1、110kV输电线路距离保护继电保护原理课程设计题目名称：11OKV输电线路距离保护设计系 别： 物理与电气工程系 专 业： 电气工程及其自动化学 号： 姓 名： 指导老师： 日 期： 继电保护原理课程设计任务书原始资料：如下图所示网络，系统参数为：E伞、XGI =150 , Xg2=10。, XG3 = 10Q , L =44km, 厶=40灯2,彳二0.5s, / 碟=0&SmjLBY=50km , Lc=30km , LD_E = 20km ,线路阻抗 0AC1/km , =0.85 ,Krel = 1.15 ,厶_血“ =300 A , /c-Dmax = 200 A , = 150 A
2、 K站=1 5 ,心= 1.2 , ,max = 2.32, rr=0.5so对线路LI、L3进行距离保护的设计。（对2、9处进行保设计要求：本文要完成的容是对线路的距离保护原理分析及整定计算，并根据分析和整定结果，合理 的选择继电保护设备设备，并选择正确的安装方式，以确保安装设备安全、可靠地运行。主要参考资料：1启逊主编微机型继电保护基础M.:中国电力,2009.2贺家主编电力系统继电保护原理M.:中国电力,2010.3保会主编电力系统继电保护M.：中国电力,2005.4傅知兰.电力系统电气设备选择与实用计算M.:中国电力，2004.5春球 发电厂电气部分M.中国电力，2007.6丽华电力工
3、程基础机械工业.1设计原始资料 11.1题目 11.2设计要求 12继电保护方案设计 12主保护配責 12.2后备保护配責 23保护的配合及整定计算 33保护2处距离保护的整定与校验 33.2保护9处距离保护的整定与校验 44二次展开图的绘制 64保护测量电路 64绝对值比较原理的实现 64.1.2相位比较原理的实现 74.2保护韧匕闸回路 85总结 9参考文献 101设计原始资料1.1题目如图1-1所示网络，系统参数为：= 115/y/3kV , XGi = 15Q , XG2 = 10Q , XG3 = 1OQ , = 44kin , = 40km ,彳二 0.5S,心mJ S-c =50
4、 胁，Lc_d = 30 km , LD_E = 20km ,线路阻抗 0.4Q/灿，,=0.85, K,你=0.8, 心刃=1.15, Z.A_,max = 300A, /c_Dmax = 200A , /D_max = 150A , 7=1.5,心= 1.2 , K畑严2.32, =0.5s。对线路LI、L3进行距离保护的设计。（对2、9处进行保/护设计）1.2设计要求本文要完成的容是对线路的距离保护原理分析及整定计算，并根据分析和整定结果，合理 的选择继电保护设备设备，并选择正确的安装方式，以确保安装设备安全、可靠地运行。2继电保护方案设计2.1主保护配置距离保护I段和距离保护II段构成
5、距离保护的主保护，如图2-1为距离保护网络接线图。距离保护的I段2 3图2-1距离保护网络接线图瞬时动作，是保护本身的固有动作时间。保护1的整定值应满足：Z；ef l ZAS考虑到阻抗继电器和电流、电压互感器的误差，引入 可靠系数K；/一般取0.80.85),则Z打严K為Zab同理，保护2的I段整定值为Z爲七Zc如此整定后，距离I段就只能保护线路全长的80%90%,这是一个严重的缺点。为了切 除本线路末端10%20%围以的故障，就需要设責距离保护第II段。距离II段整定值的选择和限时电流速断相似，即应使其不超出下一条线路距离I段的保护围，同时 带有高岀一个/的时限，以保证选择性，当保护2第I段
6、末端短路时，保护1的测量阻抗为Z =乙3 +Z；.1引入可靠系数K；办一般取0.8),则保护1的II段的整定阻抗为Z.你=K你Z聊 +Z爲)=0.% +(0.8 0.85)Z/2.2后备保护配置为了作为相邻线路的保护装責和断路器拒绝动作的后备保护，同时也作为距离I段与距离II 段的后备保护，还应该装设距离保护第川段。距离III段：整定值与过电流保护相似，其启动阻抗要按躲开正常运行时的负荷阻抗来选择, 动作时限还按照阶梯时限特性来选择，并使其比距离III段保护围其他各保护的最大动作时限高 出一个山。距离保护III段，即作为本线路I、II段保护的近后备保护，又作为相邻下级线路的远后备保 护，灵敏度
7、应分别进行校验。Zz/；J=-11.51满足要求作为远后备保护时,- Z/( 0 +ZD_E 30x0.4 + 20x0.4 -按相邻线路末端短路进行校验，计算式为Z 律 _ 138.06满足要求(3)动作时间彳 =tn +Ar = ls3.2保护9处距离保护的整定与校验1、 保护9处距离保护第I段整定(1)线路L1的I段的整定阻抗为Z： = 厶 Z = 0.85 X 44x0.4 = 14.96。(2)动作时间tz=0s (第丨段实际动作时间为保护装責固有的动作时间)。2、 保护9处距离保护第II段整定(1)与相邻线路Sy距离保护I段相配合考虑到分支系数K饷的影响，线路L1的II段的整定 阻
8、抗为Z； = K；(m+K 以厶,)Zj =0.4x44 = 17.6Q , Z3 = z】厶=0.4x40 = 16Q念仏L%于是 z； = 0.8x(17.6 + 2x0.4x50) = 46.08Q(2)灵敏度校验距离保护II段，应能保护线路的全长，本线路末端短路时，应有足够的灵敏度。sen满足要求(3)动作时间，与相邻线路-Y距离II段保护配合，则tn =+ Ar = 0.55它能同时满足与相邻保护以及与相邻变压器保护配合的要求。3、线路L1距离保护第III段整定(1)整定阻抗：按躲开被保护线路在正常运行条件下的最小负荷阻抗乙丽来整定计算的,所以有U 0.9x110ZLmin = =
9、-7= = 190.530厶皿朽x0.3(2)灵敏度校验距离保护III段，即作为本线路I、II段保护的近后备保护，又作为相邻下级线路的远后备保护，灵敏度应分别进行校验。作为近后备保护时，按本线路末端短路进行校验，计算式为7,/ 92 04K呦=亠=一:一 = 4.36Zn 52.8x0.4满足要求作为远后备保护时，按相邻线路末端短路进行校验，计算式为K 一 Z作 _ 92.04呦乙山+札為y 21.12 + 2.32x20满足要求(3)动作时间卅=#+3A/ = 2s4、三段式电流接线原理图如图3-1所示。图3-1三段式电流接线原理图4二次展开图的绘制4.1保护测量电路对于动作于跳闸的继电保护
10、功能来说，最为重要的是判断出故障处于规定的保护区还是保 护区外，至于区或区外的具体位責，一般并不需要确切的知道。可以用两种方法来实现距离保 护。一种是首先精确地测量出Z”，然后再将它与事先确定的动作进行比较。当Z,”落在动作区 之时，判为区故障，给出动作信号；当乙”落在动作区之外时，继电器不动作。另一种方法不需 要精确的测岀Z”，只需间接地判断它是处在动作边界之外还是处在动作边界之，即可确定继电 器动作或不动作。4.1.1绝对值比较原理的实现如前所述，绝对值比较的一般动作表达式如式|Zb|s|Z所示。绝对值比较式的阻抗元件， 既可以用阻抗比较的方式实现，也可以用电压比较的方式实现。该式两端同乘
11、以测量电流人，并令匚乙=匕，则绝对值比较的动作条件又可以 表不为称为电压形式的绝对值比较方程。电路图如图41所示。CT图41绝对值比较的电压形成图4-2相位比较4.2保护跳闸回路三段式距离保护主要由测量回路、起动回路和逻辑回路三部分组成，电路如图43所示。(1)起动回路起动回路主要由起动元件组成，起动元件可由电流继电器、阻抗继电器、负序电流继电器 或负序零序电流增量继电器构成。正常运行时，整套保护处于未起动状态，即使测量元件动作 也不会产生误跳闸。起动部分用来在短路时起动整套保护，即解除闭锁，允许1、2ZJK和3ZJK 通过与门齐和5去跳闸。起动部分启动后，起动时间电路人，在0.1S时间(开放
12、时间)允许距 离I段跳闸。超过0.1S时7；动作，一方面通过禁止门JZ闭锁距离I段，另一方面起动切换继电 器，对于各段或各相有公用阻抗继电器的距离保护装責，进行段别或相别切换。(2)测量回路测量回路的I段和II段，由公用阻抗继电器1、2ZJK组成，而第III段由测量阻抗继电器3ZJK 组成。测量回路是测量短路点到保护安装处的距离，用以判断故障处于哪一段保护围。(3)逻辑回路逻辑回路主要由门电路和时间电路组成。与门电路包括与门芥、r2s或门h和禁止门jz, 用以分析判断是否应该跳闸。1XJKJZ3Y2图4-3保护跳闸回路5总结通过继电保护课程设计，本人从中学到了很多宝贵的经验和知识。对距离保护设
13、计的过程 有了一个很大程度了解，对设计的思路、基本方法、步骤有了深刻的认识。为以后的工作打下 了一个坚实的基础。通过这次设计，本人深刻的认识到了，理论知识和实践相结合是学习中相 当重要的一个环节，只有这样才能提高自己的实际操作能力，并且从中培养自己的独立思考。参考文献1启逊主编微机型继电保护基础M.:中国电力,2009.2贺家主编电力系统继电保护原理M.：中国电力,2010. 保会主编电力系统继电保护M.:中国电力,2005.4傅知兰.电力系统电气设备选择与实用计算M.:中国电力，2004. 春球.发电厂电气部分M.中国电力，2007.6丽华电力工程基础机械工业.继电保护原理课程设计成绩评价表
14、课程名称继电保护原理课程设计题目名称11OKV输电线路距离保护设计学生媛媛学号B2011052238指导教师黄丽霞职称教师序号评价项目指 标满分评分1工作量、工作态度和岀勤率按期圆满的完成了规定的任务，难易程度 和工作量符合教学要求，工作努力，遵守纪律， 岀勤率高，工作作风严谨，善于与他人合作。202课程设计质量课程设计选题合理，计算过程简练准确， 分析问题思路清晰，结构严谨，文理通顺，撰 写规，图表完备正确。403创新工作中有创新意识，对前人工作有一些改 进或有一定应用价值。54答辩能正确回答指导教师所提出的问题。35总分评语：该生报告容较详实，结构比较合理；报告字数符合相关要求，工整规，整齐;设计方案合理、可行，论文逻辑性较强，有一定的说服力；能对整个设计进行总结，得出定的实验结果。报告书写规完整，自述清晰，问题回答准确，设计认真。指导教师:年 月曰
