继电保护课程设计 实现对线路的距离保护利用短路时电压、电流同时变化的特征,比值反应故障点到保护处距离

继电保护原理课程设计报告1设计原始资料1.1具体题目如图1所示网络，系统参数为：115/E ϕ=，各发电机阻抗为G115()X =Ω、G210()X =Ω、G310()X =Ω，1L 60(km)=、3L 40(km)=、B-C L 50(km)=、C-D L 30(km)=、D-E L 20(km)=，线路的阻抗为0.4/km Ω，I II rel rel rel 0.85K K K III===，B-C.max 300(A)I =、C-D.max 200(A)I =、D-E.max 150(A)I =，ss 1.5K =，re 0.85K =。

A B试对保护3、9进行距离保护的设计。

1.2要完成的内容对线路的距离保护原理和计算原则进行简述，并对图1中的3和9处的保护进行距离保护的整定计算。

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：可靠性、选择性、速动性、灵敏性。

应根据具体电力系统，使继电保护为提高电力系统安全、稳定和经济运行，发挥最大效能。

2.2本设计的保护配置2.2.1主保护配置距离保护的主保护是距离I段保护和距离II段保护。

(1) 距离I段保护距离I段保护是瞬时动作的，它只反映本线路的故障，下级线路出口发生故障应不可靠不动作，其启动阻抗的整定值必须躲开末端短路的测量阻抗来整定。

如此整定后，距离I段无法保证保护本段线路全长，这是一个严重缺点。

为了切除本线路末端I 段无法保护到的区域，就需设置距离II 段保护。

(2) 距离II 段保护距离II 段整定值的确定应使其不超出下级线路距离I 段保护的保护范围，同时高出一个的时限t ∆，以保证选择性。

距离I 段与II 段联合工作构成本段线路的主保护。

2.2.2后备保护配置距离保护的后备保护是距离III 段保护。

电网线路保护课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电网线路保护的基本原理，了解保护装置的种类及工作方式。

2. 使学生能够描述电网故障的类型，并理解各种故障产生的原因。

3. 引导学生掌握电网保护参数的整定方法，了解其对电网稳定运行的重要性。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析电网故障的能力，能够针对不同故障类型提出相应的保护措施。

2. 提高学生实际操作保护装置的能力，掌握保护装置的调试、维护及检查方法。

3. 培养学生团队协作能力，通过小组讨论、分析，共同解决电网线路保护中的实际问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力系统的责任心和使命感，认识到电网线路保护工作的重要性。

2. 增强学生的安全意识，了解电力系统运行中的潜在风险，并掌握相应的安全防护措施。

3. 引导学生关注我国电力行业的发展，激发他们的爱国情怀和敬业精神。

本课程针对高中年级学生，结合学生已掌握的物理、数学知识，以实用性为导向，注重理论联系实际。

通过本课程的学习，使学生能够更好地理解电网线路保护的意义，提高解决实际问题的能力，培养对电力行业的热爱和责任感。

二、教学内容1. 电网线路保护原理：介绍电网线路保护的基本概念、保护区域划分及保护动作原理，结合教材第3章第2节内容，让学生掌握过电流保护、距离保护等常见保护原理。

2. 电网故障类型及原因：分析各种电网故障（如短路、接地故障等），结合教材第3章第3节内容，使学生了解故障产生的原因及其对电网的影响。

3. 保护装置种类及工作方式：介绍常见的保护装置（如断路器、继电器等），结合教材第3章第4节内容，让学生了解不同保护装置的结构、原理及应用场景。

4. 电网保护参数整定：讲解保护参数的整定方法，如时间电流特性曲线的绘制等，结合教材第3章第5节内容，使学生掌握保护参数整定的基本方法及注意事项。

5. 保护装置的调试、维护与检查：介绍保护装置的调试、维护及检查方法，结合教材第3章第6节内容，培养学生的实际操作能力。

三电网距离保护1距离保护基本原理与构成1.距离保护的概念短路时，电压电流同时变化，测量到电压与电流的比值就反映了故障点到保护安装处的距离，短路时：电流增大、电压变小、阻抗与电流的关系：故障点与保护安装处越近，阻抗越小，短路电流越大。

阻抗与距离的关系：阻抗与距离成正比，阻抗的单位是欧姆/公里。

距离保护与电流保护的关系:电流保护的范围与距离保护的范围大致相同，电流保护的范围就是用距离来衡量的,电流的保护范围实际反映的是距离的范围。

距离与电流是统一的。

但是，电流保护只用电流值来判断是否故障,距离保护使用电压、电流2个物理量来判断，因此,距离保护更准确.2.测量阻抗、负荷阻抗、短路阻抗、整定阻抗、动作阻抗概念辨析？负荷阻抗:正常运行条件下,额定电压与负荷电流的比值;短路阻抗：短路发生后，保护安装处的残压与流过保护的短路电流的比值（线路的阻抗值）;短路阻抗总小于负荷阻抗。

测量阻抗：继电器测量到的电压除以电流，得到的阻抗值；正常运行时，测量阻抗就是负荷阻抗,短路时，测量阻抗就是短路阻抗。

测量阻抗能反应出运行状态。

整定阻抗:能使继电器动作的最大阻抗,是一个定值。

测量阻抗小于整定阻抗，继电器就动作。

阻抗继电器是一个欠量继电器，电流继电器是过量继电器，测量电流大于整定电流时动作。

这是一对对偶关系.动作阻抗：阻抗继电器动作时，测量到的阻抗值。

比如：人为设置整定阻抗是20Ω，只要测量到的阻抗值小于20就可以动作，今天动作了一次，一查故障记录，动作阻抗是10Ω，说明动作准确无误.3.一次阻抗、二次阻抗区别?这里要对比一次电流和二次电流的概念,道理是一样的。

一次阻抗：一次电压与一次电流的比值，二次阻抗：二次电压与二次电流的比值，4.测量阻抗角、负荷阻抗角、短路阻抗角、整定阻抗角、动作阻抗角概念辨析测量阻抗角：测量电压与测量电流的夹角负荷阻抗角：负荷电压与负荷电流的夹角短路阻抗角：短路电压与短路电流的夹角动作阻抗角：继电器动作时，加入继电器的电压与电流的夹角.整定阻抗角：能够使保护动作的最大灵敏角，这是人为设置的,其余都是测量到的。

1.1常见的不正常工作状态。

过负荷，过电压，频率过高，频率过低，系统震荡，电压过低1.2继电保护装置的概念。

指能反应电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。

1.3电力系统继电保护的基本任务。

（1）自动，迅速，有选择性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，保障其他无故障部分迅速恢复正常运行。

（2）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，以免短暂的运行波动造成不必要的动作和干扰引起的误动。

1.4动作于跳闸的继电保护的四个基本技术要求的含义。

（1）可靠性 可靠性包括安全性和信赖性，是对继电保护性能的最根本要求。

安全性是要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动作。

信赖性是要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作，即不发生拒绝动作。

(2)选择性 选择性是指保护装置动作时，在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开，最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续安全运行。

其包含两种意思：其一是只应由装在故障元件上的保护装置动作切除故障；其二是要力争相邻元件的保护装置对它起后备保护作用。

(3)速动性 是指尽可能快地切除故障，以减少设备及用户在大短路电流，低电压下运行的时间，降低设备的损坏程度，提高电力系统并列运行的稳定性。

（4）灵敏性 指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。

灵敏性通常用灵敏系数或灵敏度来衡量。

2.1三段式电流保护的整定原则。

速断是按照躲开本线路末端的最大短路电流来整定；限时速断是按照躲开下级各相邻元件电流速断保护的最大动作范围来整定；过电流保护是按照躲开本元件最大负荷电流来整定。

2.2电流保护的接线方式。

电流保护的接线方式是指保护中的电流继电器与电流互感器之间的接线方式。

对相间短路的电流保护，根据电流互感器的安装条件，目前广泛使用的是三相星形接线和两相星形接线两种接线方式。

关于继电保护课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解继电保护的基本原理和重要性。

2. 学生能掌握常见继电保护装置的类型、结构及工作原理。

3. 学生能了解继电保护装置在电力系统中的应用及配置方法。

技能目标：1. 学生能运用所学知识分析简单电力系统的故障类型及故障特征。

2. 学生能独立设计并搭建简单的继电保护实验电路。

3. 学生能通过实验操作，验证继电保护装置的动作特性及可靠性。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对电力工程及继电保护领域的兴趣，增强学习动力。

2. 学生培养团队合作精神，学会在实验过程中相互交流、协作。

3. 学生提高安全意识，认识到继电保护在电力系统中的重要作用，增强社会责任感。

课程性质：本课程为专业实践课程，以理论知识为基础，注重实践操作。

学生特点：高二年级学生，已具备一定的物理和电路基础知识，对电力系统有一定了解。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高学生的动手能力和实际操作技能。

通过课程学习，使学生在掌握继电保护知识的同时，培养实际应用能力和安全意识。

1. 继电保护基本概念：介绍继电保护的定义、作用及发展历程。

教材章节：第二章第一节2. 继电保护原理：讲解电流保护、电压保护、差动保护等常见保护原理。

教材章节：第二章第二节3. 继电保护装置：介绍各种继电保护装置的类型、结构、工作原理及应用。

教材章节：第二章第三节4. 故障类型及特征：分析电力系统常见故障类型，及其故障特征。

教材章节：第二章第四节5. 继电保护配置：讲解继电保护装置在电力系统中的配置方法及注意事项。

教材章节：第二章第五节6. 实验教学：组织学生进行以下实验操作：a. 搭建简单继电保护实验电路，观察保护装置动作特性。

b. 分析实验数据，验证继电保护装置的可靠性。

教材章节：实验指导书教学内容安排与进度：第1周：继电保护基本概念及发展历程。

第2周：继电保护原理。

第3周：继电保护装置类型及结构。

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。

继电保护原理课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解继电保护的基本原理，掌握不同类型的继电保护装置及其工作特性；2. 掌握电力系统故障类型及其对继电保护的影响，能够分析故障情况下继电保护的动作过程；3. 掌握继电保护参数的整定原则，能够进行简单保护装置的参数计算。

技能目标：1. 能够运用继电保护原理，分析实际电力系统故障案例，并提出合理的保护方案；2. 能够运用所学知识，设计简单的继电保护实验，并通过实验验证保护原理的正确性；3. 能够运用专业软件对继电保护进行模拟，提高实际操作能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生严谨的科学态度，激发学生对电力工程领域的兴趣和热情；2. 培养学生的团队协作精神，提高学生在实际工程问题中的沟通与协作能力；3. 增强学生的安全意识，使学生认识到继电保护在电力系统中的重要性。

本课程针对高年级电气工程及其自动化专业学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。

旨在帮助学生扎实掌握继电保护基础知识，培养实际操作和工程应用能力，同时注重培养学生正确的价值观和安全意识。

为确保教学设计和评估的有效性，课程目标具体、可衡量，以使学生和教师能够清晰地了解课程预期成果。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 继电保护原理概述：介绍继电保护的基本概念、作用和分类，使学生了解继电保护在电力系统中的重要性。

2. 继电保护装置及工作特性：讲解不同类型的继电保护装置（如过电流保护、距离保护、差动保护等）及其工作特性，分析各种保护装置的优缺点。

3. 电力系统故障类型及继电保护动作过程：阐述电力系统常见故障类型，分析故障情况下继电保护的动作过程及其判断依据。

4. 继电保护参数整定原则：介绍继电保护参数的整定原则和方法，使学生掌握参数计算的基本技能。

5. 实践教学环节：组织学生进行简单保护装置的参数计算和实验，巩固理论知识，提高实际操作能力。

6. 案例分析：分析实际电力系统故障案例，让学生运用所学知识提出保护方案，培养解决实际问题的能力。

继电保护原理的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解继电保护的基本原理，掌握继电保护装置的构成和工作原理。

2. 学生能够描述常见电力系统故障类型及其对系统的影响，并了解继电保护在故障处理中的作用。

3. 学生能够解释不同类型的继电保护原理，如过电流保护、距离保护、差动保护等，并分析其在电力系统中的应用。

技能目标：1. 学生能够运用继电保护原理，分析和设计简单的继电保护系统。

2. 学生通过案例分析和问题解决，提高运用继电保护知识解决实际电力系统问题的能力。

3. 学生能够使用相关工具和设备进行继电保护实验，通过实践加深对继电保护原理的理解。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对电力系统的责任感，意识到继电保护在保障电力系统安全运行中的重要性。

2. 学生通过学习继电保护的严谨性和精确性，培养科学精神和细致工作的态度。

3. 学生通过团队合作完成实验和案例分析，增强团队协作意识和沟通能力。

课程性质分析：本课程属于电力系统专业课程，强调理论知识与工程实践的结合。

课程内容具有较强的理论性和实践性，要求学生能够将原理应用于实际问题的解决。

学生特点分析：学生为电力系统及其自动化专业的高年级本科生，具备一定的电力系统基础知识和电路原理背景，具有较强的逻辑思维能力和问题解决能力。

教学要求：1. 教学内容要与实际电力系统紧密结合，注重培养学生的工程应用能力。

2. 教学过程中要注重启发式教学，引导学生主动思考，提高分析问题和解决问题的能力。

3. 通过案例分析和实验操作，增强学生的实践技能，使理论与实践相互印证，提高学生的综合运用能力。

二、教学内容1. 继电保护概述- 电力系统故障类型及影响- 继电保护的定义与作用- 继电保护装置的构成2. 继电保护原理- 过电流保护原理- 距离保护原理- 差动保护原理- 零序保护原理3. 继电保护装置与应用- 继电保护装置的分类与选型- 继电保护装置的配置与协调- 继电保护在电力系统中的应用案例分析4. 继电保护系统设计- 继电保护系统设计原则- 继电保护参数整定方法- 继电保护系统可靠性分析5. 继电保护实验- 实验原理与实验方法- 继电保护装置的操作与调试- 实验结果分析教学内容安排与进度：第一周：继电保护概述第二周：过电流保护原理第三周：距离保护原理第四周：差动保护原理第五周：零序保护原理第六周：继电保护装置与应用第七周：继电保护系统设计第八周：继电保护实验教材章节关联：《电力系统继电保护》第一章 继电保护概述第二章 过电流保护第三章 距离保护第四章 差动保护第五章 零序保护第六章 继电保护装置与应用第七章 继电保护系统设计第八章 继电保护实验三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：- 对继电保护的基本原理、装置构成、工作原理等理论性较强的内容，采用讲授法进行系统讲解，使学生建立完整的知识体系。

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0.85s ；<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 ＝0.5s ；<7）线路正序电抗每公里为0.4Ω；1.2 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1.3 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。

课程设计报告书---电力系统继电保护课程设计目录电力系统继电保护课程设计 (1)一、题目要求 (1)二、设计方案 (6)三、短路点短路电流计算 (11)四、整定计算 (13)五、继电器选型 (20)六、总结 (22)参考文献 (23)电力系统继电保护课程设计一、题目要求1.目的任务电力系统继电保护课程设计是一个实践教学环节，也是学生接受专业训练的重要环节，是对学生的知识、能力和素质的一次培养训练和检验。

通过课程设计，使学生进一步巩固所学理论知识，并利用所学知识解决设计中的一些基本问题，培养和提高学生设计、计算，识图、绘图，以及查阅、使用有关技术资料的能力。

本次课程设计主要以中型企业变电所主变压器及相邻线路为对象，主要完成继电保护概述、主变压器及线路继电保护方案确定、短路电流计算、继电保护装置整定计算、绘保护配置图等设计和计算任务。

为以后深入学习相关专业课、进行毕业设计和从事实际工作奠定基础。

2.设计内容2.1主要内容（1）熟悉设计任务书，相关设计规程，分析原始资料，借阅参考资料。

（2）继电保护概述，主变压器继电保护方案确定，线路保护方案的确定。

（3）短路电流计算。

（4）继电保护装置整定计算。

（5）各种保护装置的选择。

2.2原始数据某变电所电气主接线如图1所示，两台变压器均为双绕组、油浸式、强迫风冷、分级绝缘，其参数如下：S N=63MVA；电压为110±8×1．25％／38.5 kV；接线为Y N/d11（Y0/Δ-11）；短路电压U k（%）=10.5。

两台变压器同时运行，110kV侧的中性点只有一台接地，若只有一台运行，则运行变压器中性点必须接地。

2.3设计任务图1 主接线图结合系统主接线图，要考虑L1L2两条110kV高压线路既可以并联运行也可以单独运行。

针对某一主变压器及相邻线路的继电保护进行设计，变压器的后备保护（定时限过电流电流）作为线路的远后备保护。

已知条件如下：（1）变压器35kV母线母线单电源辐射形线路L3L4的保护方案拟定为三段式电流保护，保护采用两相星形接线，L5L6馈出线定时限过流保护最大的时限为1.5s，线路L3L4的正常最大负荷电流为450A，（2）L1L2各线路均装设距离保护，试对其相间短路保护I,II,III段进行整定计算，即求各段动作阻抗Z OP I,Z OP II,Z OP III和动作时限t1I、t1II、t1III,并校验其灵敏度,线路L1L2的最大负荷电流为变压器额定电流的2倍，功率因数cosϕ=0.9,各线路每千米阻抗Z1=0.4Ω,阻抗角ϕL=700,电动机自启动系数K SS=1.5，继电器的返回系数Kre=1.2,并设Krel`=0.85, Krel``=0.8, Krel```=1.2,距离III段采用方向阻抗继电器，（3）变压器主保护采用能保护整个变压器的无时限纵差保护，变压器的后备保护作为线路的远后备保护。

电力系统继电保护知识点总结文字部分1 第三章电网距离保护1.距离保护的定义和基本原理【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，反映故障点与保护安装处的距离而工作的保护。

】【基本原理：按照几点保护选择性的要求，安装在线路两端的距离保护仅在线路MN内部故障时，保护装置才应立即动作，将相应的断路器跳开，而在保护区的反方向或本线路之外的正方向短路时，保护装置不应动作。

】【与电流速断保护一样，为了保证在下级线路出口处短路时保护不误动作，在保护区的正方向（对于线路MN的M侧保护来说，正方向就是由M指向N 的方向）上设定一个小于线路全长的保护范围，用整定距离Lset表示。

】【当系统发生故障时，首先判断故障的方向，若故障位于保护区的正方向上，则设法测出故障点到保护安装处的距离Lk，并将Lk与Lset比较，若Lk小于Lset，说明故障发生在保护范围以内，这时保护应立即动作，跳开相应的断路器；若Lk大于Lset，说明故障发生在保护范围之外，保护不应动作，对应的断路器不会跳开。

若故障位于保护区的反方向上，则无需进行比较和测量，直接判断为区外故障而不动作。

】（3.8为什么阻抗继电器动作特性是区域。

常用区域）由于互感器误差、过渡电阻等影响，继电器实际测量的Zm不能严格落在Zset同向直线上，而是该直线附近的区域，为保证区内故障情况下阻抗继电器可靠动作，在复平面上，其动作范围是包括Zset对应线段在内，在Zset方向上不超过Zset的区域。

【a:偏移圆无死区，不具有完全方向性，反方向出口短路动作，只能作为后备段】【b：方向圆有方向性，只在正向区内故障动作，但动作特性经过原点，在正向/反向出口短路时Zm很小，处在临界动作区域，可能拒动/误动，必须采取专门措施防止出口故障时拒动或误动】【c：上抛圆】【d：全阻抗圆无电压死区，不具有方向性】【e苹果特性与橄榄特性：苹果特性有较高的耐受过渡电阻的能力，耐受过负荷的能力比较差；橄榄特性正好相反。

课程设计报告课程名称电力系统继电保护设计题目110kV线路距离保护的设计设计时间2016-2017学年第一学期专业年级电气134班姓名王学成学号 2013011983 提交时间 2016年12月19日成绩指导教师何自立许景辉水利与建筑工程学院摘要 0第1章、概述 (1)1.1距离保护配置 (1)1.1.1主保护配置 (1)1.1.2后备保护配置 (2)1．2零序保护配置 (3)1.2.1零序电流I段（速断）保护 (3)1.2.2零序电流II段保护 (4)第2章、系统分析 (4)2.1故障分析 (4)2.1.1故障引起原因 (4)2.1.2故障状态及其危害 (4)2.1.3 短路简介及类别 (5)2.2输电线路保护主要形式 (6)（1）电流保护 (6)（2）低电压保护 (6)（3）距离保护 (6)（4）差动保护 (6)2.3对该系统的具体分析 (7)2.3.1对距离保护的分析 (7)2.3.2对零序保护的分析 (7)2.4整定计算 (7)2.4.1距离保护的整定计算 (7)2.4.2零序保护的整定计算 (13)2.4.3结论 (18)2.5原理图及动作分析 (19)2.5.1原理图 (19)2.5.2动作分析 (21)第3章、总结 (21)第4章、参考文献 (22)摘要距离保护是以距离测量元件为基础构成的保护装置，又称阻抗保护。

当系统正常运行时，保护装置安装处的电压为系统的额定电压，电流为负载电流，而发生短路故障时，其电压降低、电流增大。

因此，电压和电流的比值，在正常状态下和故障状态下是有很大变化的。

由于线路阻抗和距离成正比，保护安装处的电压与电流之比反映了保护安装处到短路点的阻抗，也反映了保护安装处到短路点的距离。

所以可按照距离的远近来确定保护装置的动作时间，这样就能有选择地切除故障。

本设计为输电线路的距离保护，简述了输电线路距离保护的原理具体整定方法和有关注意细节，对输电网络距离保护做了详细的描述，同时介绍了距离保护的接线方式及阻抗继电器的分类，分析了系统振荡系统时各发电机电势间的相角差随时间周期性变化和短路过渡电阻影响。

继电保护的课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握继电保护的基本原理、分类和作用，培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生能够运用所学知识进行继电保护的设计和调试。

具体来说，知识目标包括：了解继电保护的基本概念、分类和作用；掌握各种继电保护装置的工作原理和特点；熟悉继电保护装置的调试和维护方法。

技能目标包括：能够分析简单电力系统的故障类型和特点；能够根据故障类型选择合适的继电保护装置并进行设计；能够进行继电保护装置的调试和维护。

情感态度价值观目标包括：培养学生对电力系统的安全运行的责任感；培养学生勇于探索、创新的精神。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括继电保护的基本原理、分类和作用，各种继电保护装置的工作原理和特点，以及继电保护装置的调试和维护方法。

具体来说，首先介绍继电保护的基本概念和分类，让学生了解继电保护在电力系统中的重要性和作用；然后讲解各种继电保护装置的工作原理和特点，包括电流继电器、电压继电器、差动继电器等，让学生掌握各种继电保护装置的原理和应用；最后介绍继电保护装置的调试和维护方法，让学生了解如何保证继电保护装置的正常运行。

三、教学方法为了实现本节课的教学目标，采用多种教学方法相结合的方式进行教学。

首先，采用讲授法，向学生讲解继电保护的基本原理、分类和作用，各种继电保护装置的工作原理和特点；然后，采用案例分析法，分析实际电力系统中的故障案例，让学生学会如何运用继电保护知识解决问题；接着，采用实验法，让学生亲自动手进行继电保护装置的调试和维护，增强学生的实践能力；最后，采用讨论法，学生进行小组讨论，让学生分享自己的学习心得和经验，提高学生的合作能力。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，准备了一系列的教学资源。

教材方面，选用我国高校普遍使用的《电力系统继电保护》作为主教材，辅助以《继电保护原理》等参考书；多媒体资料方面，制作了详细的PPT课件，展示了各种继电保护装置的原理图和工作原理，同时准备了相关的视频资料，让学生更直观地了解继电保护装置的运行情况；实验设备方面，准备了继电保护实验装置，让学生能够亲自动手进行实验操作，加深对继电保护知识的理解。

继电保护线路课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握继电保护线路的基本原理、常用保护装置的工作原理和应用方法，具备分析和解决实际问题的能力。

具体包括：1.知识目标：（1）理解继电保护的基本概念、原理和分类；（2）熟悉常用保护装置的构造、原理和应用；（3）掌握继电保护线路的组成、设计和调试方法。

2.技能目标：（1）能够分析简单电力系统的短路故障；（2）能够选择合适的保护装置并绘制保护接线图；（3）能够进行继电保护设备的调试和故障处理。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对电力系统安全的责任感；（2）培养学生严谨的科学态度和团队协作精神；（3）培养学生对电力事业的热爱和敬业精神。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.继电保护基本原理：介绍继电保护的基本概念、原理和分类，包括电流保护、电压保护、差动保护等。

2.常用保护装置：介绍常用保护装置的构造、原理和应用，如断路器、隔离开关、接地开关等。

3.继电保护线路设计：讲解继电保护线路的组成、设计和调试方法，包括保护范围、保护级数、时间电流特性等。

4.保护装置的调试与维护：介绍保护装置的调试和故障处理方法，如校验保护装置的动作特性、分析故障原因等。

5.继电保护设备的选择与配置：讲解如何根据电力系统的特点选择合适的保护装置，并绘制保护接线图。

三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：通过讲解基本概念、原理和实例，使学生掌握继电保护的基本知识。

2.讨论法：学生针对实际案例进行讨论，培养学生的分析问题和解决问题的能力。

3.案例分析法：分析典型的继电保护线路设计实例，使学生能够将理论知识应用于实际工程。

4.实验法：安排实验课程，使学生能够亲手操作保护装置，加深对理论知识的理解。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统、全面的知识体系。

继电保护技术课程设计背景继电保护技术是电力系统中保证设备运行安全稳定的重要技术手段。

它利用电力系统中的电气量进行监测，对设备故障或系统异常进行快速判断和隔离，从而保障了电力设备和系统的正常运行。

因此，深入了解继电保护技术的原理、方法和实现，对电力系统及其相关行业从业人员都是至关重要的。

目的本课程设计旨在通过实践，使学生掌握继电保护技术的基本原理和典型应用方法，同时提高学生的实践操作能力和实验设计能力。

实验内容实验1：逆变器保护选用逆变器保护实验，目的为实现对逆变器的过电流保护。

过电流保护是电气保护中最常见的保护，通常在电气系统中对电流进行保护。

在逆变器保护实验中，运用了欧姆定律和基尔霍夫定律对逆变器电路进行分析，实现对电流大小、电路路径的控制，进而实现了过电流保护。

实验所需材料：•软件：Proteus、Matlab/Simulink•硬件：电子元件（三极管、电感、电容、电阻、二极管等）、逆变器等实验步骤：1.搭建逆变器电路，连线实现电路互联。

2.设定不同的电路参数，测试逆变器电路输出电流的变化。

3.测试逆变器电路在过电流状态下的响应。

4.模拟电路故障，观察实验结果，记录相应数据并进行分析。

实验2：主保护原理选用主保护原理实验，目的为实现传统电力系统中主要的变电站继电保护及其布置方式的学习。

主保护原理是电网故障自动切除装置的基本保护原理，目的是实现对重要电气设备进行快速切除，保护系统安全。

实验所需材料：•软件：DigSILENT PowerFactory、PSCAD/EMTDC•硬件：电子元器件、模拟电力系统等实验步骤：1.模拟能够实现箭头线路的电力系统，通过计算器进行模拟仿真。

2.重点对“主变遮断器”、“母线差动保护”、“主变分合闸保护”、“馈线保护”等作出仿真模拟，实现电力系统继电保护的切除功能。

3.根据仿真结果，初步确定继电保护功能、功能元件等编制保护原理图。

4.根据继电保护原理图，设计保护元件联动方案，完成联动保护仿真。

电力系统继电保护课程设计专业：电气工程及其自动化班级：电气09姓名：学号：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1.1 具体题目如图1.1所示系统中，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。

参数为：E ϕ=， 1.1 2.1 1.2 2.215G G G G X X X X ====Ω，1.1 1.410T T X X =Ω ，0.10.430T T X X =Ω ， 1.3 2.3 1.4 2.410G G G G X X X X ====Ω，1.5 1.620T T X X ==Ω， 0.50.640T T X X ==Ω，60km A B L -=，40km B C L -=，线路阻抗120.4Ωkm Z Z ==， 0 1.2km Z =Ω，线路阻抗角均为75°，m a x m a x ..300A A B L C B L I I --==，负荷功率因数角为30°； 1.2SS K =， 1.2re K =，0.85I rel K =，0.75II rel K =，变压器均装有快速差动保护。

试对1、2、3、4进行距离保护的设计。

图1.1 系统网路连接图1.2 完成内容我们要完成的内容是实现对线路的距离保护。

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 分析课题设计内容2.1 保护配置2.1.1 主保护配置距离保护的主保护是距离保护Ⅰ段和距离保护Ⅱ段。

(1) 距离保护第Ⅰ段距离保护的第Ⅰ段是瞬时动作的，是保护本身的固有动作时间。

整定阻抗set Z <AB Z .考虑到阻抗继电器和电流、电压互感器的误差，需引入可靠系数k K ，（一般取0.8～0.85），则(0.8~0.85)set AB Z Z =(2.1)同理对保护1的第Ⅰ段整定值应为'10.80.85dZ BC Z Z =（～） (2.2)(2) 距离保护第Ⅱ段 距离Ⅱ段整定值的选择是类似于限时电流速断的，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。