某110KV电网继电保护设计

电力职业技术学院继电保护及其自动化专业毕业设计任务书标题:110KV变电站继电保护的设计与整定计算原始数据:1.设计一座110KV降压变电站(1)110KV侧有L101、L103两条出线，35KV侧有L302、L303、L304、L305、L306五条出线，10KV侧有八条出线。

(2)与电力系统的连接；①110KV侧线路L101接入110kv系统:②35KV侧一路通过306开关接入35KV区域供电系统。

(3)主变压器数量及容量:1、每台变压器容量:31.5MVA绕组类型及接线组别:三相三绕组，yo/y/△-12-11；额定电压:110/38.5/11KV；短路百分比:高-中(17)，高-低(10)，中-低(6.5):绝缘类型:分级绝缘。

(4)110kv、35KV、10KV母线侧线路后备保护最大动作时间分别为110kv:2.5S、35kv:2.5S、10kv:2S。

2.电力系统的主要参数:(1)1)110kv系统最大等效正序电抗*ma*为6.6ω，最小等效正序电抗*ma*为5.3ω，最大等效电抗*ma* = 5.3Ω，35KV系统为9.2ω，最小等效电抗*.ma*为8.1ω。

(2)部分线路的主要参数如下表所示:L101:额定电压110KV长度52KM最大(额定)负载为51MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L302:额定电压35KV长度18KM最大(额定)负载为6.3MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L303:额定电压35KV长度16公里；最大(额定)负载为6.3MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L304额定电压35KV长度32KM最大(额定)负载为4MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L305:额定电压35KV长21公里；最大(额定)负载为4MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4L306:额定电压35KV长度25公里；最大(额定)负载为13.2MVA每单位长度正序电抗(ω/km) 0.4二、设计的主要要求1.根据本变电站主变压器的类型和容量，配置主变压器的继电保护方案，计算其主保护的整定；2.配置L303和L304线路的继电保护方案，并进行相应的整定计算。

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。

第一章概述1.1 电力系统继电保护的作用电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。

电力系统由各种电气元件组成。

这里电气元件是一个常用术语，它泛指电力系统中的各种在电气上的独立看待的电气设备、线路、器具等。

由于自然环境，制造质量运行维护水平等诸方面的原因，电力系统的各种元件在运行中可能出现各种故障或不正常运行状态。

因此，需要有专门的技术为电力系统建立一个安全保障体系，其中最重要的专门技术之一就是继电保护技术。

电力系统继电保护的基本作用是：在全系统范围内，按指定分区实时的检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警等措施，以求最大限度地维持系统的稳定，保持供电的连续性，保障人身的安全，防止或减轻设备的损坏。

1.2 电力系统继电保护技术与继电保护装置继电保护技术是一个完整的体系，它主要由电力系统的故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行与维护等技术构成，而完成继电保护功能的核心是继电保护装置。

继电保护装置，是指装设于整个电力系统的各个元件上，能在指定区域快速准确地对电气元件发出的各种故障或不正常运行状态作出反应，并按规定时限内动作，时断路器跳闸或发出告警信号的一种反事故自动装置。

继电保护装置的基本任务是：（1）自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除并最大限度地保证其他无故障部分恢复正常运行；（2）能对电气元件的不正常运行状态作出反应，并根据运行维护规范和设备承受能力动作，发出告警信号，或减负荷，或延时跳闸；（3）条件许可时，可采取预定措施，尽快地恢复供电和设备运行。

总之，继电保护技术是电力系统必不可少的组成部分，对保障系统安全运行，保证电能质量，防止故障扩大和事故发生，都有极其重要的作用。

1.3 继电保护的基本要求对作用于跳闸的继电保护装置，在技术上有四个基本要求，也就是所说的“四性”：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

110KV电网继电保护设计继电保护是电网运行中至关重要的一环，其作用是在发生故障时迅速切除故障部分，保护电网的安全运行。

110KV电网作为中高压电网的重要组成部分，其继电保护设计至关重要。

本文将深入研究110KV电网继电保护设计，探讨其原理、技术要点以及优化方案。

一、110KV电网继电保护原理110KV电网继电保护的原理是基于故障发生时的各种异常信号进行判断，并通过控制装置实现切除故障部分。

在设计中，需要考虑到各种可能发生的故障类型和异常信号，并制定相应的逻辑关系和动作规则。

1.1 故障类型110KV电网可能发生的故障类型包括短路、接地故障、过载等。

短路是指两个或多个相之间或相与地之间出现低阻值连接；接地故障是指线路或设备与地之间出现低阻值连接；过载则是指线路或设备承受超过额定负荷而导致运行异常。

1.2 异常信号在故障发生时，电网中会出现各种异常信号，如电流异常、电压异常、频率异常等。

这些异常信号是继电保护的重要依据，通过对这些信号的监测和分析，可以判断出故障的类型和位置，并采取相应的保护动作。

二、110KV电网继电保护技术要点110KV电网作为中高压电网的重要组成部分，其继电保护设计的合理性和准确性对于保障电力系统的安全稳定运行具有举足轻重的作用。

在110KV电网继电保护设计中，有以下几个关键的技术要点需要特别关注：2.1精确测量精确测量是继电保护设计的基础，也是关键的一环。

在故障发生时，通过精确测量电流、电压、频率等各种参数，可以准确判断故障类型和位置，从而为故障切除和系统保护提供依据。

为了实现精确测量，需要在继电保护设计中选用高精度、高可靠性的测量仪表，并通过定期校准和检修等手段确保其测量准确性。

2.2快速动作110KV电网继电保护的另一个重要特点是快速动作。

在发生故障时，快速切除故障部分是防止事态扩大和降低对整个系统影响的关键。

因此，在继电保护设计中，应充分考虑动作速度，采用快速响应的控制装置和保护装置，确保故障切除的及时性和准确性。

110kv电网继电保护设计电流保护xx科技大学课程设计说明书课程名称继电保护课程设计题目110kv电网继电保护设计--电流保护学院农业工程学院班级农业电气化与自动化111班学生姓名指导教师日期 2014.11.29课程设计任务书课程设计名称继电保护课程设计学生姓名xxx 专业班级农电111班设计题目110KV电网继电保护设计——电流保护一、课程设计目的专业课程设计，一方面使学生获得综合运用学过的知识进行电力变电所、牵引变电所各主要元件的保护设计及整定和保护设备的选型的基本能力，另一方面能巩固与扩大学生的电气综合设计知识，为毕业设计做准备，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。

学生通过专业课程设计，应在下述各方面得到锻炼：1.掌握继电保护保护方案的确定原则，整定计算的一般步骤，了解系统运行方式的确定，保护整定系数的分析与应用，前后级整定配合的基本原则；2.掌握保护、控制、测量、信号回路阅读和设计基本方法；3.学习相关保护设备的选择和一般的维护。

二、设计内容和要求1．短路计算。

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。

2．保护方式的选择及整定计算。

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。

3．绘制保护原理接线图。

要求绘制单线原理接线图及某一元件保护原理展开图。

4．对保护的评价。

要求从选择性、灵敏性和速动性、可靠性四个方面来评价所采用保护的质量。

5．编写设计说明书。

不少于2000字的说明书。

三、设计任务和要求1．原始资料●各变电站、发电厂的操作直流电源电压U=220KV●发电厂最大发电容量50+2x25=100MW，最小发电容量为50MW，正常发电容量为50+25=75MW●线路X1=0.3Ω/km，X0=2X1Ω/km●变压器均为Y N，D11，110±2x2.5%/10.5KV，U k=10.5%●Δt=0.5s，负荷侧后备保护t dz=1.5s，变压器和母线均配置有差动保护，K zq=1.2 ●发电厂升压变中性点直接接地，其他变压器不接地2．设计任务●系统保护配置方案与计算●10km线路保护的接线图●对本网络所采用的保护进行评价。

本科课程设计课程名称：电力系统继电保护原理设计题目：110kV输电线路继电保护设计院部: 电力学院专业：电气工程及其自动化班级： 1304 姓名：学号： 1310240107 成绩:指导教师：李莉李静日期：2016年6月20日—— 6月28 日课程设计成绩考核表设计说明书本次继电保护原理课程设计对110kV输电线路进行了全面的介绍,从110kV输电线路的故障原因及类型入手，重点分析了几大常见的故障类型（单相接地短路，两相短路，两相短路接地，三相短路）,然后对110kV输电线路相关问题分析了具体的保护设置，110kV输电线路保护的主体是距离保护与零序电流保护，距离保护又分为相间距离保护与接地距离保护，分别反应相间短路故障于接地短路故障.最后对110kV输电线路的保护进行了实际案列分析。

针对110kV输电线路保护配置，重点对距离保护做了详细的案例分析。

目录1 110kV输电线路故障分析 (1)1.1故障引起原因 (1)1。

2故障状态及其危害 (3)1.3短路简介及类别 (4)2 110kV输电线路保护 (6)2。

1 110kV输电线路的保护方法 (6)2。

1.1距离保护的整定计算方法 (6)2。

1。

2阶段式零序电流保护 (8)2。

2 110kV输电线路的保护原理 (11)2。

2。

1距离保护的特点及基本原理 (11)2.2。

2 零序电流保护的特点及优缺点 (13)3 实际案例分析 (15)4 结论 (17)参考文献 (18)1 110kV输电线路故障分析1。

1故障引起原因由于架空线路分布很广，又长期处于露天之下运行，所以经常会受到周围环境和自然变化的影响,从而使线路在运行中会发生各种各样的故障。

以下介绍的八种最常见的因素:①雷害线路遭受雷击引起绝缘子串闪络故障，有时会引起绝缘子断串，可能在线夹到防振锤之间的导线上留下痕迹，而且闪络面积大或断线等事故.②大风风速超过或接近设计风速，加之线路木身的局部缺陷，如超过杆塔机械强度,使杆塔倾倒或损坏等，使导线产生振动、跳跃和碰线，从而引起故障;同塔双回线路若不同步风摆可能造成混线短路故障.③洪水暴雨雷雨季节、季节洪水冲刷杆塔基础，从而引起基础边坡塌方、塔基裂缝、沉降或是更严重的倒杆倒塔故障.④外力破坏线路遭到人为的破坏而引起故障。

第3节110KV线路保护的保护配置我国110KV的电力网，都是直接接地的系统。

所谓直接接地系统，是指在该电网中任一点的综合零序阻抗小于或者等于同一点综合正序阻抗的三倍。

在直接接地网中，当发生接地故障时,会产生很大的接地故障电流，因此，需要配置作用于跳闸的、切除相间短路故障和接地故障的继电保护装置。

线路继电保护的配置原则，在原水利部颁发的《继电保护和安全自动装置技术规程SD6—83》中已有明确规定。

以下就各类保护装置的特点分别予以论述。

1、光纤保护光纤作为继电保护的通道介质，具有不怕超高温与雷电电磁干扰、对电场绝缘、频带宽和衰耗底等优点。

而电流差动保护原理简单，不受系统振荡、线路串补电容、平行互感、系统非全相运行、单侧电源运行方式的影响，差动保护本身具有选相能力，保护动作速动快，最适合作为主保护。

近年来，光纤技术、DSP技术、通信技术、继电保护技术的迅速发展为光纤电流差动保护的应用提供了机遇。

1 光纤保护的基本方式及其特点光纤保护目前已在国内部分地区得到较为广泛的使用，对已投入运行的光纤保护，按原理划分，主要有光纤电流差动保护和光纤闭锁式、允许式纵联保护两种。

1．1光纤电流差动保光纤电流差动保护是在电流差动保护的基础上演化而来的，基本保护原理也是基于基本电流定律，它能够理想地使保护实现单元化，原理简单，不受运行方式变化的影响，而且由于两侧的保护装置没有电联系，提高了运行的可靠性。

目前电流差动保护在电力系统的主变压器、线路和母线上大量使用，其灵敏度高、动作简单可靠快速、能适应电力系统震荡、非全相运行等优点，是其他保护形式所无法比拟的。

光纤电流差动保护在继承了电流差动保护优点的同时，以其可靠稳定的光纤传输通道，保证了传送电流的幅值和相位正确可靠地传送到对侧。

时间同步和误码校验问题，是光纤电流差动保护面临的主要技术问题。

在复用通道的光纤保护上，保护与复用装置时间同步的问题，对于光纤电流差动保护的正确运行起到关键的作用，因此目前光纤差动电流保护都采用主从方式，以保证时钟的同步；由于目前光纤均采用64Kbit/s数字通道，电流差动保护通道中既要传送电流的幅值，又要传送时间同步信号，通道资源紧张，要求数据的误码校验位不能过长，这样就影响了误码校验的精度。

摘要电网继电保护是保证电力系统安全运行和电能质量的重要自动装置之一，因此在规划设计时，必须考虑可靠工作和快速切除故障的继电保护实现的可能性。

对继电保护的基本要求，可概括的分为可靠性、速动性、选择性和灵敏性等方面，它们之间联系紧密，既矛盾统一。

为了保证可靠的切除故障，除了配备起主要作用的“主保护”外，还要配备起后备作用的“后备保护”。

当线路或电力设备发生故障时，主保护应该最快地把最靠近故障元件的断路器跳开，一方面尽可能减少对故障元件的损坏，另一方面把故障对电力系统的影响压缩到最小可能的范围和程度。

后备保护的作用是当主保护不能完成预定任务时，在靠近故障元件的最小可能范围内将故障点断开。

本文从所给的系统电网图着手，着重从继电保护保护设计的要求、整定计算、方式的选择3个方面分析了目前电网线路继电保护的设计方法，并从距离、零序两种保护中不同的接地故障及整定计算，来介绍线路继电保护设计中常用的主要保护配置，从而得出合理的、可行的保护方案，达到网络规划和保护配置的基本要求。

关键词： 110kv线路继电保护设计第一章绪论线路继电保护是保证电力系统安全运行和电能质量的重要自动装置之一，因此在编制网络规划时，必须考虑可靠工作和快速切除故障的继电保护实现的可能性。

为了提高线路系统静态和稳态的稳定性，规划所提出的提高系统稳定的措施有一些亦必须落实在自动装置可靠工作的基础上的。

保护设备和自动装置的投资，在整个电网建设中只占极小的部分，一般说来继电保护应力求满足网络规划的要求，两者是主从的关系。

由于网络接线的不够合理将导致保护性能显著恶化，厂、所电气主接线繁杂将造成保护接线过分复杂，以至给生产运行带来很多二次线操作，引起保护设备误动、拒动，严重危害电气主设备和导致大面积停电，这些将给国民经济造成直接经济损失。

为此，必须合理地进行网络规划和合理地配置保护设备及自动装置。

对继电保护的基本要求，可概括的分为可靠性、速动性、选择性和灵敏性等方面，它们之间联系紧密，既矛盾统一。

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 原始资料1.1 电网接线图(1)各变电站、发电厂的操作直流电源电压U=220V。

(2)发电厂最大发电容量50+2×25=100MW，最小发电容量为50MW，正常发电容量为50+25=75MW。

(3)线路X1=0.4Ω/km, X0=0.4Ω/km。

(4)变压器均为YN ，D11，110±2.5%/10.5KV, UK=10.5%(5)△t=0.5S,负荷侧后备保护tdz=1.5S,变压器和母线均配置有差动保护，Kzq=1.3(6)发电厂升压变中性点直接接地，其他变压器不接地。

1.2 任务(1) 电网运行方式分析。

(2) 各开关保护配置方案，计算配置各线路的保护及计算出各保护的二次动作值（设X1= X2）。