三段式过电流及距离保护实验

电力系统继电保护课程设计选题标号：三段式距离保护班级： 14电气姓名：学号：指导教师：谷宇航日期： 2017年11月8日天津理工大学电力系统继电保护课程设计评语：平时考核（30）实验（20）答辩（40）出勤（10）天津理工大学目录一、选题背景 ..............................................................................................................1.1选题意义 ............................................................................................................1.2设计原始资料.....................................................................................................1.3要完成的内容.....................................................................................................二、分析要设计的课题内容 .........................................................................................2.1设计规程 ............................................................................................................2.2 保护配置 ...........................................................................................................2.2.1 主保护配置 .................................................................................................2.2.2 后备保护配置..............................................................................................三、短路电流、残压计算.............................................................................................3.1等效电路的建立..................................................................................................3.2保护短路点的选取..............................................................................................3.3短路电流的计算 (8)........................................................................................................................................................................................................................................................四、保护的配合...........................................................................................................4.1 线路L1距离保护的整定与校验 .........................................................................4.1.1 线路L1距离保护第Ⅰ段整定.........................................................................4.1.2 线路L1距离保护第Ⅱ段整定........................................................................4.1.3 线路L1距离保护第Ⅲ段整定.......................................................................4.2 线路L3距离保护的整定与校验 .........................................................................4.2.1 线路L3距离保护第I段整定 ...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................五、实验验证 ..............................................................................................................六、继电保护设备选择 ................................................................................................6.1互感器的选择.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................6.2继电器的选择.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................. 错误！未定义书签。

线路微机继电保护是电力系统中非常重要的一环，它能够在电力系统出现故障时快速准确地对故障进行定位和保护，保证系统的安全运行。

上线路微机继电保护中，三段式距离保护是其中一种常见的保护方式。

下面我们将介绍三段式距离保护的原理。

1. 三段式距离保护的概念三段式距离保护是指在电力系统中的保护装置对距离保护进行划分，通常分为近、中、远三个保护段。

这三段保护分别对应不同的距离范围，可以满足系统不同位置的保护需求。

三段式距离保护通常应用于输电线路，能够快速准确地定位故障并切除故障段，保护电力系统的安全稳定运行。

2. 三段式距离保护的原理三段式距离保护的原理是基于电力系统中故障发生时的电压和电流的变化规律来进行保护。

具体原理如下：第一段保护：近端距离保护近端距离保护主要是针对距离线路较近的故障进行保护。

当故障发生时，由于电压和电流的变化，距离保护装置会通过比较故障点处的电压和电流来判断故障的位置，并根据之前设定的保护范围来切除故障段落，保护系统的安全。

第二段保护：中段距离保护中段距离保护是针对线路中段的故障进行保护。

当故障距离超过近端距离保护的范围时，中段距离保护会根据故障点处的电压和电流变化情况来判断故障位置，并进行相应的保护动作。

第三段保护：远端距离保护远端距离保护主要是对线路远端的故障进行保护。

当故障发生上线路远端时，距离保护装置会根据故障点处的电压和电流变化情况来判断故障位置，并进行适当的保护动作。

3. 三段式距离保护的优势三段式距禿保护具有以下优势：(1) 定位精准：三段式距禿保护能够根据故障的位置，快速精确地对故障进行定位，保护系统的稳定运行。

(2) 保护范围广：三段式距禿保护能够覆盖线路不同位置的故障，保护范围广，能够适应不同的系统需求。

(3) 动作可靠：三段式距禿保护基于电压和电流的变化来进行保护，动作可靠。

三段式距禿保护的原理清晰、动作灵敏，能够有效地保护电力系统。

三段式距禿保护是线路微机继电保护中的重要组成部分，它通过对电力系统中距禿保护范围进行划分，依据电压和电流的变化来进行保护，能够快速精确地定位故障，并进行保护动作，保证电力系统的安全稳定运行。

三段式距离保护是电力系统保护中常用的一种保护方式，它分为主保护、备用保护和末端保护三个部分，可以有效地保护电力系统中的设备和线路免受故障的影响。

本文将详细介绍三段式距离保护的原理、特点、应用范围以及课程设计的相关内容。

一、三段式距离保护的原理及特点1、原理三段式距离保护是一种基于距离测量原理的保护方式，它通过测量电力系统中的电压和电流，计算出故障点距离发电站的距离，从而判断故障点是否在保护范围内，实现快速准确地切除故障电路。

三段式距离保护主要由距离元件、比率元件、相位元件和时间元件等组成。

2、特点（1）灵敏度高：三段式距离保护采用了距离测量原理，可以精确计算故障点的位置，对故障点的判断和保护具有很高的灵敏度。

（2）适用范围广：三段式距离保护适用于各种类型的故障，包括短路、接地故障、过电压等。

（3）动作速度快：三段式距离保护可以在瞬间切除故障电路，减少故障对系统的影响，保证系统的稳定运行。

（4）可靠性高：三段式距离保护由多个保护元件组成，具有多重保护功能，可以确保保护系统的可靠性。

二、三段式距离保护的应用范围三段式距离保护广泛应用于电力系统中，特别是在高压输电线路和变电站中。

它可以用于保护各种类型的电力设备，包括变压器、发电机、电缆、开关设备等。

同时，在电力系统中，三段式距离保护还可以用于实现区域保护、远距离保护等功能。

三、三段式距离保护课程设计三段式距离保护课程设计主要包括以下内容：1、理论知识讲解首先，需要对三段式距离保护的原理、特点、应用范围等进行讲解，让学生对该保护方式有一个全面的认识。

2、保护元件选择针对不同的电力设备，需要选择不同的保护元件，因此需要对保护元件的选择进行讲解，并进行实际操作。

3、保护范围计算三段式距离保护需要计算故障点距离发电站的距离，因此需要讲解距离计算的方法，并进行实际操作。

4、故障分析与处理在实验中，需要模拟各种类型的故障，让学生进行故障分析和处理，学习如何使用三段式距离保护进行电力系统的保护。

实验一 距离保护实验一、实验目的1. 了解距离保护的原理；2. 熟悉接地距离保护的多边形特性和相间距离保护的圆特性；3. 掌握距离保护的逻辑组态方法。

二、实验原理及逻辑框图相间距离保护采用圆特性的阻抗元件。

相间阻抗元件由ZAB 、ZBC 、ZCA 三个阻抗元件和偏移阻抗元件、电抗线、负荷特性曲线组成。

a. 阻抗元件在故障发生150 ms 之内采用带记忆的正序电压作极化量的欧姆继电器，记忆电压采用故障前八周电压。

动作方程：1ΦΦY ΦΦ|0|1m 1θ270I Z U U Argθ90-<-<-︒︒式中：|0|1m U 为故障前的正序电压；AB、BC、CA ΦΦ=； 1θ为方向特性向一象限偏移角；Zy 为各段定值。

150ms 之后取消记忆，采用正序电压作极化量，动作方程为：1ΦΦY ΦΦ1m1θ270I Z U U Argθ90-<-<-︒︒若正序电压较低（15% Un ），为三相短路，为保证正方向故障能动作，反方向故障不动作，设置了偏移特性。

在I 、II 段距离继电器暂态动作后，改用反偏阻抗继电器，保证继电器动作后能保持到故障切除。

在I 、II 段距离继电器暂态不动作时，改用上抛阻抗继电器，保证母线及背后故障时不误动。

对后加速则一直使用反偏阻抗继电器。

反偏或上抛的阻抗值为：)ZY Ω,0.5 min(0.3Z 1q =1ZY 为相间距离I 段定值Ⅰ、Ⅱ段阻抗继电器暂态及稳态动作特性如图5-1，5-2所示：图5-1 Ⅰ、Ⅱ段阻抗继电器暂态特性 图5-2 Ⅰ、Ⅱ段阻抗继电器稳态特性Ⅲ段阻抗继电器的动作特性：1ΦΦY ΦΦ1m1θ270I Z U U Argθ90-<-<-︒︒b.电抗线为防止相间阻抗元件偏移后的超越，距离Ⅰ、Ⅱ增加电抗线特性，其动作特性为：︒︒<⨯φφ<90Zy/Uop)Arg(-I 90-c.负荷特性曲线在重负荷时，测量阻抗可能落入阻抗元件内，因此增加负荷特性曲线。