继电保护课程设计110kV电网继电保护课程设计
学生姓名：周佳俊
班级学号：120917032
院、系、部：机电工程学院
专业：电气工程及其自动化指导教师：吴文通
2015年12月吉安
目录
前言 (1)
摘要 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
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 (7)
1.1.3 线路运行方式选择原则 (7)
1.2 本次设计的具体运行方式的选择 (7)
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） (11)
4 线路保护方式的选择、配置方案的确定 (12)
4.1 保护的配置原则 (12)
4.2 配置方案的确定 (12)
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） (12)
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） (13)
7 保护的综合评价........................................................................... 错误!未定义书签。
7.1 距离保护的综合评价........................................................ 错误!未定义书签。
7.2 对零序电流保护的评价 ................................................... 错误!未定义书签。结束语 (13)
参考资料 (14)
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................... 错误!未定义书签。附录五................................................................................................ 错误!未定义书签。
1 系统运行方式和变压器中性点接地的选择
1.1选择原则
1.1.1 发电机、变压器运行方式选择的原则
(1)一个发电厂有两台机组时，一般应考虑全停方式，一台检修，另一台故障；当有三台以上机组时，则选择其中两台容量较大机组同时停用的方式。对水电厂，还应根据水库运行方式选择。
(2)一个发电厂、变电站的母线上无论接几台变压器，一般应考虑其中容量
最大的一台停用。
1.1.2 变压器中性点接地选择原则
(1)发电厂、变电所低压侧有电源的变压器，中性点均要接地。
(2)自耦型和有绝缘要求的其它变压器，其中性点必须接地。
(3)T接于线路上的变压器，以不接地运行为宜。
(4)为防止操作过电压，在操作时应临时将变压器中性点接地，操作完毕后
再断开，这种情况不按接地运行考虑。
1.1.3 线路运行方式选择原则
(1)一个发电厂、变电站线线上接有多条线路，一般考虑选择一条线路检修，另一条线路又故障的方式。
(2)双回路一般不考虑同时停用。
1.2 本次设计的具体运行方式的选择
电力系统运行方式的变化，直接影响保护的性能。因此，在对继电保护进行整定计算之前，首先应该分析运行方式。现结合本次设计具体说明如下，系统的最大运行方式是所有设备全部投入运行；系统的最小运行方式为发电机G1或G2投入。对保护501而言，其最大运行方式应该是在系统最大运行方式；保护
501的最小运行方式应该是在系统的最小运行方式。所有变压器星型侧接地。
2 故障点的选择和正、负、零序网络的制定
如图3.1所示，在整个系统中选择了4个短路点d1、d2、d3、d4。之所以选这四个点是因为本系统需要零序电流保护，通过这四点算出最大最小零序电流为后面的零序电流整定奠定基础。图3.2、3.3、3.4是d1短路时的正、负、零序网络图，由于篇幅所限，其他短路点的网络图这里没有画出来。
图3.1等值电路图和各短路点
图3.2 d1短路时的正序网络图
图3.3 d1短路时的负序网络图
图3.4 d1短路时的零序网络图
3 零序短路电流的计算成果（具体过程参考附录二）
表4.1
4 线路保护方式的选择、配置方案的确定
4.1 保护的配置原则
小电流接地系统（35KV及以下）输电线路一般采用三段式电流保护反应相间短路故障：由于小电流接地系统没有接地点，故单相接地短路仅视作异常运行状态，一般利用母线上的绝缘检查装置发信号，由运行人员分区停电寻找接地设备。对于变电站来讲，母线上出线回路较多，也涉及供电的连续性问题，故一般采用零序电流保护反应接地故障。
110KV输电线路一般采用三段式相间距离保护作为故障的保护方式，采用阶段式零序电流保护作为接地短路的保护方式。对于极个别非常短的线路，如有必要也可以采用纵差保护作为主保护。
4.2 配置方案的确定
根据题目的要求和保护的配置原则，从经济性出发：本系统线路的保护方式采用三段式相间距离保护作为故障的保护方式，采用阶段式零序电流保护作为接地短路的保护方式。其中，第一段作为线路的主保护，二、三段作为后备保护。
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）
表6.1
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）
表7.1
结束语
通过本次课程设计，对继电保护的设计有了进一步的了解和掌握。通过对课本和参考书籍的翻阅，进一步提高了独立自主完成设计的能力。本课程设计是针对与110kv电网在不同运行方式以及短路故障类型的情况下进行的分析和整定，因此它可以保护发生上述各种故障和事故时的系统网络，再设计思路中紧扣继电保护的四要求：1速动性2灵敏性3可靠性4选择性。
在本次课程设计中，重新回顾了电力系统分析，电路，电机学，CAD等专业课。因为这次课程设计涉及的知识面较广，基本上涵盖了所有专业课知识，对短路计算，电路的化简进一步加深了认识，通过和同学的讨论加强了团队合作意识
参考资料
[8]韩笑.电气工程专业毕业设计指南继电保护分册[M].北京:中国水利电力出版
社，2003
[9]何仰赞，温增银.电力系统分析上、下册[M].武汉:华中科技大学出版社，2002
[10]贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社，1994
[11]尹项根，曾克娥.电力系统继电保护原理与应用上册[M].武汉:华中科技
大学出版社，2001
[12]陈德树.计算机继电保护原理与技术[M].北京:中国水利出版社,1992
[13]孙国凯，霍利民.电力系统继电保护原理[M].北京:中国水利出版社，2002
[14]有关国家标准、设计规程与规范、图纸
附录一电网各元件等值电抗计算
1.1基准值选择
基准功率：S B=100MV·A，基准电压：V B=115KV。基准电流：I B=S B/1.732
V B=100×103/1.732×115=0.502KA；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)=1.05
1.2输电线路等值电抗计算
(1) 线路AS2等值电抗计算
正序以及负序电抗：X AS2= X1L AS2=0.4×15=6Ω
X AS2*= 6/132.25=0.04537
零序电抗：X AS20=X1L AS2= 3X1L AS2=3×6=18Ω
X AS20*= X AS20/Z B=18/132.25=0.1361
(2) 线路AB等值电抗计算
正序以及负序电抗：X AB= X1L AB=0.4×25=10ΩX AB*= X AB/ Z B=10/132.25=0.07561
零序电抗：X AB0= X0L AB= 3X AB=30Ω
X AB*=3 X AB*=0.2268
(3) 线路AC等值电抗计算
正序以及负序电抗：X AC= X1L AC=0.4×18=7.2ΩX AC*= X AC/ Z B=7.2/132.25=0.05444
零序电抗：X AC0= 3X AC=21.6Ω
X AC0*= 3X AC* =0.1633
(4) 线路BS1等值电抗计算
正序以及负序电抗：X BS1= 0.4×28=11.2Ω
X BS1*= 11.2/132.25=0.08469
零序电抗：X BS10= 3X BS1=33.6Ω
X BS20*= 3X BS1*/ Z B=0.2541
1.3变压器等值电抗计算
(1) 变压器1B、2B等值电抗计算
X T1= X T2=(U K%/100)×(V N2×103/ S N)≈98.736ΩX T1*= X T2*=X T1/ Z B=98.736/132.25=0.7466 (2) 变压器3B、4B等值电抗计算
X T3= X T4 =(U K%/100)×(V N2/ S N)≈62.9805Ω
X T3*= X T4*=X T3/ Z B=62.9805/132.25=0.4762 (3) 变压器5B、6B等值电抗计算
X T5=X T6= X T7=(U K%/100)×(V N2/ S N)≈83.89Ω
X T6*= X T5*=0.6305
1.4发电机等值电抗计算
(1)发电机G1、G2电抗标幺值计算
X G1=0.7109×132.25=94.0165Ω
X G1* = X G2*=X%S B /S G=0.7109
1.5最大负荷电流计算
(1) B母线最大负荷电流计算(拆算到110KV)
I fhB ·max =2 S2B /3U =2×15000/(1.732×115)=150.62A；
(2) A母线最大负荷电流计算
I fhA ·max = 2S3B/3U=2×20000/(1.732×115)=200.8234A
附录二零序短路电流的计算
根据最大负荷电流可求出对应的负荷阻抗
X LD1= E/1.732 I d1·max=265.6Ω
X LD2= E/1.732 I d2·max=330.7Ω
X LD3= E/1.732 I d3·max=189.7Ω
X LD4= E/1.732 I d4·max=209.9Ω
2.1 d1点短路的零序电流
根据题目给的数据和正、负、零序网图可求出
X0∑=16.75ΩX1∑= X2∑=48.23Ω
I0·min=E/(2Z2∑+Z0∑)= 115/(2×48.23+16.75)=1.066 KA
I0·max=E/(2Z0∑+Z1∑)= 115/(2×16.75+48.23)=1.477KA
2.2 d2点短路的零序电流
根据题目给的数据和正、负、零序网图可求出
X0∑=24.36ΩX1∑= X2∑=43.83Ω
I0·min=E/(2Z2∑+Z0∑)= 115/(2×43.83+24.36)=0.898 KA
I0·max=E/(2Z0∑+Z1∑)= 115/(2×24.36+43.83)=1.097 KA
2.3 d3点短路的零序电流
根据题目给的数据和正、负、零序网图可求出
X0∑=56.8ΩX1∑= X2∑=47.2Ω
I0·max=E/(2Z2∑+Z0∑)= 115/(2×47.2+56.8)=0.799 KA
I0·min=E/(2Z0∑+Z1∑)= 115/(2×56.8+47.2)=0.712 KA
2.4 d4点短路的零序电流
根据题目给的数据和正、负、零序网图可求出
X0∑=34.8ΩX1∑= X2∑=45.6Ω
I0·min=E/(2Z2∑+Z0∑)= 115/(2×45.6+34.8)=0.958 KA
I0·max=E/(2Z0∑+Z1∑)= 115/(2×34.8+45.6)=1.048
4.1.1零序电流保护?段的整定计算
(1) 躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流3I0·max,即K K'=1.2 ,I0'·dz=K K'3I0·max=1.2×3×0.799=2.876KA
由于断路器506无下一回线路，所以无需整定零序保护的第П段
4.1.2零序电流保护Ш段的整定计算
(1) 起动电流
①躲开在下一条线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流I bp·max,即
I bp·max=0.865KA, K"'K =1.2,I0'''·dz=K"'K I bp·max=1.2×0.865=1.04KA
(2)灵敏度校验
作为本线路近后备保护时，按相邻线路保护范围末端发生接地故障时、流过本保护的最小零序电流3 I0'''·min来校验，要求Klm≥2,即
Klm=3 I0'''·min/ I0'''·dz=3×0.712/1.04=2.05≥2,符合要求。
(3)动作时限
零序Ш段电流保护的起动值一般很小，在同电压级网络中发生接地地短路时，都可能动作。为保证选择性各保护的动作时限也按阶梯原则来选择。
t'"=Δt=0.5
4.2断路器503零序电流保护的整定计算和校验
4.2.1零序电流保护?段的整定计算
(1) 躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流3I0·max,即K K'=1.2 ,I0'·dz=K K'3I0·max=1.2×3×1.048=3.77KA
由于断路器503无下一回线路，所以无需整定零序保护的第П段
4.2.2零序电流保护Ш段的整定计算
(1) 起动电流
①躲开在下一条线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流I bp·max,即
I bp·max=0.936KA, K"'K =1.2,I0'''·dz=K"'K I bp·max=1.2×0.936=1.28KA
(2)灵敏度校验
作为本线路近后备保护时，按相邻线路保护范围末端发生接地故障时、流过本保护的最小零序电流3 I0'''·min来校验，要求Klm≥2,即
Klm=3 I0'''·min/ I0'''·dz=3×0.958/1.28=2.25≥2,符合要求。
(3)动作时限
零序Ш段电流保护的起动值一般很小，在同电压级网络中发生接地地短路时，都可能动作。为保证选择性各保护的动作时限也按阶梯原则来选择。
t'"=Δt=0.5
4.3断路器504零序电流保护的整定计算和校验
4.3.1零序电流保护?段的整定计算
(1) 躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流3I0·max,即K K'=1.2 ,I0'·dz=K K'3I0·max=1.2×3×1.097=3.95KA
4.3.2零序电流保护П段的整定计算
(1) 起动电流
零序П段的起动电流应与下一段线路的零序?段保护相配合。
该保护的起动电流I0''·dz为：取K K''=1.2，
I0''·dz= K K'' I0'·dz =1.2×2.876=3.45KA
(2) 动作时限：
零序П段的动作时限与相邻线路零序?段保护范围相配合，动作时限一般取0.5s。
(3) 灵敏度校验：
零序П段的灵敏系数，应按照本线路末端接地短路时的最小零序电流来校验，并满足Klm≥1.5的要求，即Klm=3I0·min/ I0''·dz=3×1.898/3.45=1.65≥1.5
4.3.3零序电流保护Ш段的整定计算
(1) 起动电流
与下一线路零序电流Ш段相配合就是本保护零序Ш段的保护范围，不能超出相邻线路上零序Ш段的保护范围。当两个保护之间具有分支电路时（有中性点接地变压器时），起动电流整定为I0'''·dz=K"'K I0'''·dz下一线=1.1×1.04=1.144KA
(2)灵敏度校验
作为本线路近后备保护时，按相邻线路保护范围末端发生接地故障时、流过本保护的最小零序电流3 I0'''·min来校验，要求Klm≥2,即
Klm=3 I0'''·min/ I0'''·dz=3×0.898/1.144=2.4≥2,符合要求。
(3)动作时限
零序Ш段电流保护的起动值一般很小，在同电压级网络中发生接地地短路时，都可能动作。为保证选择性各保护的动作时限也按阶梯原则来选择。
t4'"=2Δt=1.0
4.4断路器501零序电流保护的整定计算和校验
4.4.1零序电流保护?段的整定计算
(1) 躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流3I0·max,即K K'=1.2 ,I0'·dz=K K'3I0·max=1.2×3×1.477=5.32KA
4.4.2零序电流保护П段的整定计算
(1) 起动电流
零序П段的起动电流应与下一段线路的零序?段保护相配合。
该保护的起动电流I0''·dz为：取K K''=1.2，
I0''·dz= K K'' I0'·dz =1.2×3.95=4.74KA
(2) 动作时限：
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
第1章、概述 (2) 1.1距离保护配置 (2) 1.1.1主保护配置 (2) 1.1.2后备保护配置 (3) 1．2零序保护配置 (4) 1.2.1零序电流I段（速断）保护 (4) 1.2.2零序电流II段保护 (5) 第2章、系统分析 (5) 2.1故障分析 (5) 2.1.1故障引起原因 (5) 2.1.2故障状态及其危害 (5) 2.1.3 短路简介及类别 (6) 2.2输电线路保护主要形式 (7) （1）电流保护 (7) （2）低电压保护 (7) （3）距离保护 (7) （4）差动保护 (7) 2.3对该系统的具体分析 (8) 2.3.1对距离保护的分析 (8) 2.3.2对零序保护的分析 (8) 2.4整定计算 (8) 2.4.1距离保护的整定计算 (8) 2.4.2零序保护的整定计算 (14) 2.4.3结论 (20) 2.5原理图及动作分析 (20) 2.5.1原理图 (20) 2.5.2动作分析 (22) 第3章、总结 (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。最后通过MATLAB建模仿真分析本设计的合理性，及是否满足要求。 关键词：距离保护；整定计算；
电力系统继电保护第二章课后习题答案
2.9如图2.57所示网络，流过保护1、2、3的最大负荷电流分别为400A 、500A 、550A ， 1.3K SS =,0.85K re =， 1.15III K rel =，0.512III III t T s ==， 1.03 III T s =。试计算： （1）保护4的过电流定值； （2）保护4的过电流定值不变，保护1所在元件故障被切除，当返回系数 K re 低于何值时会造成保护 4误动？ （3）0.85K re =时，保护4的灵敏系数 3.2K sen =，当0.7K re =时，保护4的灵敏系数降低到多少？ 解： （1）流过保护4的最大负荷电流为4005005501450().4max I A I =++= 保护 4的过电流定值为 1.3 1.151450 2.55().4.max .40.85 III K K SS III rel I I kA I set K re ?= =?= 时限为max(,,)10.5 1.5()4123 III III III III t t t T t s =+=+=V （2）保护1切除故障后，流过保护4的最大负荷电流 5005501050 1.05.4.max I A kA I '=+== 考虑到电动机的自启动出现的最大自启动电流 1.3 1.05 1.365.max .4.max I K I kA ss ss I '==?=, 这个电流.max I ss 必须小于保护4的返回电流I re ，否则1.5s 以后保护4将误 切除。相应的要求 2.55.max .4III I I K I K ss re re re set ≤==，从而有2.55 1.365K re >，1.365 0.5352.55 K re > =。 所以当返回系数低于0.535时，会造成保护误动。
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 电网接线图 × × × ×cosφ=0.85X〃＝0.129 X〃＝0.132 cosφ=0.85cosφ=0.8cosφ=0.8cosφ=0.8 图示110kV 单电源环形网络：（将AB 线路长度改为45km,CD 长度改为20km ） （1)所有变压器和母线装有纵联差动保护，变压器均为Ｙn ，d11接线； （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； （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 ；
《电力系统继电保护》2017版课程教学大纲 课程代码：060441002 课程英文名称：Relay protection of power system 课程总学时：40 讲课：40 实验：0 上机：0 适用专业：电气工程及其自动化 大纲编写（修订）时间：2017.11 一、大纲使用说明 （一）课程地位及教学目标 本课程是"电气工程及其自动化"专业的主要专业课。通过本课程的学习，使学生掌握电力系统继电保护的基本原理、构成及运行分析方法，为学生毕业后从事继电保护相关领域工作打下理论及实践基础。通过本课程的学习，使学生掌握输电线路的电流保护、距离保护、纵联保护的基本原理，了解自动重合闸装置的基本知识，了解发电机、变压器保护的基本配置及主要保护的基本原理、母线保护的基本原理；掌握电流保护、距离保护的整定计算原则；熟悉功率方向继电器、阻抗继电器的实验方法。 （二）知识，能力及技能方面的基本要求 1. 掌握输电线路的电流保护、距离保护、高频保护的基本原理 2. 了解自动重合闸装置的基本知识 3. 掌握发电机、变压器保护的基本配置及主要保护的基本原理、母线保护的基本原理 4. 掌握电流保护、距离保护的整定计算原则；熟悉功率方向继电器、阻抗继电器实验方法。 （三）实施说明 1.本课程重点讲授内容： 电力系统中的各种线路保护的工作原理、接线方式、整定计算，相间短路电流保护、多侧电源网络相间短路的方向性电流保护、方向性零序电流保护、距离保护、纵联保护、中性点非直接接地电网的单相接地保护；电力变压器保护的基本原理和构成及动作电流的整定计算；发电机的主要继电保护；微机型保护及控制装置的硬件原理、软件实现的保护算法；电力系统典型自动控制装置的作用、工作原理、构成等。 2．教学方法：采用启发式教学，提高学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力，调动学生的学习积极性；讲课要理论联系实际，注重培养学生的创新能力。 3．教学手段：在教学中可采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。 （四）对先修课程的要求 学习本门课程应注意理论学习与实际相结合，注重培养联系工程实际的能力；学生必须具有一定的电力系统知识，建议在学完电力系统分析、发电厂电气部分、电机学等相关课程后开始开课。 （五）对习题，实验，实践环节的要求 实践证明，学生在学习《电力系统继电保护》课的过程中需要借助各种典型例题，加深对本课程主要内容的理解，做一定数量习题是掌握和巩固基本概念的有力手段。利用授课及习题课给学生讲解典型例题，每章习题要求学生认真完成适当数量，并对学生完成作业中出现的错误，讲解纠正。 （六）课程考核方式 1.考核方式：考试
110KV电网线路继电保护课程设计
二、设计内容 1. CA线路保护设计 AS、AC、AB线路保护设计 2. 2 BS线路保护设计 3. BA、 1 三、设计任务 1.系统运行方式和变压器中性点接地的选择 2.故障点的选择及正、负、零序网络的制定 3.短路电流计算 4．线路保护方式的选择、配置与整定计算（选屏） *5．主变及线路微机保护的实现方案 6．线路自动综合重合闸 7．保护的综合评价 *8、110KV系统线路保护配置图，主变保护交、直流回路图 随着电力系统的飞速发展，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。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。 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、
欢迎阅读 第一章绪论 习题 1-1在图1-1所示的网络中，设在d点发生短路，试就以下几种情况评述保护1和保护2对四项基本要求的满足情况： （1）保护1按整定时间先动作跳开1DL,保护2起动并在故障切除后返回； （2）保护1和保护2同时按保护1整定时间动作并跳开1DL和2DL； （3）保护1和保护2同时按保护2整定时间动作并跳开1DL和2DL； （4）保护1起动但未跳闸，保护2动作跳开2DL； ）、 dz·J K lm(1)、 被 =1.5， zq 3种 t10＝2.5s。 1 求电流I段定值 （1）动作电流I’dz I’dz＝K’k×Ｉd·B·max＝1.3×4.97＝6.46（kA） 其中Ｉd ＝E S/（X s＋X AB）＝（37/3）/（0.3＋10×0.4）＝4.97（kA） ·B·max (2) 灵敏性校验，即求l min l min = 1/Z b×(（3/2)·E x/ I’dz－X s,max) = 1/0.4×( (37/2) / 6.46 －0.3)=6.4 (km)
l min % = 6.4/10 ×100% = 64% > 15% 2 求电流II段定值 (1) 求动作电流I’’dz 为与相邻变压器的瞬动保护相配合，按躲过母线C最大运行方式时流过被整定保护的最大短路电流来整定（取变压器为并列运行）于是 ＝E S/（X s＋X AB＋X B／2）＝（37/3）/（0.3＋4＋9.2/2）＝2.4（kA）Ｉd ·C·max I’’dz＝K’’k·Ｉd·C·max＝1.1×2.4＝2.64（kA） 式中X B＝U %×（U2B / S B）＝0.075×（352／10）＝9.2（Ω） d （2）灵敏性校验 K’’lm=Ｉd·B·min / I’’dz＝3/ 2×4.97／2.64＝1.63 > 1.5满足要求（3 t’’ 3 （1） I 式中 （2） K lm (1) 考虑C 4. (1) Ｉg 取n1=400/5 （2）继电器动作电流 I段I’dz·J＝K jx×I’dz/ n1=6.46×103/80 = 80.75（Ａ） II段I’’dz·J =2.64×103/80 = 33（Ａ） III段I dz·J = 523 / 80 = 6.54（Ａ） 5 求当非快速切除故障时母线A的最小残压 非快速保护的动作区最靠近母线A的一点为电流I段最小保护范围的末端，该点短路时母线A的残余电压为
实用文档 继电保护原理课程设计报告 专业：电气工程及其自动化 班级：电气 1001 姓名： XXXXXX 学号： 201009028 指导教师： XXXXXX 交通大学自动化与电气工程学院 2013 年7月19日
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： φE =、G115X =Ω、G210X =Ω、G310X =Ω、 160km L =、340km L =、B-C 50km L =、C-D 30km L =、D-E 20km L =，线路阻抗0.4Ωkm ，rel 0.85 K =Ⅰ，rel rel 0.85 K K ==ⅡⅢ ，B-C.max 300A I =、C-D.max 200A I =、D-E.max 150A I =、SS 1.5K =、re 1.2K =。 图1 系统网络图 1.2完成的容 实现对线路保护3以及保护4的三段距离保护设计。 2设计的课题容 2.1设计规程 在距离保护中应满足四个基本要求，可靠性、选择性、速动性和灵敏性。它们紧密联系，既矛盾又统一，必须根据具体系统运行矛盾的主要方面，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。 本课题要完成3、4的距离保护，距离保护测量的是短路点至保护安装处的距离，受系统运行方式影响较小，保护围稳定。常用于线路保护。具体是通过测量短路点至保护安装处的阻抗实现。 2.2本设计的保护配置 (1)主保护配置：满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择的切除被保护设备或线路故障的保护，距离保护的主保护主要是距离保护Ⅰ段和距离保
第1章绪论 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。 1.1 继电保护 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。 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
《电力系统继电保护》课程教学大纲 一、课程简介 课程名称：电力系统继电保护 英文名称：Principles of Power System Protection 课程代码：0110355 课程类别：专业课 学分：4 总学时：52（52理论+12实验） 先修课程：电路、电子技术、电机学、电力系统分析 课程概要： 《电力系统继电保护》是理论与实践并重的一门课程，是从事电力系统工作的人员必须掌握的一门专业课程，主要介绍电力系统继电保护的构成原理、运行特性及分析方法。其目的和任务是使学生掌握电力系统继电保护的基本原理、整定计算及其运行分析方法，为学生毕业后从事电力系统及相关领域的设计制造、运行维护和科学研究工作打下理论及实践基础。 二、教学目的及要求 本课程的教学目的是：本课程是在分析复杂的电力系统故障状态的前提下讲述保护构成原理、配置及动作行为的，并配以一定的实验。故而是一门理论与实践并重的学科。使学生深刻理解继电保护在电力系统中所担负的任务，并通过本课程学习，掌握电力系统继电保护的基本原理，基本概念，考虑和解决问题的基本方法及基本实验技能，为毕业后从事本专业范围内的各项工作奠定专业基础。 通过本课程的学习要求同学们掌握电力系统的基本知识；通过课程教学，使学生掌握电流保护、方向性电流保护、距离保护和差动保护等几种常用保护的基本工作原理、实现方法和应用范围、整定计算的基本原则和保护之间的配合关系；使学生了解电力系统各主要一次主设备（发电机、变电器、母线、送电线路）的故障类型，不正常运行状态及各自的保护方式；使学生了解各种继电器（电流、方向、阻抗）的构成原理、实现方法、动作特性和一般调试方法，熟悉常用继电保护的实验方法。 三、教学内容及学时分配 第一章绪论（4学时） 掌握电力系统继电保护的任务、基本原理、基本要求及发展概况。 重点：继电保护的任务、对继电保护的基本要求。
引言 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。 电力系统的各种元件在运行中不可能一直保持正常状态。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。它可以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。 由于最初的继电保护装置是又机电式继电器为主构成的，故称为继电保护装置。尽管现代继电保护装置已发展成为由电子元件或微型计算机为主构成的，但仍沿用次名称。目前常用继电保护一词泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。 从科学技术的角度，电力系统继电保护隶属于电力系统及其自动化专业领域；从工业生产的角度，电力系统继电保护是电力工业的一个必不可少的组成部分，担负着保障电力系统安全运行的重要职责。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。为适应大电网发展的需要，相继出现超高压电网和大容量机组，致使电网结构日趋复杂，电力系统稳定问题日益突出，因此对电力系统继电保护提出了更高的要求。 继电保护装置可视为由测量部分、逻辑部分和执行部分等部分组成。对作用于跳闸的继电保护装置，在技术上有四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。以上四个基本要求是分析研究继电保护性能的基础。在它们之间，既有矛盾的一面，又有在一定条件下统一的一面。继电保护的科学研究、设计、制造和运行的绝大部分工作也是围绕着如何处理好这四个基本要求之间的辨证统一关系而进行的。 关于电网继电保护的选择在“技术规程”中已有具体的规定，一般要考虑的主要规则为： （1）电力设备和线路必须有主保护和后备保护，必要时增加辅助保护，其中主保护主要考虑系统稳定和设备安全；后备保护主要是考虑主保护和断路器拒动时用于故障切除；辅助保护是补充前二者的不足或在主保护退出时起保护作用； （2）线路保护之间或线路保护与设备保护之间应在灵敏度、选择性和动作时间上相互配合，以保证系统安全运行；
第一章电力系统继电保护概述 (2) 一、电力系统继电保护的作用 (2) 二、继电保护的基本原理、构成与分类： (2) 三、对电力系统继电保护的基本要求： (4) 第二章继电保护的基本元件 (6) 第三章输电线路的电流电压保护 (16) 第一节单测电源网络相间短路的电流保护 (17) 第二节双侧电源输电线路相间短路的方向电流保护 (24) 第三节输电线路的接地故障保护 (35) 第四节自动重合闸 (39) 第七节距离保护的整定计算原则及对距离保护的评价 (67) 一、距离保护的整定计算原则 (67) 二、对距离保护的评价 (68) 第五章输电线路全线快速保护 (70) 第一节输电线路的纵联差动保护 (70) 一、基本原理： (70) 第二节输电线路的高频保护 (71) 一、高频保护概述： (71) 二、高频通道的构成： (71) 三、高频通道工作方式及高频信号的应用：无高频电流是信号 (71) 三方向高频保护 (72) 四、相差动高频保护：P208 (73) 第五节发电机的励磁回路接地保护 (93) 第八节发电机——变压器组的保护 (101)
第一章 电力系统继电保护概述 一、电力系统继电保护的作用 1. 继电保护包括继电保护技术和继电保护装置。 ﹡ 继电保护技术是一个完整的体系，它主要包括电力系统故障分析、各种继电保护原理及实现方法、 继电保护的设计、继电保护运行及维护等技术。 ﹡ 继电保护装置是完成继电保护功能的核心。P1 继电保护装置就是能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 或发出信号的一种自动装置。 2. 电力系统的故障和不正常运行状态：（三相交流系统） * 故障：各种短路（d (3)、 d (2) 、d (1) 、d (1-1)）)和断线（单相、两相），其中最常见且最危险的是各种类型的短路。其后果： 1.电流I 增加 危害故障设备和非故障设备； 2．电压U 降低或增加 影响用户的正常工作； 3．破坏系统稳定性，使事故进一步扩大（系统振荡，电压崩溃） 4．发生不对称故障时，出现I 2，使旋转电机产生附加发热；发生接地故障时出现 I 0，—对相邻通讯系统造成干扰 * 不正常运行状态： 电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障的运行状态。如：过负荷、过电压、频率降低、系统振荡等。 3．继电保护的作用： （1） 当电力系统发生故障时，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，保证其他无故障设备迅速恢复正常运行； （2） 反映电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件（例如有无经常值班人员）而 动作于发出信号、减负荷或跳闸。 二、继电保护的基本原理、构成与分类： 1． 基本原理： 为区分系统正常运行状态与故障或不正常运行状态——必须找出两种情况下的区别。 ① I 增加 故障点与电源间 —>过电流保护 ② U 降低 母线电压 —>低电压保护 ③ 相位变化，φφI U &&arg 变化； 正常：为负荷的功率因数角一般为0-30°左右 短路：为输电线路的阻抗角一般为60°～85°—>方向保护. ④ 测量阻抗降低，Z=I U && 模值减少 增加ψ —>阻抗保护 ⑤ 双侧电源线路外部故障：出入I I = 内部故障：出入I I ≠ ——电流差动保护。 ⑥ 反映I 2 ，0 的 序分量保护等。 非电气量：瓦斯保护，过热保护 原则上说：只要找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化特征（差别），即可找出一种原理，且差别越明显，保护性能越好。
110kV环形网络继电保护配置与整定（二） 摘要：继电保护是保证电力系统安全稳定运行的重要组成部分，而整定值是保证保护装置正确动作的关键。本文结合给定110kV电网的接线及参数，对网络进行继电保护设计，首先选择电流保护，对电网进行短路电流计算，确定电网的最大、最小运行方式，整定电流保护的整定值。在电流保护不满足的情况下，相间故障选择距离保护，接地故障选择零序电流保护，同时对距离保护、零序电流保护进行整定计算。本设计最终配置的保护有：电流速断保护、瓦斯保护、纵差动保护等。关键词：继电保护，短路电流，整定计算 Abstract:Relay protection is important part to guarantee the safe and stable operation of the power system, and setting value is the key to ensure the protection correct action. In this paper, with given the wiring and the parameters of 110kV power grid to design 110KV network protection of relay, first ,select the current protection, calculate short circuit current on the grid, determine the Maximum and minimum operating mode of the grid, set the setting value of the current protection. Second ,Selecting the distance protection if the current protection does not meet the case, the phase fault choose the distance protection and the ground fault select zero sequence current protection .while setting calculation the distance protection and zero sequence current protection, . The final configuration of the protection of this design include: current speed trip protection, gas protection, the longitudinal differential protection and so on. Keywords: protection of relay, short-circuit current, setting calculation
国家电网继电保护柜、屏制造规范 1. 继电保护屏柜加工制造标准 1.1.引用技术标准： DL/T 720-2000 《电力系统继电保护柜、屏通用技术条件》 满足国家其它相关规程、规定的要求 1.2.适用范围 本标准适用于继电保护屏柜加工。为保证工程整体视觉效果，在新建工程中测控、调度自动化等屏柜亦应参照执行。 1.3.屏柜参数 屏柜尺寸：2260×800×600(高×宽×深)mm，柜净高2200mm，门楣高60mm。 屏柜颜色: GSB05-1426-2001 77# GY09 冰灰桔纹。静电喷涂。 屏柜结构：门板内嵌式钢结构柜。
防护等级：不低于IP30 柜体材料：冷轧板折弯焊接结构，板厚1.5mm。 1.4.屏柜正面要求 屏柜上部为60mm高的不锈钢拉丝门楣，板厚2mm,用三只M4螺丝固定在柜体上。柜体净高2200mm，左右立柱宽40mm，上部横梁高65mm，下部底横梁高为85mm，中间大门尺寸为2045×715mm，玻璃为通长带有导电屏蔽功能的4mm厚无色透明钢化玻璃，尺寸为2045×528mm，玻璃需符合国家GB/T9963-1998钢化玻璃标准。玻璃左右两边有20mm宽的横条形装饰条，门轴在右手侧(以人面对屏柜正面为准)，在大门的下部要装有气弹簧缓冲器。大门锁采用MS828型号门锁（钥匙通用），门锁最上边距离屏柜底面高1140mm，大门采用三点式锁紧结构。在玻璃左上角可以印制生产厂家的公司标志，但屏柜正面其他地方不得出现公司名称等标志。在屏柜的内面板下部有一直径为Φ30mm的调试孔，孔中心距离屏柜底部高度不得超过145mm。大门与柜体用4 mm2透明导线可靠连接,以上要求具体尺寸见附图1-1。
电力系统继电保护原理 课程教案 目录 第一章绪论 第二章电网的电流保护和方向性电流保护 第三章电网的距离保护 第四章输电线纵联保护 第五章自动重合闸 第六章电力变压器的继电保护 第七章发电机的继电保护 第八章母线的继电保护 第一章绪论 一、电力系统继电保护的作用 1. 继电保护包括继电保护技术和继电保护装置。 ﹡继电保护技术是一个完整的体系，它主要包括电力系统故障分析、各种继电保护原理及实现方法、继电保护的设计、继电保护运行及维护等技术。 ﹡继电保护装置是完成继电保护功能的核心。P1 继电保护装置就是能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出信号的一种自动装置。 2. 电力系统的故障和不正常运行状态：（三相交流系统） * 故障：各种短路（d(3)、d(2)、d(1)、d(1-1)）)和断线（单相、两相），其中最常见且最危险的是各种类型的短路。其后果： 1.电流I增加危害故障设备和非故障设备； 2．电压U降低或增加影响用户的正常工作； 3．破坏系统稳定性，使事故进一步扩大（系统振荡，电压崩溃） 4．发生不对称故障时，出现I2，使旋转电机产生附加发热；发生接地故障时出现I0，—对相邻通讯系统造成干扰 * 不正常运行状态： 电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障的运行状态。如：过负荷、过电压、频率降低、系统振荡等。 3．继电保护的作用： （1）当电力系统发生故障时，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，保证其他无故障设备迅速恢复正常运行； （2）反映电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件（例如有无经常值班人员）而动作于发出信号、减负荷或跳闸。
国家电网继电保护柜、屏及端子箱制造规范 1. 继电保护屏柜加工制造标准 1.1.引用技术标准： ?DL/T 720-2000 《电力系统继电保护柜、屏通用技术条件》 ?满足国家其它相关规程、规定的要求 1.2.适用范围 本标准适用于继电保护屏柜加工。为保证工程整体视觉效果，在新建工程中测控、调度自动化等屏柜亦应参照执行。 1.3.屏柜参数 屏柜尺寸：2260×800×600(高×宽×深)mm，柜净高2200mm，门楣高60mm。 屏柜颜色: GSB05-1426-2001 77# GY09 冰灰桔纹。静电喷涂。 屏柜结构：门板内嵌式钢结构柜。 防护等级：不低于IP30 柜体材料：冷轧板折弯焊接结构，板厚1.5mm。 1.4.屏柜正面要求 屏柜上部为60mm高的不锈钢拉丝门楣，板厚2mm,用三只M4螺丝固定在柜体上。柜体净高2200mm，左右立柱宽40mm，上部横梁高65mm，下部底横梁高为85mm，中间大门尺寸为2045×715mm，玻璃为通长带有导电屏蔽功能的4mm厚无色透明钢化玻璃，尺寸为2045×528mm，玻璃需符合国家GB/T9963-1998钢化玻璃标准。玻璃左右两边有20mm宽的横条形装饰条，门轴在右手侧(以人面对屏柜正面为准)，在大门的下部要装有气弹簧缓冲器。大门锁采用MS828型号门锁（钥匙通用），门锁最上边距离屏柜底面高1140mm，大门采用三点式锁紧结构。在玻璃左上角可以印制生产厂家的公司标志，但屏柜正面其他地方不得出现公司名称等标志。在屏柜的
内面板下部有一直径为Φ30mm的调试孔，孔中心距离屏柜底部高度不得超过145mm。大门与柜体用4 mm2透明导线可靠连接,以上要求具体尺寸见附图1-1。
电力系统继电保护课程设计 选题标号： 3号三段式距离保护 班级： 12电气1班 姓名：郭宇飞 学号： 12020069 指导教师：王馨漪 日期： 2015年12月30日 天津理工大学中环信息学院
电力系统继电保护课程设计 评语： 平时考核（30）纪律（20）答辩（50）总成绩（100） 天津理工大学中环信息学院
目录 第一章：选题背景 (01) 1.1 选题意义 (01) 1.2 设计的原始资料 (01) 1.3 要完成的内容 (02) 第二章：继电保护方案的设计 (02) 2.1 设计规程 (02) 2.2 本设计的保护配置 (03) 第三章：距离保护的相关计算 (04) 3.1 等效电路的建立 (04) 3.2 对线路L1进行距离保护的设计 (04) 3.3 对线路L3进行距离保护的设计 (07) 第四章：电路的工作原理 (09) 4.1 电路的工作原理图 (09) 4.2 绝对值比较电压回路 (10) 第五章：实验验证 (11) 5.1 实验的原理图 (11) 5.2 实验的接线图 (11) 5.3 实验步骤 (12) 5.4 实验结果 (13) 第六章：继电保护设备的选择 (14) 6.1 继电器的选择 (14) 结论 (14) 参考文献 (15)
第一章：选题背景 1.1选题意义 本设计是在学习了电力系统继电保护原理专业课程及相关专业课后的设计 尝试，通过这次的课程设计是对继电保护原理这门课程的一次综合性检测。继电 保护装置是安装在被保护元件上，反应被保护元件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。它要自动，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破坏，并保证其他非故障元件 正常运行，其基本要求如下：选择性，速动性，灵敏性和可靠性。 随着电子科技和计算机技术的飞速发展，继电保护技术也发生了巨大的变 化。尤其是微机保护的推广应用、计算机网络和光纤通信的普及使继电保护技术 发生了革命性的变化。继电保护正在沿着微机化，网络化，保护、控制、信号、 测量和数据通信一体化，后备保护和安全自动装置的广域集中化和电流、电压变 换的光学化的方向前进，使继电保护依然保持着学科的完整性和先进性。电力系 统的飞速发展对继电保护技术不断提出愈来愈高的要求，而电子技术、计算机技 术和通信技术的日新月异又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此 电力系统继电保护技术是电力系统学科中最活跃的领域。我国的继电保护技术在 建国后60余年已经历了机电式保护、晶体管保护、集成电路保护和微机保护四 个时代，并且电力系统向着大机组、超高压、特高压、长距离、全国联网的方向 发展。科学技术的进步，预示着继电保护技术仍将有更大的发展。本设计着重的 阐明了距离保护的三段式整定 。 距离保护目前应用较多的是保护电网间的相间短路，对于大接地电流电网中 的接地故障可由简单的阶段式零序电流保护装置切除，或者采用接地距离保护。 通常在35kv 电网中，距离保护作为复杂网络相间短路的主保护，本次课程设计 的主要目的即是通过对一条已知参数的电网中对保护装置参数的计算，来了解距 离保护，知道距离保护如何满足更高电压等级复杂网络快速，有选择性的切除故 障元件的要求，为什么会在高压电网中快速应用，得到发展。 1.2设计原始资料 具体题目 如下图所示网络，系统参数为： 373kV ?=E ,112G Z =Ω、220G Z =Ω、315G Z =Ω错误！未找到引用源。 ，12125L L km ==、370L km =，42B C L km -=错误！未找到引用源。， 25C D L km -=，
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。
(电力行业)电力系统继电保护基本原理课程学习指 导资料
第一章概述 1、本章学习要求 （1）应熟悉的内容 了解电力系统继电保护的作用，明确继电保护在在电力系统发生故障或不正常运行时的基本任务和作用。 （2）应掌握的内容 了解实现继电保护的基本原理和组成： 继电保护的基本原理。 利用单侧、双侧电气量或非电气量变化的特征可以判断电力系统有、无故障或不正常运行情况。 继电保护装置的三个组成部分以及各部分的作用。 （3）应熟练掌握的内容 深刻理解电力系统对继电保护的基本要求和“四性”之间的关系。 对继电保护的基本要求：选择性、快速性、灵敏性和可靠性(即“四性”)等极其重要的基本概念。 “四性”之间的关系以及它们之间有时是矛盾而又统一的概念。 后备保护的作用；近后备和远后备。 2、本章重点难点分析 对继电保护装置应当具有的性能，必须提出严格的要求，就是所谓的“四性”，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。其中可靠性是最重要的，选择性是关键，灵敏性必须足够，速动性要达到必要的程度，所谓“必要的程度”，有时是指快到几十或十几毫秒，有时也可以是几秒或更长些，根据被保护对象的重要性具体确定。“四性’是设计、分析与评价继电
保护装置是否先进、实用和完善的出发点和依据。 3、本章典型例题解答 例：何谓继电保护装置、继电保护系统、继电保护？ 答：继电保护装置是当电力系统中发生故障或出现异常状态时能自动、迅速而有选择地切除故障设备或发出告警信号的一种专门的反事故用自动装置。 继电保护系统为多种或多套继电保护装置的组合。 继电保护用来泛指继电保护技术或继电保护系统。也常用作继电保护装置的简称，有时直接称为“保护”。 4、本章作业(p.5) 第二章电网相间短路的电流电压保护和方向性电流保护 1、本章学习要求 （1）应熟悉的内容 了解电磁型继电器的作用和工作原理，理解起动值、返回值和返回系数及继电特性等基本概念。理解电流(电压)互感器的极性和误差。了解相间短路方向电流保护的作用和构成。了解电抗型电流电压变换的作用、构造及工作原理。 （2）应掌握的内容 掌握阅读电流保护原理图和展开图的方法。深刻理解相间短路电流保护各部分的作用、构成和工作原理，特别是在保证选择性的前提下，如何处理快速性与灵敏性之间的关系。理解两种接线方式(三相星形和两相星形)的工作特点和适用范围。理解在该电网中广泛采用两相星形接线方式的原因和Y，d11接线变压器后两相短路时电流保护的工作情况以及为提高灵敏性所采取的措施。掌握方向元件(功率方向继电器)的工作原理、构造及动作持性。初步掌握基于两个电气量相位比较的原理和基于两个电气量幅值比较的原理及其互换性。了解实
黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文）题目110KV电网继电保护设计 专业班级: 姓名: 学号:
2017年月日
摘要 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。中国的电力工业作为国家最重要的能源工业，一直处于优先发展的地位，电力企业的发展也是令人瞩目的。电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，也使得继电保护得以飞速的发展。电力系统继电保护是电力系统的重要组成部分，没有继电保护的电力系统是不能运行的。电力系统继电保护的设计电网直接影响到电力系统的安全稳定运行。如果设计与配置不当，继电保护将不能正确动作，从而会扩大事故的停电范围。因此，要求继电保护有可靠性、选择性、快速性和灵敏性四项基本性能,需要整定人员针对不同的使用条件,分别进行协调。 本次设计以对110kV单电源环形网络的继电保护配置，整定计算。设计内容包括：系统主要元件的参数，短路电流的计算，中性点接地的选择，距离保护方式选择和整定计算，零序电流保护方式配置与整定计算，及主变压器保护的设计。 关键词：110kV继电保护;短路电流计算;变压器保护
目录 第1章绪论 (1) 1.1什么是继电保护 (1) 1.2 继电保护整定计算的目的及基本任务 (1) 1.2.1整定计算的目的 (1) 1.2.2 整定计算的基本任务 (1) 第2章电力系统继电保护概论 (3) 2.1 电力系统继电保护的作用 (3) 2.2电力系统继电保护的基本要求 (3) 2.3 继电保护的发展现状 (4) 第3章线路保护的整定计算 (6) 3.1 110kV线路保护的配置 (6) 3.1.1 110~220kV线路保护的配置原则 (6) 3.2 相间距离保护 (6) 3.2.1 距离保护的基本概念和特点 (6) 3.2.2 相间距离保护整定计算 (7) 3.2.3 相间距离保护II段整定计算 (8) 3.2.4 相间距离保护III段整定计算 (9) 3.2.3 线路A-BD2,B-BD2 相间距离保护整定计算结果： (10) 3.2.4相间距离保护装置定值配合的原则 (11) 3.3 零序电流保护方式配置 (12) 3.3.1 110中性点直接接地电网中线路零序电流保护的配置原则 (12) 3.4 零序电流保护整定计算的运行方式分析 (12) 3.4.1 接地短路电流、电压的特点 (12) 3.4.2 接地短路计算的运行方式选择 (12) 3.4.3 流过保护最大零序电流的运行方式选择 (13) 3.4.4 最大分支系数的运行方式和短路点位置的选择 (13) 3.4.5 零序电流保护的整定计算 (13) 3.4.6零序电流保护整定计算结果表 (16) 第4章线路保护整定 (17) 4.1电力系统短路计算的目的及步骤 (17) 4.1.1 短路计算的目的 (17) 4.1.2 计算短路电流的基本步骤 (17) 4.2 运行方式的确定 (18) 4.2.1 最大运行方式 (18) 4.2.2 最小运行方式 (18) 第5章主变压器保护的设计 (19) 5.1 主变压器保护的配置原则 (19) 5.2 本设计的主变保护的配置及说明 (19) 5.3 纵差保护的整定计算 (20)