下载文档原格式
题目：110/35/10kV变电站及线路继电保护设计和整定计算指导老师：作者：学号：专业：年级：摘要电力系统的不断发展和安全稳定运行，给国民经济和社会发展带来了巨大动力和效益。
但是，电力系统一旦发生自然或人为故障，如果不能及时有效控制，就会失去稳定运行，使电网瓦解，并造成大面积停电，给社会带来灾难性的后果。
继电保护（包括安全自动装置）是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。
许多实例表明，继电保护装置一旦不能正确动作，就会扩大事故，酿成严重后果。
因此，加强继电保护的设计和整定计算，是保证电网安全稳定运行的重要工作。
为满足电网对继电保护提出的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，充分发挥继电保护装置的效能，必须合理的选择保护的定值，以保持各保护之间的相互配合关系。
做好电网继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。
本文详细地讲述了如何分析选定110kV电网的继电保护（相间短路和接地短路保护）和自动重合闸方式，以及变压器相间短路主保护和后备保护，并通过整定计算和校验分析是否满足规程和规范的要求。
本次设计不对变电站的一、二次设备进行选择。
关键词：继电保护、整定、校验目录1、110kV线路L11、L12保护配置选择 (2)2、变压器1B、2B保护配置选择 (3)3、35kV线路L31-L36保护配置选择 (6)4、10kV线路L104-L1019保护配置选择 (6)5、110kV线路L11、L12相间保护整定计算 (7)6、变压器1B、2B相间保护整定计算 (12)7、35k V线路L31-L36保护整定计算 (20)8、10kV线路L104-L1019保护整定计算 (22)附图一电力系统接线图 (25)附图二系统正序网络图 (26)附图三变压器保护配置图 (27)附图四变压器保护电路图 (28)参考文献 (29)感想与致谢 (3)1、110kV线路L11、L12保护配置选择按照《继电保护和安全自动装置技术规程》（GB14285-93）及《电力装置的继电保护和安全自动装置设计规范》（GB50062-92）的要求，110kV中性点直接接地电力网中的线路，应按规定装设反应相间短路和接地短路的保护，110kV线路后备保护配置宜采用远后备方式，并规定：1.1 对接地短路，应装设相应的保护装置，并应符合下列规定：1.1.1 宜装设带方向或不带方向的阶段式零序电流保护；1.1.2 对某些线路，当零序电流保护不能满足要求时，可装设接地距离保护，并应装设一段或两段零序电流保护作后备保护。
35kV及以下系统变压器及线路保护的配置与整定一、保护配置要求GB/T-14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》要求：（一）35kV线路保护35kV为中性点非有效接地电力网的线路，对相间短路和单相接地，应按本条的规定装设相应的保护。
1、对相间短路，保护应按下列原则配置：1）保护装置采用远后备方式。
2）下列情况应快速切除故障：A）如线路短路，使发电厂厂用电母线低于额定电压的60％时；B）如切除线路故障时间长，可能导致线路失去热稳定时；C）城市配电网络的直馈线路，为保证供电质量需要时；D）与高压电网邻近的线路，如切除故障时间长，可能导致高压电网产生稳定问题时。
2、对相间短路，应按下列规定装设保护装置。
1）单侧电源线路可装设一段或两段式电流速断保护和过电流保护，必要时可增设复合电压闭锁元件。
由几段线路串联的单侧电源线路及分支线路，如上述保护不能满足选择性、灵敏性和速动性的要求时，速断保护可无选择地动作，但应以自动重合闸来补救。
此时，速断保护应躲开降压变压器低压母线的短路。
2）复杂网络的单回路线路A）可装设一段或两段式电流速断保护和过电流保护，必要时，保护可增设负荷电压闭锁元件和方向元件。
如不满足选择性、灵敏性和速动性的要求或保护构成过于复杂式，宜采用距离保护。
B）电缆及架空短线路，如采用电流电压保护不能满足选择性、灵敏性和速动性要求时，宜采用光纤电流差动保护作为主保护，以带方向或不带方向的电流电压保护作为后备保护。
C）环形网络宜开环运行，并辅以重合闸和备用电源自动投入装置来增加供电可靠性。
如必须环网运行，为了简化保护，可采用故障时先将网络自动解列而后恢复的方式。
3、平行线路平行线路宜分列运行，如必须并列运行时，可根据其电压等级，重要查那关度和具体情况按下列方式之一装设保护，整定有困难时，运行双回线延时段保护之间的整定配合无选择性：A）装设全线速动保护作为主保护，以阶段式距离保护作为主保护和后备保护；B）装设有相继速动功能的阶段式距离保护作为主保护和后备保护。
14-135kV 变电站保护整定值计算1 35kV 线路参数一．35kV 线路1U ：35kV 线路1U 线路长2K m ，导线为LGJ-120，对侧接于大电网（可视为无穷大电源）。
2 主变主要参数为： 额定容量：3.15MVA额定电压：（35±2×2.5%）/6.3 短路电抗：6.96%差动速断保护定值的计算 一．主变高、低压侧二次额定电流 1．高压侧额定二次电流：2．低压侧额定二次电流：二．差动速断保护定值计算：取I cszd 为5I 2e ，则：三．计算差动平衡系数：四．差动速断的灵敏度校验：当低压侧出口两相短路时，由35kV 侧电源产生的电流为：由低压侧电源提供的电流为：根据图13-4所示。
A n U SI i ee 3.120053533150/3111=⨯⨯==A n U SI i ee22.720053.633150/322=⨯⨯==AI cszd 1.3622.75=⨯=21.33.6335)5200/5200(321=⨯⨯=⋅=v i i p n n n K []A I d 3120052.18)5.13//12(33675023)2(min 1=⨯+⨯⨯=()A I d 4.12300575.12//83.1531050023)2(min 1=⨯⨯⨯=:,,21)2(min 2)2(min 1)2(min 反相故有由于此时I I I I K I d d p c +=因K Lm >2，故满足灵敏度要求：2 差动保护定值计算一．最小动作差动电流计算：取最小动作电流为0.5倍额定电流二．制动系数K zzd 的计算，K zzd 的计算公式为取K k =1.5 K tx =1f wc =0.1 ΔU=3×0.025=0.075故有 取K zzd =0.4三．二次谐波制动系数整定值K 2zd二次谐波制动系数取0.15。
四．差动保护的灵敏度校验：根据差动保护灵敏系数计算公式，本例中，差动保护的灵敏系数为： 因K Lm >2，故满足灵敏度要求：3 低压侧复合电压启动的过流保护 一．过电流定值I gzd 的计算过流定值I gzd 的计算：按躲过主变低压侧额定电流来整定，故有：取K k =1.20，K fi =0.90，则有：二．低电压定值U qzd 的计算A I I K I d d p c 76.464.1231364.0)2(min 2)2(min 1)2(min =+⨯⨯=+= 5.232.18/76.46/)2(min ===cszd c Lm I I K AI I e czd 61.322.75.05.02=⨯==)(21U f K K K wc tx k zzd ∆+=13.0)075.01.01(5.121=+⨯⨯⨯=zzd K 52.011===zzd Lm K K e fikgzd I K K I 22=A I gzd 63.922.79.020.1=⨯=14-3低电压整定值：根据公式：4 高压侧复合电压启动的过流保护 一．过流定值I gzd 的计算 1．过流整定值I gzd 的计算取K k =1.3 K fi =0.9则：二．低电压定值U qzd 的计算取高压侧母线电压为启动电压：取K k =1.10 K fu -1.10U min =0.9U 1e =90V ，得：三．负序电压整定值的计算负序电压整定值为：6 过负荷保护一．过负荷电流定值I hzd ，过负荷设于高压侧，其电流定值其中K k =1.1、K fi 取0.9、I 1e =1.3A 。
35kV线路—变压器组接线方式继电保护配置和整定计算作者：李洪伟来源：《中国科技纵横》2013年第01期【摘要】本文主要就35kV变电站的线路——变压器组方面的保护配置以及相关整定计算的关键点进行一定的介绍，并且提出了对变压器组方面的保护配置以及相关整定计算应该提起重视的核心思想。
【关键词】线路——变压器组正定计算保护配置1前言对于一般供电配电系统而言，其主要的馈线接线方式一般情况下分为以下两种，一种是馈电线路接线法，另一种就是今天所说的线路—变压器组接线方式。
并且，在这两种接线方式之间还存在有极大的区别：对于馈电线路接线方式而言，一般情况下所采用的是电流速断作为主要的保护措施，而将定时限过流作为主要的后备保护措施，而对于线路—变压器组接线方式而言，除了必须考虑相应的线路保护措施外，还必须对主要变压器的保护措施进行考虑。
对于一座35kV变电站的输电送电，主要采用110kV变电站作为双向送电，内部安装了2台40MVA的主要变压器，变电站采用了线路—变压器组接线方式的变电站。
采用线路—变压器组接线方式，因为在用电用户变电站35kV侧取消了相关的配电装置，这一方案也使得所进行的必要投资大幅度的降低。
但是，如果采用线路—变压器组接线方式，必须对线路—变压器组接线方式进行各保护配置以及相应的整定计算进行一定程度的分析，以实现对装置本身的灵敏性、可靠性以及选择性进行一定的保障。
2线路——变压器组接线方式具体继电保护配置以及相应整定计算35kV线路—变压器组的实际接线方式具体如下图1中所表示：图中保护1是为了对电流速断进行主要保护，而后备保护则是对符合电压进行闭锁定时进行一定的过流保护。
而图中的保护2，这是针对35kV主变的主要保护措施，图中保护3指的是主变各10kV出线的保护措施。
35kV线路—变压器组主要的接线方式所要求的保护原则为：对于1的电流速断保护动作数值的大小是根据其躲过变压器两次侧时，最大短路电流数值来进行整定的，其具体动作时间的取值为0秒。
电力系统继电保护课程设计双侧电源的35KV线路继电保护的配置及整定计算设计系别：电气与电子工程系专业：电气工程及其自动化姓名：学号：指导教师：石家庄铁道大学2016年12月22日摘要本次继电保护设计是35KV线路继电保护的配置及整定计算设计。
本文首先介绍了此次设计要点，根据给定35KV线路网络的接线图及参数，进行短路电流进行整定计算，制定出反应其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整定计算和校验，论证继电保护配置的正确性，并对部分输电线路继电保护回路进行了设计。
【关键词】短路电流整定计算输电线路继电保护目录摘要 1 第一章概述1.1 课程设计的目的 1 1.2 课程设计的要求 1 1.3 课程设计的任务 1 1.4 设计步骤 2 第二章短路电流和电流保护的整定的计算2.1 原始资料 3 2.2 短路电流的计算 4 2.2.1 线路的阻抗计算 4 2.2.2AB三段式电流保护的整定值计算及灵敏度的校验5 2.2.3AD段三段式保护整定计算及灵敏度的校验 62.3 三段式电流保护的交直流的展开图8 三．继电器设备的选择四．互感器的变比总结11参考文献12一．方案设计1．课程设计的目的继保护课程设计是配合“电力系统继电保护原理”理论教学而设置的一门实践性课程。
主要目的是通过该课程使学生初步掌握继电保护的设计步骤和方法，熟悉有关“规定”和“设备手册”的使用方法，以及继电保护标准图的绘制等。
1.2课程设计的要求（1）、巩固和加深对继电保护基本知识的理解，提高学生综合运用所学知识的能力。
（2）、培养学生根据课题需要选学参考资料的自学能力。
通过独立思考、钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。
(3）、通过对实际系统的设计方案的分析比较、计算、设备选择、或数字仿真等环节，初步掌握继电保护系统的分析方法和工程设计方法。
（4）、了解相关的工程技术规范，能按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计和实验成果、正确绘制电路图等。
目录摘要 (2)前言 (2)正文 (2)1．继电保护概论 (2)1.1继电保护的作用 (2)1.2对电力系统继电保护的基本要求 (2)2. 35KV线路继电保护的配置 (3)3.电网相间短路的电流保护 (3)3.1短路计算 (3)3.2瞬时电流速断保护 (4)3.3限时电流速断电流保护 (6)3.4定时限过电流保护 (7)3.5电流三段保护小结 (8)结语 (8)参考资料 (8)附表 (9)摘要电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。
电力系统继电保护的基本作用是：全系统范围内，按指定分区实时地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信号等措施，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。
随着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。
本次毕业设计的题目是35kv线路继电保护的设计。
主要任务是为保证电网的安全运行,需要对电网配置完善的继电保护装置.根据该电网的结构、电压等级、线路长度、运行方式以及负荷性质的要求，给35KV的输电线路设计合适的继电保护。
关键词：35kv继电保护、整定计算、故障分析、设计原理前言电力系统是由发电、变电、输电、供电、配电、用电等设备和技术组成的一个将一次能源转换为电能的统一系统。
电能是现代社会中最重要、也最为方便的能源。
而发电厂正是把其他形式的能量转换为电能，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为适合用户需要的其他形式的能量。
再输送电能的过程中，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:继电保护运行凡是的选择、电网各个元件参数及符合电流计算、短路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校正、继电保护零序电流整定计算和校正、对所选择的保护装置进行综合评价。
正文1、继电保护概论1.1继电保护的作用1.1.1继电保护的概念及任务电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。
继电保护的基本任务是：电力系统发生故障时，自动、快速、有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证非故障设备继续运行，尽量缩小停电范围;电力系统出现异常运行状态时，根据运行维护的要求能自动、及时、有选择地发出告警信号或者减负荷、跳闸。
1.2对电力系统继电保护的基本要求1.2.1选择性继电保护动作的选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。
1.2.2速动性继电保护的速动性是指继电保护装置应以尽可能快的速度切除故障设备。
故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度，应尽量地快速切除故障。
1.2.3灵敏性继电保护的灵敏性是指保护装置对于其应保护的范围内发生故障的反应能力。
（保护不该动作情况与应该动作情况所测电气量相差越大→灵敏度↑）。
1.2.4可靠性继电保护的可靠性是指保护装置在电力系统正常运行时不误动;再规定的保护范围内发生故障时，应可靠动作;而在不属于该保护动作的其他任何情况下，应可靠的不动作。
（主保护对动作快速性要求相对较高；后备保护对灵敏性要求相对较高。
）2、35KV线路继电保护的配置短路保护采用两相两继电流保护，它是一种阶段式电流保护。
以第1段、第2段电流速断保护作为主保护，以第3段过电流保护作为后备保护。
2、接接地系统中单相接地故障的保护方式之一：零序电流保护3、DVP—9341 35KV线路保护监控装置功能配置：（1）相电压电流频率有功无功测量；（2）电度分时计量；（3）2-13次谐波分析；（4）电压电流波形显示；（5）24小时负荷变化曲线；（6）跳合闸防误操作；（7）开关量事件记录；（8）三相式方向速断保护；（9）三相式延时方向速断保护；（10）三相式方向过流保护；（11）低压闭锁延时速断过流保护；（12）后加速延时速断过流保护；（13）检同期/无压三相一次重合闸；（14）低频减负荷；（15）故障录波。
4、重合闸：三相一次重合闸，后加速（>35KV），和前加速(<35KV)。
无论本线路发生何种类型的故障，继电保护装置均将三相断路跳开，重合闸启动，经预定延时（可整定，一般在0.5S-1.5S间）发出重合脉冲，将三相断路器合上。
若瞬间故障，重合后成功，继续正常运行，若永久故障，不再重合闸。
3.电网相间短路的电流保护在电网中35kv及以下的较低电压的网络中主要采用三段式电流保护，最主要的优点就是简单、可靠，并且在一般情况下也能够满足快速切除故障的要求。
三段式过流保护包括：1、瞬时电流速断保护（简称电流速断保护或电流ⅰ段）2、限时电流速断保护（电流ⅱ段）3、过电流保护（电流ⅲ段）。
电流速断、限时电流速断和过电流保护都是反应电流增大而动作的保护，它们相互配合构成一整套保护，称做三段式电流保护，它们的不同是保护范围不同。
三段的区别主要在于起动电流的选择原则不同。
其中速断和限时速断保护是按照躲开某一点的最大短路电流来整定的，而过电流保护是按照躲开最 大负荷电流来整定的。
1、瞬时电流速断保护：保护范围小于被保护线路的全长一般设定为被保护线路的全长的85%2、限时电流速断保护：保护范围是被保护线路的全长或下一回线路的15%3、过电流保护：保护范围为被保护线路的全长至下一回线路的全长3.1互感器变比:短路电流:=183.85A考虑到三分之一的裕度：I=（1+1/3）*183.85=245A 但在实际中电流不可能为245，所以取300A所以变压器变化为n=300/5=60 对于线路的阻抗，由最大运行方式下：=6.91Ω最小运行方式下： =8.89Ω由于本课程设计所涉及的只是单侧电源供电的单回线路电流分支系数为=b K 1，即不考虑分支系数的影响。
3.2瞬时电流速断保护输电线路发生短路时，电流突然增大，电压降低。
利用电流突然增大使保护动作而构成的保护装置，称为电流保护。
通常输电线路电流保护采用阶段式电流保护，采用三套电流保护共同构成三段式电流保护。
可以根据具体的情况，只采用速断加过流保护或限时速断加过流保护，也可以三段同时采用。
ϕηcos 3max .U p I wl =95.085.03539⨯⨯⨯=KV MW 95.085.01035310936⨯⨯⨯⨯⨯=occ SS U X 2.=623min.101981037⨯⨯=）（S X 623max .101541037⨯⨯=）（S X K 3K 1K BD3.2.1 瞬时电流速断保护的工作原理瞬时电流速断保护又称Ⅰ段电流保护，它是反应电流增大而能瞬时动作切除故障的电流保护。
当系统电源电势一定，线路上任一点发生短路故障时，短路电流的大小与短路点至电源之间的电抗（忽略电阻）及短路类型有关，三相短路和两相短路时，流过保护安装地点的短路电流可用下式表示式中s E ——系统等电源相电势；s X ——系统等效电源到保护安装处之间的电抗； 1X ——线路千米长度的正序电抗；l ——短路点至保护安装处距离。
对K1点：对K2点：对K3点：3.2.2瞬时电流速断保护的整定计算瞬时电流速断保护1的动作电流应按大于本线路末端短路时流过保护安装处的最大短路电流来整定，即)(31)3(l X X E Is sk+=)(3231)2(l X X E I s s k +⨯=A KV I k73.1432)4.02091.6(337)3(=⨯+=A KV I k 32.1095)4.02089.8(33723)2(=⨯+⨯=AKVI k 49.486)3791.6(337)3(=+=A KV I k 83.793)4.05091.6(337)3(=⨯+=A KV I k 14.403)3789.8(33723)2(=+⨯=A KV I k 36.640)4.05089.8(33723)2(=⨯+⨯=max .1l I rel I set I K I =式中Iset I 1—保护1无时限电流速断保护的动作电流，又称一次动作电流； Irel K —可靠系数，考虑到继电器的整定误差、短路电流计算误差和非周期分量的影响等而引入的大于1的系数，一般取1.2～1.3。
max .l I —被保护线路末端末端B 母线上三相短路时保护安装测量到的最大短路电流，一般取次暂态短路电流周期分量的有效值。
A I Iset 24.180573.143226.11=⨯=K nII conTAset op 11=n TA-----为电流互感器的变比 Kcon----为电流互感器的接线系数对于35KV 电路，电流互感器采用两相星形接线，所以Kcon=1。
瞬时电流速断保护的灵敏系数，是用其最小保护范围来衡量的，规程规定，最小保护范围min l 不应小于线路全长的)%20~15(。
在最小保护区末端发生短路故障时，动作电流，即Iset s s k I l X X E I1min 1max .)2(min.)(323=+⨯=式中 max .s X —系统最小运行方式下，最大等值电抗； 1X — 输电线路千米正序电抗。
通常规定，最小保护范围不应小于被保护线路全长)%20~15(。
)323(1max .11min s Iop s X I E X l -⨯=)89.824.1805323(4.01-⨯⨯=s E =3.39KM 95.16%100)20/39.3(=⨯ 符合要求。
动作时限：T'1=0 3.2.3总结瞬时电流速断保护只能保护线路部分，动作的选择性依靠动作值来保证。
对于线路变压组，可使全线处于速动保护范围之内。
瞬时电流速断保护的灵敏度以保护区的长度来确定。
3.3限时电流速断电流保护由于瞬时电流速断保护不能保护线路全长，当被保护线路末端附近短路时，必须由其他的保护来切除。
为了满足速动的要求，保护的动作时间应尽可能的短。
为此，可增加一套带时限的电流速断保护，用以切除瞬时电流速断保护范围以外的短路故障，这种带时限的电流速断保A I op 09.306024.18051==护范围以外的短路故障，这种带限时的电流速断保护，称为限时电流速断保护。
要求限时电流速断保护被保护线路的全长。
由以上分析可知，若要是限时电路速断保护能够保护线路全长，其保护范围必然要延伸到相邻线路以部分。
