三段式电流保护
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还社农林弄茨大学
课程设计
设计名称 __________ 三段式申I流保护
课程名称 ________ 电力系统继电保护 ___________ .
专业年级 ________ 申气134 _________________
姓 名 ___________ 刘亚会 _____________________ .
学 号 ___________ 73 ______________ .
提交日期 ____________________________
成 绩 ______________________________________ .
指导教师 ________ 何自立 ____ 许景辉 ___________
水利与建筑工程学院、八—
前言
《电力系统继电保护基础》 作为电气工程与自动化专业的一门主要课程 ,主要包括课 堂讲学、课后实验、课程设计等三个主要部分。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。
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，分别为系统中各元件主要参数计算、正序， 负序，零序等值阻抗图、系统潮流计算、动稳定计算、短路电流计算、继电保护方式的 选择与整定计算等。 其中短路电流的计算和继电保护方式的选择与整定计算是本设计的 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《电力系统继电保护基础》 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。
关键词】 继电保护 短路 等值阻抗 电流保护目录
课 程 设 计 ................................................................ 错 误 !未定义书签。
水利与建筑工程学院前言 ..................................................... 错 误 !未定义书签。
前言 ....................................................................... 错 误 !未定义书签。
1 设计原始资料 ............................................................. 错 误 !未定义书签。
具体题目 ........................................................... 错 误 !未定义书签。
2 设计要考虑的问题 ....................................................... 错 误 !未定义书签。
设计规程 ........................................................... 错 误 !未定义书签。
短路电流计算规程 .............................................. 错 误 !未定义书签。
保护方式的选取及整定计算 ...................................... 错误!未定义书签。
设计的保护配置 .................................................. 错 误 !未定义书签。
主保护配置 .................................................... 错 误 !未定义书签。
后备保护配置 .................................................. 错 误 !未定义书签。
3 短路电流计算 ........................................................... 错 误 !未定义书签。
等效电路的建立 .................................................. 错 误 !未定义书签。
保护短路点及短路点的选取 ........................................ 错误!未定义书签。
短路电流的计算 .................................................. 错 误 !未定义书签。
最大运行方式短路电流计算 ...................................... 错误!未定义书签。
最小运行方式短路电流计算 ...................................... 错误!未定义书签。
4 保护的配合及整定计算 ................................................... 错 误 !未定义书签。
主保护的整定计算 ................................................ 错 误 !未定义书签。
动作电流的整定 ................................................ 错 误 !未定义书签。
总结 ....................................................................... 错 误 !未定义书签。
参 考 文 献 ................................................................ 错误!未定义书签。 1设计原始资料
1.1具体题目
如图所示网络，过电流保护1、2、3的最大负荷电流分别为300、400、500A, ； <.,
忑.】一二外Q /km，匚*=，区点 1 =，: • , =，- =，• =; *：.•'』=40Km,「：".|=60Km,h|=72j。
h.nuMc=L"ia孟=,g帕\ = 1乞轧血1 = 3 Q，厶.max=5 Q。
B
图系统网络图
试对线路AB、BC的保护3、4进行电流保护的设计。
1.2要完成的内容
(1) 保护的配置及选择；
(2) 短路电流计算(系统运行方式的考虑、短路点的考虑、短路类型的考虑)
(3) 保护配合及整定计算；
(4) 保护原理展开图及展开图的设计；
(5) 对保护的评价。2 设计要考虑的问题
2.1 设计规程
2.1.1 短路电流计算规程
在决定保护方式前， 必须较详细地计算各短路点短路时， 流过有关保护的短路电流， 然后根据计算结果，尽可能采用简单的保护方式。其计算步骤及注意事项如下。
（1）系统运行方式的考虑 除考虑发电厂发电容量的最大和最小运行方式外， 还必须考虑在设备检修或故障切 除的情况下，发生短路时流过保护装置的短路电流最大和最小的系统运行方式，以便计 算保护的整定值和保护灵敏度。在需采用电流电压联锁速断保护时，还必须考虑系统的 正常运行方式。
（2）短路点的考虑 求不同保护的整定值和灵敏度时，应注意短路点的选择。若要绘制短路电流、电压 与距离的关系曲线，每一条线路上的短路点至少要取三点，即线路的始端、中点和末端 三点。
（3）短路类型的考虑 相间短路保护的整定计算应取系统最大运行方式下三相短路电流， 以作动作电流整 定之用；而在系统最小运行方式下计算两相短路电流，以作计算灵敏度之用。短路的计 算选用三相短路或两相短路进行计算均可，因为对保护所取的残余而言，三相短路和两 相短路的残余数值相同。
若采用电流电压连锁速断保护， 系统运行方式应采用正常运行方式下的短路电流和 电压的数值作为整定之用。
（4）短路电流列表 为了便于整定计算时查考每一点的短路时保护安装处的短路电流和， 将计算结果列 成表格。
流过保护安装处的短路电流应考虑后备保护的计算， 即列出本线路各短路点短路时 流过保护安装处的短路电流，还要列出相邻线路各点短路时流过保护安装处的短路电 流。
计算短路电流时，用标幺值或用有名值均可，可根据题目的数据，用较简单的方法 计算。
2.1.2 保护方式的选取及整定计算 采用什么保护方式，主要视其能否满足规程的要求。能满足要求时，所采用的保护 就可采用；不能满足要求时，就必须采取措施使其符合要求或改用其他保护方式。
选用保护方式时，首先考虑采用最简单的保护，以便提高保护的可靠性。当采用简 单保护不能同时满足选择性、灵敏性和速动性要求时，则可采用较复杂的保护方式。
选用保护方式时，可先选择主保护，然后选择后备保护。通过整定计算，检验能否 满足灵敏性和速动性的要求。
当采用的保护不能很好地满足选择性或速动性的要求时， 允许采用自动重合闸来校 正选择性或加速保护动作。
当灵敏度不能满足要求时，在满足速动性的前下，可考虑利用保护的相继动作，以 提高保护的灵敏性。
在用动作电流、电压或动作时间能保证选择性时，不要采用方向元件以简化保护。
后备保护的动作电流必须配合， 要保证较靠近电源的上一元件保护的动作电流大于 下一元件保护的动作电流，且有一定的裕度，以保证选择性。
2.2 设计的保护配置
2.2.1 主保护配置
在满足线路灵敏度要求的情况下，选用三段式电流保护作为主保护。若灵敏度不满 足要求时应选用三段式距离保护作为主保护
222后备保护配置
过电流保护作为本线路的近后备保护和相邻线路远后备保护
3 短路电流计算 3.1等效电路的建立
由已知可得，线路的总阻抗的计算公式为
^ = ZiL)
其中：I—线路单位长度阻抗； L —线路长度。
所以，将数据代入公式可得各段线路的线路阻抗分别为
= LA-B= x =16Q
ZB-C = Zi LB-C = x =24 Q
保护3最大运行方式sh时阻抗最小时，有
「.：「= | ' =3+16=19Q
对保护4最大运行方式即阻抗最小时，有
J T'lLL ='.,「• =3 Q
min—最大运行方式下的阻抗值；
同理，对于保护3,最小运行方式即阻抗值最大，分析可知在只有 XA-B^-C运
行，相应地有
： || •" ：• II ‘+，t -. =5+16=21 Q
对于保护4，最小运行方式即阻抗值最大，分析可知在只有 运行，相应地有
,r. - 八 /. -I- - =5Q
由此可得最大运行方式等效电路如图所示，最小运行方式等效电路图如图所示
