110kv高压输电线路继电保护设计

目录前言摘要第一部分说明书第一章绪论第1.1节原始资料分析 (1)第1.2节继电保护的设计原则 (2)第1.3节本次保护的设计方案 (2)第二章系统中各元件参数的计算 (3)第三章短路电流计算 (5)第四章单相接地零序电流保护整定计算 (7)第五章相间距离保护的整定计算 (10)第六章二次回路 (13)第6.1节零序接地保护的二次回路图 (13)第6.2节距离保护的二次回路图 (14)第二部分计算书第一章电力系统各元件主要参数的计算 (15)第二章短路电流的计算 (29)第三章零序接地保护的配置及整定计算 (32)第四章相间距离保护的整定计算 (33)总结前言随着社会的发展,人民的生活水平也在慢慢的提高,所用电气设备对电网的稳定性要求也越来越高,又因为继电保护对电网稳定性起着至关重要的作用,所以配置正确的保护是比较重要。

电能在现代社会中是最方便，也是最重要的能源。

在输送电能的过程中，电力系统要求有比较好的可靠性，因此在电力系统受到外界干扰时，各继电保护需要有比较可靠及时的保护动作，电力系统继电保护就是为达到这个目而存在的,其中输电线路的继电保护又是电力网继电保护的重要组成部分，需要我们予以高度重视。

我们本次设计的主要内容是110KV双回线路保护的设计及整定计算。

通过去图书馆借阅资料，了解主要的保护配置有零序接地保护和相间距离保护。

并根据整定原则画出二次回路图。

通过本次设计我对短路电流计算和保护配置有了进一步的学习和了解，理论及实际相结合，学以致用，对以后的学习和工作有很大帮助。

摘要本次继电保护设计是110KV线路继电保护设计。

首先介绍了电力系统继电保护的基础知识，然后根据给定的110KV线路的接线图及参数，进行短路电路计算，制定出反映输电线路上相间短路、接地短路故障的继电保护配置方案。

通过对所配置的继电保护进行继电保护整定计算和校验，论证继电保护配置的正确性。

关键词:110KV线路继电保护短路电流计算。

摘要我国110kV及以上的电力系统均为大电流接地系统，单相接地短路将产生很大的故障相电流和零序电流。

三相式保护虽然对接地短路有保护作用。

但该保护的动作电流必须大于最大负荷电流。

因而灵敏度往往不够。

所以必须采用零序电流保护装置作为接地保护是必要的。

零序电流保护分为四段式，分别为主保护I段，II段。

后备保护III段，IV段。

在本设计当中，计算部分首先确定系统的最大最小运行方式，再通过零序电流保护的各段的整定原则计算出保护1、2、3的无时限零序电流保护的动作电流和动作时限整定值，算出各自的最小保护范围以完成灵敏度的校验。

之后计算出保护2，3的带时限零序电流保护的动作电流值，然后通过最小运行方式校验带时限电流保护的灵敏度。

最后对保护1的进行零序三段的整定计算。

图形部分画出零序电流保护的原理图以及展开图。

并介绍了方向性零序保护的原理图。

系统控制部分设计了对零序电流保护的控制。

并分析了动作过程。

关键词：零序电流；单相接地；灵敏度；原理图目录第1章绪论 (2)第2章输电线路零序电流保护整定计算 (4)2.1 零序电流Ι段整定计算 (4)2.1.1 零序电流Ι段动作电流的整定 (5)2.1.2 灵敏度校验 (10)2.1.3 动作时间的整定 (13)2.2 零序电流Ⅱ段整定计算 (13)2.3零序电流Ⅲ段整定计算 (14)第3章零序保护原理图的绘制与动作过程分析 (15)第4章 MATLAB建模仿真分析 (19)第5章课程设计总结 (22)参考文献 (23)第1章绪论1.1 零序电流保护的概况本文是针对110kV输电线路采用零序电流保护的方法进行的继电保护设计。

在正常负荷下，零序电流没有或者很小；当发生接地故障时，就一定有零序电流产生。

据统计，接地短路故障约占总故障次数的93%。

所以，采用零序电流保护装置作为接地短路保护是必要的。

零序电流保护装置简单，动作电流电流小，经济可靠，灵敏度高，正确动作率高。

因此零序电流保护在中性点直接接地的高压，超高压输变电系统中的到了广泛的应用。

110KV变电站继电保护的配置及整定计算共3篇110KV变电站继电保护的配置及整定计算1110KV变电站继电保护的配置及整定计算近年来，随着电力系统运行的日趋复杂，变电站继电保护系统已经成为电力系统必不可少的组成部分。

在变电站中，继电保护系统可以起到监视电力系统状态、保护设备、隔离故障和防止故障扩散等作用。

因此，配置合理的变电站继电保护系统对于保障电力系统安全稳定运行具有重要意义。

110KV 变电站继电保护系统配置110KV 变电站的继电保护系统包括主保护和备用保护两部分。

其具体配置如下：1. 主保护主保护是指在故障发生时起主要保护作用的继电保护。

110KV 变电站主要采用压变、电流互感器、电缆等传感器来监测电力系统的状态，以触发主保护动作。

主保护通常包括过电流保护、差动保护、方向保护等，具体如下：（1）过电流保护过电流保护是指在电力系统出现短路故障时，通过检测系统中的过电流来触发主保护。

110KV 变电站中的过电流保护一般采用零序电流保护、相间短路保护、不平衡电流保护等。

（2）差动保护差动保护是指利用相间元件间电流的差值来检测电力系统内部的故障。

110KV 变电站通常采用内部差动保护和母线差动保护。

（3）方向保护方向保护是指在电力系统中，通过检测电流的相位关系判断故障位置，以实现保护的目的。

110KV 变电站中通常采用方向保护器等设备。

2. 备用保护备用保护作为主保护的补充，扮演着备胎的角色。

当主保护故障或失效时，备用保护会立即自动接管主保护的作用。

110KV 变电站的备用保护一般包括互感器保护、开关保护、微机继电保护等。

110KV 变电站继电保护参数的整定计算继电保护参数的整定计算是指在设计或更换继电保护设备时，根据电力系统的特点，在准确理解保护对象的特性的基础上，通过计算整定参数来满足系统的保护要求。

1. 整定参数的确定原则整定参数的确定应根据以下原则：（1）可靠性原则：整定参数应当使保护措施尽可能保证电力系统的连续、稳定和安全运行。

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。

电工材料2021No.2刘春：110kV输电线路继电保护设计110kV输电线路继电保护设计刘春（三峡大学，湖北宜昌443000）摘要：针对110kV输电线路的继电保护设计，重点介绍线路的电流速断保护和定时限过流保护的作用原理、范围，动作时限的特性，整定原则等，对输电线路进行了短路计算及其保护的整定计算，灵敏度校验和动作时间整定，通过计算和比较从而确定了输电线路保护的选型。

最后介绍了自动重合闸的要求与类型。

关键词：继电保护；整定计算；短路电流中图分类号：TM77文献标志码：A文章编号：1671-8887（2021）02-0041-02DOI：10.16786/ki.1671-8887.eem.2021.02.014Relay Protection Design of110kV Transmission LineLIU Chun(Three Gorges University,Hubei Yichang443000,China)Abstract:Aiming at the relay protection design of110kV transmission line,this paper focuses on the action principle,scope,characteristics of action time limit and setting principle of current quick break protection and time limit over-current protection.The short-circuit calculation,setting calculation of protection,sensitivity check and action time setting of transmission line are carried out.Through calculation and comparison,the selection of transmission line protection is determined.Finally,the requirements and types of auto reclosing are introduced.Key words:relay protection;setting calculation;short circuit current引言电力系统的规模随着时代的发展越来越大，结构越来越复杂。

2.电网各个元件参数计算及短路电流计算2.1基准值选择基准功率：S B=100MV·A，基准电压：V B=115V。

基准电流：I B=S B/1.732 V B=100×103/1.732×115=0.502K A；基准电抗：Z B=V B/1.732 I B=115×103/1.732×502=132.25Ω；电压标幺值：E=E(2)=1.052.2电网各元件等值电抗计算2.2.1输电线路等值电抗计算(1) 线路AB等值电抗计算正序以及负序电抗：X L1= X1L1=0.4×40=16ΩX L1*= X L1/ Z B=16/132.25=0.121零序电抗：X L10= X0L1= 3X1L1=3×0.4×40=48ΩX L10*= X L10/ Z B=48/132.25=0.363(2) 线路BC等值电抗计算正序以及负序电抗：X L2= X1L2=0.4×40=16ΩX L2*= X L2/ Z B=16/132.25=0.121零序电抗：X L20= X0L2= 3X1L2=3×0.4×40=48ΩX L20*= X L20/ Z B=48/132.25=0.363(3) 线路CA等值电抗计算正序以及负序电抗：X L3= X1L3=0.4×50=20ΩX L3*= X L3/ Z B=20/132.25=0.1512零序电抗：X L30= X0L3= 3X1L3=3×0.4×50=60ΩX L30*= X L30/ Z B=50/132.25=0.45372.2.2变压器等值电抗计算(1) 变压器T1、T2等值电抗计算X T1= X T2=U K%/100×U N2/ S N=1O.5/100×110×110/60≈21.175ΩX T1*= X T2*=X T1/ Z B=31.7625/132.25=0.1601(2) 变压器T3等值电抗计算X T3= U K%/100×U N2/ S N≈21.175ΩX T3*=X T3/ Z B=21.175/132.25=0.1601(3) 变压器T4、T5、T6等值电抗计算X T4= X T5=X T6= X T7= U K%/100×U N2/ S N≈63.525ΩX T6*= X T7* = X T4*= X T5*=63.525/132.25=0.48032.2.3发电机等值电抗计算(1)发电机G1、G2、G3电抗标幺值计算X G1* = X G2*= X G3*=X d S B/ S G= X d S B COSφ/ P G=0.129×100×0.85/50=0.21932.2.4 各线路运行方式下流过断路器的最大负荷电流(1) 保护1的最大运行方式：发电机G1、G2、G3全投入，继开线路AC；通过保护1的负荷电流最大；保护1的最小运行方式：发电机G3停，线路全部运行。

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。

第一章 电力系统各元件主要参数的计算1.1基准值选择基准功率：S B =100MV ·A 基准电压：U B =115V 基准电流：A U S I B B B 5023==基准电抗：Ω==25.1322BB B S U Z1.2 发电机参数的计算有限容量发电机的电抗标幺值计算公式：NB dG S S X X "=*对于无穷大容量系统的电抗标幺值计算公式：S S X B S ''=*式中： ''d X —— 发电机次暂态电抗 B S —— 基准容量100MV A N S ——发电机额定容量MV AS '' ——系统出口母线三相短路容量，取800MV A 利用以上公式对100MW 的发电机:已知：MWA P N 100= 取 8.0cos =ϕ 则 M V A P S N N 1258.0100c o s ===ϕ088.012510011.0*=⨯="=NB d GS S X XΩ=⨯==638.1125.132088.0*B GG Z X X对于无穷大容量电源S ：最大运行方式下正序阻抗Ω=⨯==16.2125.13216.0*B S S Z X X最大运行方式下零序阻抗Ω=⨯==48.6325.13248.0*00B S S Z X X 最小运行方式下正序阻抗Ω=⨯==385.3425.13226.0*B S S Z X X最小运行方式下零序阻抗Ω=⨯==155.10325.13278.0*B S S Z X X1.3 变压器参数的计算变压器电抗标幺值计算公式： NB K T S S U X 100(%)*=式中： (%)K U —— 变压器短路电压百分值 B S —— 基准容量100MV AN S ——变压器额定容量MV A (1) 利用以上公式对T(T1,T2,T3) :已知: MVA S N 150= 5.12(%)=K U 则 083.01501001005.12100(%)*=⨯⨯==NB K T S S U XΩ=⨯==977.1025.132083.0*B T T Z X X (2)对T4(T5):已知: MVA S N 50= 12(%)=K U 则 24.05010010012100(%)*4=⨯⨯==NB K T S S U XΩ=⨯==74.3125.13224.0*44B T T Z X X(3)对T6(T7):已知: MVA S N 5.31= 5.10(%)=K U 则 333.05.311001005.10100(%)*6=⨯⨯==NB K T S S U XΩ=⨯==083.4025.132333.0*66B T T Z X X1.4 输电线路参数的计算输电线路电阻忽略不计，设线路正序阻抗为0.4/KM Ω，线路零序阻抗为1.21/KMΩ线路阻抗有名值的计算：正序阻抗 1X X l =零序阻抗 0X X l = 线路阻抗标幺值的计算：正序阻抗 21*1BB UlS X X =零序阻抗 20*0BB U lS X X =式中： 1X ------------ 每公里线路正序阻抗值 Ω/ KM 0X ----------- 每公里线路零序阻抗值 Ω/ KM l ------------ 线路长度 KM B U -------------------基准电压115KV B S ------------------- 基准容量100MV A (1)线路正序阻抗:Ω=⨯==2.5134.01AB AB l X X039.0115100134.0221*=⨯⨯==BBAB ABUS l X XΩ=⨯==2.9234.01BC BC l X X070.0115100234.0221*=⨯⨯==BBBC BC US l X XΩ=⨯==8.4124.01CA CA l X X036.0115100124.0221*=⨯⨯==BBCA CA US l X XΩ=⨯==22554.01SC SC l X X166.0115100554.0221*=⨯⨯==BBSC SC US l X X(2) 线路零序电抗:Ω=⨯==73.151321.100AB AB l X X119.01151001321.1220*0=⨯⨯==BBAB AB U S l X XΩ=⨯==83.272321.100BC BC l X X21.01151002321.1220*0=⨯⨯==BBBC BC US l X XΩ=⨯==52.141221.100CA CA l X X110.01151001221.1220*0=⨯⨯==BBCA CA US l X XΩ=⨯==55.665521.100SC SC l X X503.01151005521.1220*0=⨯⨯==BBSC SC U S l X X第二章 短路电流的计算2.1 线路AC 上零序电流的计算2.1.1 线路AC 末端发生短路时零序电流计算B 母线发生最大接地电流时，C1，C2接通，B 、C 母线连通。

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）。

三、原始资料1.主接线下图为某电力系统主接线。

该系统由某发电厂的三台发电机经三台升压变压器由A母线与单侧电源环形网络相连，其电能通过电网送至B、2•相关数据⑴电网中的四条110kV线路的单位正序电抗均为0.4 □</ ;⑵所有变压器均为YN,d11接线，发电厂的升压变压器变比为10.5/121，变电所的降压变压器变比为110/6.6;⑶发电厂的最大发电容量为3 X 50 MW，最小发电容量为2 X 50 MW，发电机、变压器的其余参数如图示；⑷系统的正常运行方式为发电厂发电容量最大，输电网络闭环运行；⑸系统允许的最大故障切除时间为0.85s；(6)线路AB、BC、AD、CD的最大负荷电流分别为230A、150A、230A 和140 A,负荷自启动系数K55 =1.5;⑺各变电所引出线上的后备保护的动作时间如图示，△t二0.5s。

⑻系统中各110kV母线和变压器均设有纵差动保护作为主保护。

目录供配电技术课程设计任务书 (1)摘要 (2)1、................................................... 系统条件42、 ................................ 110KV线路继电保护整定计算53、............................ 110KV继电保护和自动装置的配置18 4、......................... 110KV系统电流互、电压互感器选型22 5、.......................... 110KV电流环网继电保护装配的配置26毕业设计总结 (30)附录 (34)参考文献 (35)摘要随着我国电力工业的迅速发展，各大电力系统的容量和电网区域不断扩大。

继电保护装置广泛应用于电力系统、农网和小型发电系统，是电网及电气设备安全可靠运行的保证。

为给110KV单电源环形电网进行继电保护设计，首先选择过电流保护，对电网进行短路电流计算，包括适中电流的正序、负序、零序电流的短路计算，整定电流保护的整定值。

河南科技大学课程设计说明书课程名称电力系统继电保护题目110KV电网继电保护设计-电流保护学院车辆与动力工程学院班级农业电气化与自动化091班学生姓名王唯指导教师邱兆美日期2013年1月15日110KV电网继电保护设计—电流保护摘要电力系统的发电，送电，变电和用电具有同时性，决定了它每一个过程的重要性。

电力系统要通过设计、组织，以使电力能够可靠、经济地送到用户。

在电力系统线路继电保护中，对供电系统最大的威胁就是短路故障，它会给系统带来巨大的破坏作用，因此我们必须采取措施来防范它，在这个过程中，电流保护是很重要的一部分。

要完成电力系统继电保护的基本任务，首先必须“区分”电力系统的正常、不正常工作和故障三种运行状态，“甄别”出发生故障和出现异常的元件。

本设计根据电力元件在这三种运行状态下的可测参量的“差异”，实现对正常、不正常工作和故障元件的快速“区分”，并自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。

可见，继电保护对保证系统安全、稳定和经济运行，阻止故障的扩大和事故的发生，发挥着极其重要的作用。

因此，在线路电流保护中合理配置继电保护装置，提高整定和校核工作的快速性和准确性，以满足现代电力系统安全稳定运行的要求，理应得到我们的重视。

关键词：输电线路，继电保护，电流保护第一章绪论1.1 继电保护概述研究电力系统故障和危及安全运行的异常情况，以探讨其对策的反事故自动化措施。

因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以称其继电保护。

1.1.1 继电保护的任务当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。

1.1.2 继电保护的作用由于电气设备内部绝缘的老化、损坏或工作人员的误操作、雷击、外力破坏等原因，可能使运行中的电力系统发生故障和不正常运行情况。

110kV输电线路微机保护的初步设计本文利用STC12C5A60S2单片机为主机，初步设计出了一套微机继电保护系统。

依据模块化的设计思路，将硬件区分成各个功能模块，包括数据采集模块、开关量输入输出模块、人机接口模块、电源模块和CPU主系统模块，各模块分别实现不同功能并互相配合。

同时，选取适当的算法，对输入电气量的采样数据进行分析、运算和处理，从而实现了对于110kV输电线路的微机距离保护。

标签：输电线路;微机保护;STC12C5A60S2;设计0 引言在当今世界，电能已发展为最主要的能源之一，几乎融入到人类一切的日常活动中。

等级逐渐提高的电网电压，以及日益增加的负荷，都使得输电安全成为了一项重要的研究课题。

继电保护作为电力系统重要的一部分，担负着整个电网安全、平稳和可靠运行的责任。

伴随着电力系统的高速发展和人们对电能质量的严格要求，为了实现输电线路的安全可靠运行，必须对其实施性能较高的微机保护[1]。

因此，本文对于输电线路微机保护的设计和研究，具有十分重要的理论意义和现实意义。

1 系统总体概况硬件电路作为整个微机保护系统的基础，其设计的好坏，直接影响到微机保护装置功能的实现与否，软件的设计同样起着决定性的作用。

微机保护系统具体可分为数据采集模块、开关量输入输出模块、人机接口模块、电源模块以及CPU 主系统模块等基本部分[2]，其结构框图如图1所示。

（1）数据采集模块：该模块输入端为各模拟电量，可利用该模块将其转化为待处理的数字量。

（2）开关量输入输出模块：主要进行系统外开关量输入和人机交互、闸间保护、显示信息及告警功能等。

（3）人机接口模块：微机继电保护的人机接口主要是键盘输入、显示模块与CPU接口电路。

（4）电源模块：微机保护系统的电源负责逆变功能，对交流电量进行整流，获得CPU系统要求输入的直流电压。

（5）CPU主系统：该系统对数据采集模块输出的电量进行判断和分析，从而实现继电保护功能和协调功能。

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)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。

110kV输电线路继电保护设计摘要：在电力系统正常运行和维护中继电保护装置起着很重要的作用，其技术的发展对电力系统也起着深远的影响；可以说继电保护是电力系统运行的重要基础。

本次设计是围绕110kv输电线路继电保护设计而进行的，重点介绍线路的电流速断保护和定时限过流保护的作用原理、范围，动作时限的特性，整定原则等，同时又对输电线路进行了短路计算及其保护的整定计算，灵敏度校验和动作时间整定，通过计算和比较从而确定了输电线路保护的选型。

相辅也介绍了输电线路的其他几种保护，如接地保护，距离保护，纵差保护和高频保护，简单介绍了这几种保护的工作原理组成部件，整定计算，影响因素等方面。

通过对输电线路继电保护的设计使得输电线路在电网中能更加安全的运行。

所以为保障电力系统的正常使用与安全运行，就必需要对继电保护有相当深刻的认识与了解。

所以如何确保继电保护的有效性和可靠性，是电力系统继电保护设计者应该重点学习和了解的。

关键词：继电保护，整定计算，短路电流Design of relay protection for 110 kV transmission line Abstract:Relay protection can ensure the normal operation of the power system. When short-circuit fault occurs in the electrical equipment in the system, it can automatically, quickly and selectively remove the fault elements from the system, so as to prevent the failure elements from continuing to be destroyed and ensure the normal operation of other fault-free parts. the main raw data.This focuses on the relay protection of 110KV transmission line. It mainly introduces the function principle, protection scope, characteristics of action time limit and setting principle of unlimited current and fixed time overcurrent protection of transmission line, and short circuit of transmission line. The selection of transmission line protection is determined by calculating and comparing the setting calculation of quick-break protection and fixed-time over-current protection, sensitivity checking and operation time setting. In addition, several other protections of transmission lines are introduced, such as grounding protection, distance protection, longitudinal differential protection and high frequency protection. The working principle, components, setting calculation and influencing factors of these protections are briefly introduced. Through the design of transmission line relay protection, the transmission line can operate safely in the power grid.Key words: Relay protection, setting calculation, short引言电力系统的规模随着时代的发展越来越大，结构越来越复杂。

前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的发展。

随着计算机硬件的迅速发展，微机保护硬件也在不断发展。

电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护。

继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信号量，当突变量到达一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。

对电力系统继电保护的基本性能要求是有选择性，速动性，灵敏性，可靠性。

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。

重点进行了电路的化简，短路电流的求法，继电保护中电流保护、距离保护的具体计算。

目录前言 (1)摘要 (5)1 系统运行方式和变压器中性点接地的选择 (6)1.1选择原则 (6)1.1.1 发电机、变压器运行方式选择的原则 (6)1.1.2 变压器中性点接地选择原则 (6)1.1.3 线路运行方式选择原则 (6)1.2 本次设计的具体运行方式的选择 (6)2 故障点的选择和正、负、零序网络的制定 (7)3 零序短路电流的计算成果（具体过程参考附录二） (9)4 线路保护方式的选择、配置方案的确定 (9)4.1 保护的配置原则 (9)4.2 配置方案的确定 (10)5 继电保护距离保护的整定计算成果（具体过程参考附录三） (10)6 继电保护零序电流保护的整定计算成果（具体过程参考附录四） (10)7 保护的综合评价 (11)7.1 距离保护的综合评价 (11)7.2 对零序电流保护的评价 (11)结束语 (12)参考资料 (13)附录一电网各元件等值电抗计算 (14)附录二零序短路电流的计算 (16)附录四继电保护零序电流保护的整定计算和校验 (22)附录五 (27)摘要本设计以110KV线路继电保护为例，简述了零序电流保护和距离保护的具体整定方法和有关注意细节，对输电网络做了较详细的分析同时对于不同运行方式环网各个断路器的情况进行了述说，较为合理的选择了不同线路，不同场合下的断路器、电流互感器、电压互感器的型号。