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KV单电源环形网络继电保护课程设计DOC

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南华大学引言《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。

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 运行方式的选择1.1 运行方式的选择原则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。

1.1.4 流过保护的最大、电小短路电流计算方式的选择(1)相间保护对单侧电源的辐射形网络，流过保护的最大短路电流出现在最大运行方式；而最小短路电流，则出现在最小运行方式。

对于双电源的网络，一般（当取Z1=Z2时）与对侧电源的运行方式无关，可按单侧电源的方法选择。

对于环状网络中的线路，流过保护的电大短路电流应选取开环运行方式，开环点应选在所整定保护线路的相邻下一线线路上。

而对于电小短路电流，则应选闭环运行方式，同时再合理停用该保护背后的机组、变压器及线路。

(2)零序电流保护对于单侧电源的辐射形网络，流过保护的最大零序短路电流与最小零序电流，其选择方法可参照相间短路中所述，只需注意变压器接地点的变化。

对于双电源的网络及环状网，同样参照相间短路中所述，其重点也是考虑变压器接地点的变化。

1.1.5 选取流过保护的最大负荷电流的原则选取流过保护的最大负荷电流的原则如下：(1)备用电源自动投入引起的增加负荷。

(2)并联运行线路的减少，负荷的转移。

(3)环状网络的开环运行，负荷的转移。

(4)对于双侧电源的线路，当一侧电源突然切除发电机，引起另一侧增加负荷。

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弊之前，首先应该分析运行方式。

这里要着重说明继电保护的最大运行方式是指电网在某种连接情况下通过保护的电流值最大，继电保护的最小运行方式是指电网在某种连接情况下通过保护的电流值最小。

因此，系统的最大运行方式不一定就是保护的最大运行方式；系统的最小运行方式也不一定就是保护的最小运行方式。

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和G2投入，发电机G3停运。

对保护1而言，其最大运行方式应该是在系统最大运行方式下线路L1回路断开，其他设备全投；保护1的最小运行方式应该是：在系统的最小运行方式下线路AC+BC与AB并联运行。

1.3自动装置配置1.3.1 简述电力系统自动装置是指在电力网中发生故障或异常时起控制作用的设备，主要包括自动重合闸、备用电源自动投入装置、低频减载和失压解列装置等设备，电网中自动装置的型号多、逻辑千变万化，在实际运行中会暴露一些问题。

电网中自动装置的配置，需要我们进行全面的考虑。

1.3.2系统安全自动装置的配置配置重合闸：在电力系统故障中，打多数故障是输电线路故障。

运行经验表明大多数线路故障是“瞬时性”故障，此时，如果把断开的线路在合上，就能恢复正常供电。

该系统为110KV输电线路系统，按照要求，每一个断路器都应该装有ARD装置，并与继电保护后加速配合形成重合闸后加速保护，保证电力系统最大限度的正常供电。

配置备用电源自动投入装置：当线路或用电设备发生故障时，能够自动迅速、准确的把备用电源投入用电设备中或把设备切换到备用电源上，不至于让用户断电的一种装置。

该系统为110KV输电线路系统，根据系统要求，如果B变电站或C变电站中的两台变压器，为了保证负荷可以长时间的正常运行，应该加入AAT装置。

配置低频、低压减载装置：它在电力系统发生事故出现功率缺额使电网频率、电压急剧下降时,自动切除部分负荷,防止系统频率、电压崩溃,使系统恢复正常,保证电网的安全稳定运行和对重要用户的连续供电。

如图所示：该系统为110KV输电线路系统，根据当地系统运行状况和系统要求，为了保证系统能够稳定运行，防止系统频率、电压崩溃应该在变电站B、C、D中配置低频、低压减载装置。

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。

(2) 保护3的最大运行方式：发电机G1、G2、G3全投入，继开线路BC；通过保护4的负荷电流最大。

保护4的最小运行方式：G3停，线路全部运行。

(3) 保护6的最大运行方式：发电机G1、G2、G3全投入，断开线路AB；通过保护6的负荷电流最大。

保护6的最小运行方式：G3停，线路全部运行。

2.2.5 短路计算电路图等值图BC线路是最大运行方式正序负序零序BC最小运行方式正序289.0X 1=∈零序289.0X 0=∈CA 线路最大运行方式正序131.0X 1=∈零序055.0X 0=∈CA 线路最小运行方式正序197.0X 1=∈零序075.0X 0=∈AB 线路最大运行方式 正序251.0X 1=∈零序161.0X 0=∈AB 线路最小运行方式正序28.0X 1=∈零序148.0X 0=∈故障点C ：最大运行方式三相短路：695.2371.01X 1I1）3（k===∈有名值 ：A 25.404150695.2I ）3（k=⨯= 两相短路：334.22X 31I1）2（k=⨯⨯=∈有名值： A 15.350150334.2I ）2（k=⨯=单相接地： 379.2521.0237.03I）1（k=+⨯=有名值 ：A 85.356150379.2I ）1（k =⨯=两相接地：()2）1,1（k521.371.0521.0371.01521.0371.0521.0371.0371.013I +⨯-+⨯+⨯= = 2.564有名值：A 60.384I ）1,1（k=最小运行方式 三相短路： 46.3X 1I1）3（k==∈有名值： A 03.51915046.3I ）3（k =⨯=两相短路： 997.22X 31I 1）2（k=⨯⨯=∈ 有名值: A 49.449150997.2I ）2（k=⨯=单相接地： 243.4129.02289.03I ）1（k =+⨯=有名值： A 49.636150243.4I ）1（k =⨯=两相接地 ：()2）1,1（k129.0289.0129.0289.01129.0289.0129.0289.0289.013I +⨯-+⨯+⨯== 4.062有名值：A 28.609I ）1,1（k=短路点A ：最大运行方式三相短路： 634.7X 1I 1）3（k ==∈有名值： A 82.1755230634.7I ）3（k =⨯=两相短路： 61.62X 31I 1）2（k =⨯⨯=∈有名值 ：A 5.152023061.6I ）2（k=⨯=单相接地： 464.9055.02131.03I ）1（k=+⨯= 有名值： A 7.2176230464.9I ）1（k=⨯=两相接地 ：()2）1,1（k055.0131.0055.0131.01055.0131.0055.0131.0131.013I+⨯-+⨯+⨯== 9.08A有名值：A 29.2088I ）1,1（k= 零序：052.03175.00725.13175.0K fz=+= 流过安装处电流： 单相接地： A 2.1137.2176052.0I k =⨯=两相接地：A 59.10829.2088052.0I k =⨯=最小运行方式 三相短路： 076.5X 1I 1）3（k==∈有名值： A 5.1167230076.5I ）3（k=⨯= 两相短路： 396.42X 31I1）2（k=⨯⨯=∈ 有名值： A 1.1011230396.4I ）2（k=⨯= 单相短路： 397.6075.02197.03I ）1（k=+⨯= 有名值： A 2.1470230464.9I ）1（k=⨯=两相接地 ：A 165.6I ）1,1（k=有名值： A 99.1417I ）1,1（k=零序：146.02175.051173.02175.0K fz=+= 流过安装处电流： 单相接地： A 80.214I k =两相短路：A 03.207I k=短路点B ：1.最大运行方式下：三相短路：）（3K I =3.984 A ；有名值 ）（3K I =916.33 A ；两相短路：）（2K I =23错误！未找到引用源。

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继电保护课程设计110KV单电源电网

继电保护课程设计110KV单电源电网

继电保护课程设计110KV单电源电网吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计第5章电网的保护装置和自动装置设计保护装置配置1.主保护的配置系统可知110KV线路配置有众联保护，全线路上任意点故障都能快速切除。

保证系统稳定安全运行。

2.后备保护的配置考虑保护性能优越性：110线路应该配距离保护，但是距离保护复杂而且价格昂贵，维护困难。

考虑经济的优越性：可以尝试配三段式电流保护，同时于系统是环网运行，相当于双电源运行一定要加方向元件。

在110KV等级电力网络中，三段式电流保护可能在系统最小运行方式下没有保护范围，如果系统在最小运行方式下运行的几率不大的情况下，而且资金不够的情况下可以尝试三段式电流保护，基本可以保证系统正常运行。

考虑系统的运行方式：110KV高压输电网络应该属于大接地电力系统，需要配置零序保护。

如上考虑到环网运行，也要加方向元件。

保证保护不误动作。

继电保护保护装置的配置不是一层不变的，要考虑系统运行情况、经济状况、人员技能、环境影响等等情况，但是电力系统继电保护的基本任务不变：自动、迅速、有选择的将故障元件冲系统中切除；反应电力设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，动作于发出信号或跳闸。

自动装置配置电力系统自动装置是指在电力网中发生故障或异常时起控制作用的设备，主要包括自动重合闸、备用电源自动投入装置、低频减载和失压解列装置等设备，电网中自动装置的型号多、逻辑千变万化，在实际运行中会暴露一些问题。

1.配置重合闸：在电力系统故障中，打多数故障是输电线路故障。

运行经验表明大多数线路故障是“瞬时性”故障，此时，如果把断开的线路在合上，就能恢复正常供电。

2.配置备用电源自动投入装置：当线路或用电设备发生故障时，能够自动迅速、准确的把备用电源投入用电设备中或把设备切换到备用电源上，不至于让用户断电的一种装置。

第 14 页共 17 页吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计结论本课程设计是对110kv单电源环形网络进行继电保护设计，根据继电保护的四性：可靠性，灵敏性，选择性，速动性，来进行设计。

单电源环网继电保护设计

单电源环网继电保护设计

单电源环网继电保护引言而随着电子技术和计算机技术的发展，电力系统的继电保护也突破了传统的继电保护形式，出现了电力系统微机保护。

目前，我国的微机保护技术已趋于成熟，各种类型的微机保护装置已在全国各大电力网络中投入运行。

为此本设计对简单电力网进行微机保护配置。

本设计的题目是《某地区单电源环网电力系统继电保护》，即对110KV电网的继电保护配置及整定。

此设计是根据内蒙古工业大学电力学院本科生毕业要求而进行的毕业设计。

这里主要介绍的是微机保护在110KV电力网络的应用及继电保护的设计原理，内容分为：装置介绍、电力系统接地与互感器选择、电力系统短路计算、输电线路保护的配置与整定计算、保护性能分析等几部分。

电力系统继电保护的形式和原理在不断更新，但总体的设计原则是相同的，都要满足保护的基本要求。

本次设计由杨炳元老师担任我们小组的指导教师。

设计过程中，得到了杨炳元老师及电力系其他老师的悉心指导，在此表示衷心的感谢。

由于编写人员的理论知识和实践经验所限、编写时间仓促，书中难免有缺点和错误，敬请老师批评指正。

第一章绪论继电保护在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性，最大限度地保证向用户安全供电。

因此，继电保护是电力系统重要的组成部分，是保证电力系统安全可靠运行的不可缺少的技术措施。

而自1984年我国第一套微机保护样机通过鉴定以后，便有许多不同型号的微机保护装置即被生产，以适应电力系统生产的需要，微机保护以其优越的性能得到广泛的应用。

继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。

1.1 微机继电保护的发展微机具有高速运算、逻辑判断和记忆能力，微机保护是通过软件程序实现的，具有极大的灵活性，也因而微机保护可以实现很复杂的保护功能，也可以实现许多传统保护模式无法实现的新功能。

许多传统保护模式存在的技术问题，在微机保护中找到了解决的办法。

可靠性是继电保护的生命，微机保护采用了许多传统保护无法实现的抗干扰措施，有效地防止了保护的误动和拒动。

单电源环形网络继电保护设计——2、4、6、8保护

单电源环形网络继电保护设计——2、4、6、8保护

单电源环形网络继电保护设计——2、4、6、8保护摘要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。

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。

关键词：电力系统，继电保护，环形网络目录第一章绪论 (1)§1.1设计的意义 (1)§1.2设计的目的 (1)第二章设计内容 (3)§2.1 计算网络各参数 (3)§2.2 运行方式的选定原则 (5)§2.3短路电流计算 (5)§2.4线路保护配置的一般原则 (7)§2.5保护方式的确定及动作值的整定 (8)§2.5.1 AD 线路8QF的整定 (8)§2.5.2 DC 线路6QF的整定 (9)§2.5.3 CB 线路4QF的整定 (11)§2.5.4 BA线路2QF的整定 (13)§2.6 保护4的继电保护接线图 (15)第三章综合评价 (17)第四章设计心得 (19)参考文献 (20)第一章 绪 论专业课程设计，一方面使学生获得综合运用学过的知识进行电力变电所、牵引变电所各主要元件的保护设计及整定和保护设备的选型的基本能力，另一方面能巩固与扩大学生的电气综合设计知识，为毕业设计做准备，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。

继电保护课程设计110KV单电源电网

继电保护课程设计110KV单电源电网

摘要继电保护技术在如今的电力系统中有着十分重要的作用，它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。

本次课程设计，要求我们对110kv单电源环形网络进行继电保护设计。

在设计过程中，先是对电网中的各个原件参数进行了计算，输电线路的等值电抗的计算，变压器和发电机的等值电抗的计算。

然后对一些保护点进行了整定计算，距离保护的整定值计算，以及灵敏度的校验。

最后，对电网的保护装置和自动装置进行了设计。

关键字：继电保护；距离保护；灵敏度ABSTRACTThe relay protection technology has a very important role in the power system nowadays, its principle is to use before and after the protected line or equipment failure of certain mutant physical quantity for semaphores, when the process variable reaches a certain value, starting the logic control system, a tripping pulse corresponding punching or signal. The basic requirements on the performance of relay protection of power system is selective, rapidity, sensitivity, reliability.The curriculum design, to request us to carry on the design of relay protection for 110kV single power supply loop network. In the design process, first of all the original parameters in the grid are calculated, the calculation of equivalent reactance of transmission line, the calculation of the equivalent reactance of transformer and generator. Then som. Then some points for the setting calculation of protection, distance protection setting value calculation, the calibration and sensitivity. Finally, the grid protection device and automatic device is designed.Keywords：Relay protection；Distance protection ；Sensitivity第1章绪论我们都知道，电能是目前世界各国能源消费的主要形式之一。