1、目錄電力系統繼電保護課程設計任務書1一、設計目的1二、課題選擇1三、設計任務1四、整定計算1五、參考文獻2輸電線路三段式電流保護設計3一、摘要3二、繼電保護基本任務3三、繼電保護裝置構成3四、繼電保護裝置的基本要求4五、三段式電流保護原理及接線圖5六、繼電保護設計61.確定保護3在最大、最小運行方式下的等值電抗62.相間短路的最大、最小短路電流的計算73.整定保護1、2、3的最小保護范圍計算74.整定保護2、3的限時電流速斷保護定值，并校驗靈敏度85.保護1、2、3的動作時限計算10參考文獻：10電力系統繼電保護課程設計任務書一、設計目的1、鞏固和加深對電力系統繼電保護課程基礎理論的理解。2、

2、對課程中某些章節的內容進行深入研究。3、學習工程設計的基本方法。4、學習設計型論文的寫作方法。二、課題選擇輸電線路三段式電流保護設計三、設計任務1、設計要求熟悉電力系統繼電保護、電力系統分析等相關課程知識。 2、原理接線圖四、整定計算L1=L2=60km,L3=40km,LB-C=30km,LC-D=30km,LD-E=20km,線路阻抗0.4/km,最大負荷電流IB-C.Lmax=300A,IC-D.Lmax=200A, ID-E.Lmax=150A,電動機自啟動系數Kss=1.5，電流繼電器返回系數Kre=0.85。最大運行方式：三臺發電機及線路L1、L2、L3同時投入運行；最小運行方式：

3、G2、L2退出運行。五、參考文獻1 谷水清電力系統繼電保護（第二版）M北京：中國電力出版社，20132 賀家禮電力系統繼電保護M北京：中國電力出版社，2004 3 能源部西北電力設計院電力工程電氣設計手冊（電氣二次部分）北京：中國電力出版社，19824 方大千實用繼電保護技術M北京：人民郵電出版社，2003 5 崔家佩等電力系統繼電保護及安全自動裝置整定計算M北京：水利電力出版社，1993 6 卓有樂電力工程電氣設計200例M北京：中國電力出版社，2002 7 陳德樹計算機繼電保護原理與技術M北京：水利電力出版社，1992 輸電線路三段式電流保護設計一、摘要 當今世界最重要的專門技術之一就是繼

4、電保護技術，使用最為廣泛、地位最為重要的能源，電力系統的安全穩定運行對國民經濟、人民生活乃至社會穩定都有著極為重大的影響。它要有一個專門保障體系，其中。電力系統斷電保護能在全系統范圍內，按指定分區實時地檢測各種故障和不正常運行狀態，快速及時地采取故障隔離或告警等措施，以求最限度地維持系統的穩定、保持供電的連續性、保障人身的安全、防止或減輕設備的損壞。電力系統繼電保護設計包括發電機、變壓器、線路、電動機、電容器等元件的保護方案選擇，自動裝置的選擇及整定計算等等。關鍵詞：繼電保護技術、自動裝置二、繼電保護基本任務 繼電保護裝置的基本任務是： 1.自動、迅速、有選樣性地將故障元件從電力系統中切除，使

5、故障元件免于繼續遭到破壞，并保證其他無故障元件迅速恢復正常運行。 2.反應電氣元件不正常運行情況，并根據不正常運行情況的種類和電氣元件維護條件，發出信號，由運行人員進行處理或自動地進行調整或將那些繼續運行會引起事故的電氣元件予以切除。反應不正常運行情況的繼電保護裝置允許帶有一定的延時動作。 3.繼電保護裝置還可以和電力系統中其他自動化裝置配合，在條件允許時，采取預定措施，縮短事故停電時間，盡快恢復供電，從而提高電力系統運行的可靠性。三、繼電保護裝置構成繼電保護裝置構成的方框圖。它內測量元件、邏輯元件和執行元件所組成，測量元件將從被保護對象(輸電線路或其亡電氣設備)輸入的信息(如電流、電壓等)與

6、預先給定的信息(稱為整定值)進行比較，鑒別被保護設備有無故障或正常下作情況。并輸出相應的信息。邏輯元件根據測量元件輸出的信息判斷保護裝置是否該動作于跳閘或動作干信號、是否需要帶延時跳間或延時給出信號輸出相應的信息。執行元件根據邏輯入件輸出的信息，送出跳問信息或報警信息予斷路器的控制回路或報警信號回路。圖1. 繼電保護裝置構成的方框圖四、繼電保護裝置的基本要求 根據電力系統繼電保護的任務，對于作用于斷路器跳問的繼電保護裝置有四點基本要求。 1選擇性電力系統發生故障時，繼電保護的動作應當具有選擇件，它僅將故障部分切除能繼續運行盡量縮小中斷供電的范圍。2動作迅速電力系統發生故障后，要求繼電保護裝置盡

7、快的動作切除故障部分，這樣做的好處(1)系統電壓恢復得快，減少對廣大用戶的影響。(2)電氣設備損壞程度減輕。(3)防止故障擴大，對高壓電網來說，快速切除故障更為必要，否則會引起電力系統振蕩甚至失去穩定。(4)有利于電弧閃絡處的絕緣強度恢復當電源切除后又自動重新合上(即采用白動重合閘裝置)再送電時容易獲得成功(即提高了自動重合閘的成功率)。3靈敏性靈敏性是指繼電保護裝置反應故障的能力，一般以靈敏系數的大小來衡量。4安全性和可靠性(1)選用確當的保護原理，在可能條件下盡量簡化接線，減少元器件的數量和觸點的數量。(2)提高保護裝置所選用的器件質量和工藝水平，并有必要的抗干擾措施。(3)提高保護裝置安

8、裝和調試的質量，并加強維護和管理。 除了上述四個方面基本要求之外，在選用繼電保護裝置時，還必須注意經濟性，在保證電力系統安全運行的前提下，應采用投資少、維護費用較低的保護裝置。 五、三段式電流保護原理及接線圖 圖2三段式電流保護原理接線圖圖2給出三段式電流保護的原理接線圖 ,其中1KA、2KA、lKS、KCO(保護出口中間繼電器)構成第1段無時限電流速斷保護；3KA、4KA、1KT、2KS、KCO構成第2段帶時限電流速斷保護；5KA、6KA、7KA，(采用兩相三繼電器式接線)、2KT、3KS、KCO構成第3段定時限過流保護, 出口中間繼電器KCO觸點帶o1s左右的延時，為的是躲過線路上避雷器的

9、放電時間。電流繼電器7KA接于A、C兩相電流之和上，是為了在Y，d接線的變壓器后發生兩相短路時提高過流保護的靈敏性。每個繼電器都由感受元件、比較元件和執行元件三個主要部分組成。感受元件用來測量控制量(如電壓、電流等)的變化，并以某種形式傳送到比較元件；比較元件將接收到的控制量與整定值進行比較，并將比較結果的信號送到執行元件；執行元件執行繼電器功作輸出信號的任務。繼電器撥動作原理可分為電磁型、感應型和整流型等；按反應的物理量可分為電流、電壓、功率方向、阻抗繼電器等；按繼電器在保護裝置中的作用可分為主繼電器(如電流、電壓、阻抗繼電器等)和輔助繼電器(如中間繼電器、時間繼電器和信號繼電器等)。由于這

10、些繼電器都具有機械可動部分和觸點，故稱它們為機電型繼電器，由這類繼電器組成的保護裝量稱為機電型繼電保護。六、繼電保護設計1.確定保護3在最大、最小運行方式下的等值電抗將系統電路等效,分為最小運行方式和最大運行方式,最大運行方式的電路如下圖3所示 圖3最大運行方式下等值電路圖由于G1,G2離短路故障點遠,可以合并為一個發電機,又可以將圖3進一步化間為圖4,如下 圖4最大運行方式下合并后的電路按照設計要求,對圖4的參數計算得到X1=6.7, X2=12, X3=10 , X4=16 , X5=12, X6=12 , X7=8按照上圖求得保護3在最運行方式下的等值電抗為 最大方式下把G2和L2退出運

11、行,得到最小運行方式,如下圖5所示 圖5最小運行方式下的等值電路圖中X1=20 , X2=24 , X3=10 , X4=16 , X5=12 , X6=12 , X7=8所以系統在最小運行方式下保護3的等值電抗為2.相間短路的最大、最小短路電流的計算當系統在最小運行方式下運行時C母線短路,此處有最大的短路電流為;當系統在最大運行方式下運行時C母線短路,此處有最小的短路電流為;對于D ,E母線發生相間短路的最大,最小短路電流計算,同樣的道理3.整定保護1、2、3的最小保護范圍計算 由于電流速斷保護的動作電流應躲過本線末端的最大短路電流.,故應考慮最小運行方式下的三相短路電流.故有,保護1的第段

12、的動作電流為:=1.06KA 動作時間為 并且保護1的電流保護的第段的最小保護范圍應在最小運行方式的條件求取,因為當保護處于最大運行方式下線路的外部發生短路時,電流測量元件的保護范圍可能會超出本線路的長度.保護會發生誤動.從而失去選擇性,又 故滿足要求同理,對于保護2, 3速斷保護的整定計算,也可以如此進行計算=1.30KA保護2的最小靈敏度的計算為:保護3的最小靈敏度的計算為:當最小靈敏度大于時,滿足保護設計要求,經計算都滿足4.整定保護2、3的限時電流速斷保護定值，并校驗靈敏度 由于無時限電流速斷保護只能保護線路的一部分,而該線路的剩下部分的短路故障必須依靠另外一種電流保護,即帶時限的電流

13、速斷保護，對于此種保護的動作電流和動作時間的整定分別為:其中為時限階段,它與短路器的動作時間,被保護線路的保護的動作時間誤差等因素有關.這里我們取=0.5S ,所以對于保護3的電流保護的第段的動作電流應與相鄰線路電流保護的第段相配合,即分支系數為:所以該處電流保護的第段的靈敏度為:故不滿足靈敏度的要求.斷路器3QF處電流保護的第段與相鄰線路電流保護的電流保護的第段相配合即有 所以=0.99KA此時的靈敏度 滿足要求此時斷路器3QF處電流保護的第段動作時間和斷路器2QF處電流保護的第段動作時間相配合 對于保護2QF的電流保護的第段與相鄰線路1QF電流保護的電流保護的第段相配合此時的靈敏度 滿足要求5.保護1、2、3的動作時限計算整定保護1、2、3的過電流保護定值，假定母線E過電流保護動作時限為0.5s，確定保護1、2、3過電流保護的動作時限，校驗保護1作近后備，保護2、3作遠后備的靈敏度。定時限過電流保護的作用是作本線主保護的后備保護,即近后備保護,并做相鄰下一線路的后備保護,即遠后備保護。因此，它的保護范圍要求超過相鄰線路的末端。代入計算得靈敏度為： 代入計算得到：故保護1可以作E點的近后備保護。故保護2 ，3可以作E點的遠后備保護。參考文獻：1谷水清電力系統繼電保護（第二版）M北京：中國