cB.L.max = 300A, 1.2, K n = 1.2, ^rcl = 0.85, ^?rcI = 0.75, A^n rcl = 0.83 图llOkV 电网系统接线图 设计要求: 1. 分析线路AB 和BC 上的保护1 ~4的最大和最小运行方式: 2. 为了快速切除线路AB 和BC±发生的各种短路（包括相间短路和接地短路）， 对保护1?4进行相间距离保护和接地距离保护整立; 3. 画出各个保护的动作特性，并对系统中线路上发生各种短路时保护的动作情况 进行分析。 摘要 电力作为当今社会的重要能源，对国民经济的发展和人民生活水平的提髙起着不容忽 视的重要作用。电力系统是由电能的产生、输送、分配和使用四个环节共同组成的一个 系统。基于电力在现代社会中的重要性,则对电力的维护就显得格外重要。而对电力维护 起重要作用的继电保护，则是电力系统能否正常工作的关键。电力系统继电保护技术作为 一种主要的保护手段，有利于提高了系统运行的可靠性。因此，研究电力系统继 负荷功率因数角为30。，线路阻抗角均为75。，变压器均装有快速差动保护。 A B □ 0 W ?—K / ---------------- K “ G1 0 -丄 G2 T2 - T1 T3 G3 T4 G4
电力系统继电保护原理课程设计-110kV电网距离保护设计电力系统继电保护原理课程设计 设计题目 110kV电网距离保护设计指导教师 院(系、部) 专业班级 学号 姓名 日期 原始数据 系统接线图如下图所示，发电机以发电机—变压器组方式接入系统，最大开机方式为4台机全开，最小开机方式为两侧各开1台机，变压器T5和T6可能2台也可能1台运行。参数如下: 3 E = 115/kV，X = X = X = X = 15,， ,1.G12.G11.G22.G2 X = X = X = X = 10,，X ~ X = 10,，X ~ X = 30,， 1.G3 2.G31.G42.G41.T11.T40.T10.T4 X = X = 20,，X = X = 40,，L = 60km，L = 40km， 1.T51.T60.T50.T6ABBC 线路阻抗z = z = 0.4,/km，z = 1.2,/km，I = I = 300A， 120AB.L.maxCB.L.max IIIIII K = 1.2，K = 1.2，K = 0.85，K = 0.75，K = 0.83 ssrerelrelrel 负荷功率因数角为30:，线路阻抗角均为75:，变压器均装有快速差动保护。
图 110kV电网系统接线图 设计要求: 1. 分析线路AB和BC上的保护1 ~ 4的最大和最小运行方式; 2. 为了快速切除线路AB和BC上发生的各种短路(包括相间短路和接地短路)，对保护1 ~ 4进行相间距离保护和接地距离保护整定; 3. 画出各个保护的动作特性，并对系统中线路上发生各种短路时保护的动作情况进行分析。 110kV电网距离保护设计 摘要 电力系统是电能生产、变换、输送、分配和使用的各种电气设备按照一定的技术与经济要求有机组成有一个联合系统。一般将电能通过的设备称为电力系统的一次设备，如发电机、变压器、断路器、母线、输电线路、补偿电容器、电动机及其他用电设备等。对一次设备的运行状态进行监视、测量、控制和保护的设备，称为电力系统的二次设备。当前电能一般还不能大容量的存储，生产、输送和消费是在同一时间完成的。因此，电能的生产量应每时每刻与电能的消费量保持平衡并满足质量要求。 电力作为当今社会的重要能源,对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着不容忽视的重要作用。电力系统是由电能的产生、输送、分配和使用四个环节共同组成的一个系统。基于电力在现代社会中的重要性,则对电力的维护就显得格外重要。而对电力维护起重要作用的继电保护,则是电力系统能否正常工作的关键。电力系统继电保护技术作为一种主要的保护手段,有利于提高了系统运行的可靠性。因此,研究电力系统继电保护技术的现状与发展具有十分重要的现实意义。鉴于此,对电力系统继电保护技术的现状与发展进行了初步探讨。电力系统继电保护技术的现状就目前而言,电力系统继电保护技术的发展现状主要呈现两个方面的特征,一方
《电力系统继电保护原理》课程设计 —110KV电网线路保护设计 一、原始资料 1、110KV电网接线示意图如下： 2、电网参数说明(所有元件的电阻都忽略不计，并近似地取负序电抗X2=X1) (1) 线路： 已知：L1=45KM,L2=50KM,L3=35KM,L4=60KM，线路阻抗按每公里0.4Ω计算，线路零序阻抗按3倍正序阻抗计算。 (2) 变压器： T1、T2、T7额定容量均为31.5MV A，T3、T4、T5、T6额定容量均为15MVA，所有变压器均为Y N,d ll接法，U K=10.5％；110／6.6KV,中性点接地方式按一般原则确定。 (3) 发电机(均为汽轮发电机)： G1,G2,G3,G4额定容量均为12MW，G5额定容量为25MW，所有发电机额定电压均为6.3KV，功率因素均为0.8。 (4)其他： 所有变压器和母线均配置差动保护，负荷侧后备保护t dz=1.5s，负荷自起动系数k zq=1.3 二、设计内容 1、建立电力系统设备参数表 2、绘制电力系统各相序阻抗图 3、确定保护整定计算所需的系统运行方式和变压器中性点接地方式 4、进行电力系统中潮流及各点的短路计算． 5、进行继电保护整定计算 三、设计成果 说明书一份(含短路电流计算、整定计算、校验及保护配置图) 四、参考文献 1、电力工程设计手册(上、下) 2、电力系统继电保护设计原理，水利电力出版社，吕继绍 3、电力系统继电保护及安全自动整定计算 4、有关教材
引言 电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段：继电保护的萌芽期、晶体管继电保护、集成运算放大器的集成电路保护和计算机继电保护。继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。 电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障，这种情况属于不正常运行状态；故障和不正常运行状态，都可能在电力系统中引起事故的发生。而在电力系统的运行中最常见也是最危险的故障是发生各种形式的各种短路。发生短路时可能会产生以下后果： (1)电力系统电压大幅度下降，广大用户负荷的正常工作遭到破坏。 (2)故障处有很大的短路电流，产生的电弧会烧坏电气设备。 (3)电气设备中流过强大的电流产生的发热和电动力，使设备的寿命减少，甚至 遭到破坏。 (4)破坏发电机的并列运行的稳定性，引起电力系统震荡甚至使整个系统失去稳 定而解列瓦解。 不正常情况有过负荷、过电压、电力系统振荡等.电气设备的过负荷会发生发热现象，会使绝缘材料加速老化，影响寿命，容易引起短路故障。 因此在电力系统中要求采取各种措施消除或减少发生事故的可能性，一旦发生故障，必须迅速而有选择性的切除故障，且切除故障的时间常常要求在很短的时间内（十分之几或百分之几秒）。实践证明只有在每个元件上装设保护装置才有可能完成这个要求，而这种装置在目前使用的大多数是由单个继电器或继电器及其附属设备的组合构成的，因此称为继电保护装置，它能够反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发生告警信号。 继电保护的任务就是在系统运行过程中发生故障（三相短路、两相短路、单相接地等）和出现不正常现象时（过负荷、过电压、低电压、低周波、瓦斯、超温、控制与测量回路断线等），能够自动、迅速、有选择性且可靠的发出跳闸命令将故障切除或发出各种相应信号，从而减少故障和不正常现象所造成的停电范围和电气设备的损坏程度，保证电力系统安全稳定的运行。 本次的课程设计是针对电力系统110KV电网（环网）线路继电保护的设计，涉及的内容比较广泛，几乎综合了大学期间本专业所学的所有相关课程，既然是继电保护，
110kV区域电网的继电保护设计 报告书 姓名： 学号： 学院： 班级：
110kV区域电网的继电保护设计 1系统运行方式及元件保护配置 1.1系统运行方式制定 电力系统中，为使系统安全、经济、合理运行，或者满足检修工作的要求，需要经常变更系统的运行方式，由此相应地引起了系统参数的变化。在设计变、配电站选择开关电器和确定继电保护装置整定值时，往往需要根据电力系统不同运行方式下的短路电流值来计算和校验所选用电器的稳定度和继电保护装置的灵敏度。 最大运行方式，是系统在该方式下运行时，具有最小的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最大的一种运行方式。一般根据系统最大运行方式的短路电流值来校验所选用的开关电器的稳定性。 最小运行方式，是系统在该方式下运行时，具有最大的短路阻抗值，发生短路后产生的短路电流最小的一种运行方式。一般根据系统最小运行方式的短路电流值来校验继电保护装置的灵敏度。 综合上述：根据功率平衡情况和题目图，G1、G2、G3全部投入为最大运行方式；G1、G2投入（G3停运）为最小运行方式。 1.2变压器中性点接地运行方式确定 110kV 电网变压器中性点接地运行方式应尽量保持变电所零序阻抗基本不变，遇到使变电所零序阻抗有较大变化的特殊运行方式时应根据运行规程规定或根据当时的实际情况临时处理。根据国家《3——110KV 电网继电保护装置运行整定规程》4.1.3.4条： a.发电厂只有一台主变压器，则变压器中性点宜直接接地运行，当变压器检修时，按特殊情况处理。 b.发电厂有接于母线的两台主变压器，则宜保持一台变压器中性点直接接地运行。如由于某些原因，正常运行时必须两台变压器中性点均直接接地运行，则当一台主变压器检修时，按特殊情况处理。 c.发电厂有接于母线的三台及以上主变压器，则宜两台变压器中性点直接接地运行，并把它们分别接于不同的母线上，当不能保持不同母线上各有一个接地点时，按特殊情况处理。视具体情况，正常运行时也可以一台变压器中性点直接接地运行，当变压器全部检修时，按特殊情况处理。