1、精選公文范文，管理類，工作總結類，工作計劃類文檔，歡迎閱讀下載110KV單電源環形網絡繼電保護設 計河南科技大學課程設計說明書課程名稱 繼電保護課程設計 題 目 110KV單電源環形網絡 繼電保護課程設計-2、4、6保護 學 院 農業工程學院 班 級 學生姓名指導教師邱兆美日期農業工程學院課程設計說明書 課程設計任務書課程設計名稱繼電保護課程設計學生姓名 專業班級 農電111班設計題目 110KV單電源環形網絡繼電保護設計2、4、6保護一、課程設計目的 專業課程設計，一方面使學生獲得綜合運用學過的知識進行電力變 電所、牽引變電所各主要元件的保護設 計及整定和保護設備的選型的基本能精選公文范文，

2、管理類，工作總結類，工作計劃類文檔，感謝閱讀下載 1 精選公文范文，管理類，工作總結類，工作計劃類文檔，歡迎閱讀下載力，另一方面能鞏固與擴大學生的電氣 綜合設計知識，為畢業設計做準備，為 后續課程的學習及今后從事科學研究、 工程技術工作打下較堅實的基礎。學生 通過專業課程設計，應在下述各方面得 到鍛煉：1.掌握繼電保護保護方案的確定原則，整定計算的一般步驟，了 解系統運行方式的確定，保護整定系數 的分析與應用，前后級整定配合的基本 原則；2.掌握保護、控制、測量、信號回路閱讀和設計基本方法；3.學習相關保護設備的選擇和一般的維護。二、設計內容和要求 1.短路計算。 必須說明系統運行方式、短路點

3、與短路 類型的決定原則或依據。 2.保護 方式的選擇及整定計算。要求說明選用 保護方式的原則，各保護的整定計算條 件，并用表格列出整定計算結果。3.繪制保護原理接線圖。要求繪制單線 原理接線圖及某一元件保護原理展開 圖。 4.對保護的評價。要求從選 擇性、靈敏性和速動性、可靠性四個方 精選公文范文，管理類，工作總結類，工作計劃類文檔，感謝閱讀下載 2 面來評價所采用保護的質量。 5.編 寫設計說明書。不少于2000字的說明書。 三、設計任務和要求1.原始數據 ？ 線路AB、BC、CA的最大負荷電流分別 為220A、130A、220A,負荷 的自 起動系數Kss?;?網絡中各線路采用帶方向或不帶

4、方向的電流電壓保護， 變壓器采用縱聯差動保護作為主保護，變壓器為Y, d11接線； ？發 電廠的最大發電容量為3X50MW,最小 發電容量為2X50MW（發變組停運）;農業工程學院課程設計說明 書？各變電所引出線上的后備保護動作時間如圖示，后備保護的時 限級差=;?線路的電抗每公里均為Q; ?電壓互感器的變比 nTV?110/, AB、AC線路電流互感器變 比 nTA?300/5,其它參數如圖所示。2X 20MW2X 40MA3X 50MWcos4） = 60MM20MVA 2.設計要求 ？確定 保護2、4、6的保護方式，以及它們的 Iop、Uop、Ksen 和 top； ?繪制保護 4 精選

5、公文范文，管理類，工作總結類，工作計劃類文檔，感謝閱讀下載 3 精選公文范文，管理類，工作總結類，工作計劃類文檔，歡迎閱讀下載的接線圖及網絡單線圖；？對本網絡所 采用的保護進行評價。 四、時間進度安 排 1.明確任務和文獻查找：1天 2.短路計算：2天 3.保護方式選 擇及整定計算：2天 4.繪制保護原 理接線圖：2天5.編寫說明書：2天 6.準備答辯及答辯：1天五、主要農業工程學院課程 設計說明書目 錄第 一 章緒論 1 § 設 計 的 意義1獻計的目的1第二章設計內容3§計算 網 絡各參數3§運行方式的選定原則4§ 短 路 電 流 計算5§

6、計算BC線路其最大運行方式短路電流5計算BC線路其最小運行方式短路電流7微路保護配置的一般原則 10 § 110KV線路繼電保護和自動裝置的配置10§（呆護裝置的配置10§自動裝置配置11§距 離 保 護 整 定 計AC 線 路 6QF 的 整定12§ BC線路4QF的整定14 AB線路2QF的整定15 §保護4的繼電保護接線第三章保護評價 20 第 四 章 設計心得22農業工程學院課程設計說明書指供電系統中的發電機，變壓器，并聯線路部分投入的 運行方式。系統在最小運行方式工作的時候，等值阻抗最大，短路電流最小， 發電機容量最小。其計

7、算如下：最大運行方式下的最小電源阻抗為： ZS?min =/ = /=最小運行方式下的最 大電源阻抗為：ZS?max = /2+/2 = 海路電流計算 計算最大短路電流， 并計算各段路點的短路電流Ik。 為 計算動作電流，應該計算最大運行方式 下的三相短路電流，為檢驗靈敏度要計 算最小運行方式下的兩相短路電流。而 對于短路點的選擇一般選擇在高、低壓 母線上和電氣設備接線處。為計算2QF、 4QF、6QF的整定值，根據如上系統圖 可知，最大運行方式要求1QF斷開，等 值阻抗圖如圖。圖最大運行方式下三相短路等值阻抗圖t序農書序計算BC線路其最大運行方式短路電流 CA線路斷開，C端發生短路故障，壓

8、網圖如下所示5業工程學院課程設計說明 正序負序號正序阻抗 Z1?*=?=Z2?*3精選公文范文，管理類，工作總結類，工作計劃類文檔，感謝閱讀下載 7 =精選公文范文，管理類，工作總結類，工作計劃類文檔，歡迎閱讀下載=零序阻抗？*?|?32故障點C:三相Ik11? X1? 化為有名值 Ik 兩相 Ik?150?1?3?X1?2化為有名值Ik 單相Ik?150?3? ?2? 化為有名值Ik兩相接地：？150?6農業工程學院課程設計說明書k?3? ?.521? 化為有名值：Ik ? §計算BC線路其 最小運行方式短路電流各序網絡圖如下所示 正序 X1? 零序 轉化為星形圖化簡如下：X0?|

9、?正序阻抗：Z1?*=Z2?*=2 7農業工程學院課程設計說明書零序阻抗： ？*?(?)|(?)?22 故障點 C短路電流計算如下：三相Ik1?X1?150?1?3?X1?2有名值Ik 兩相Ik? 有名值Ik?150? 3?2? 單相 Ik?有名值 Ik?150?兩相接地精選公文范文，管理類，工作總結類，工作計劃類文檔，感謝閱讀下載 9 Ik?13?2=有名值：Ik? 同理得K2、K3、K4各個 短路點短路電流為： 短路電流短路點K1 K2 K3 K4最大運行方式最小運行方式農業工程學院課程設計說明書表短路電流值 9農業工程學院課程設計說明書§ 線路保護配置的一般原則考慮經濟的優越性

10、：可以嘗試配三段式電流保護，同時于系統 是環網運行，相當于雙電源運行一定要 加方向元件。在110KV等級電力網絡 中，三段式電流保護可能在系統最小運 行方式下沒有保護范圍，如果系統在最 小運行方式下運行的幾率不大的情況 下，而且資金不夠的情況下可以嘗試三 段式電流保護，基本可以保證系統正常 運行。 對于110KV及以上的電 壓電網的線路繼電保護一般都采用近后 備原則。當故障元件的一套繼電保護裝 精選公文范文，管理類，工作總結類，工作計劃類文檔，感謝閱讀下載 8 置拒動時，相互獨立的另一套繼電保護 裝置動作切除故障。而當斷路器拒絕動 作時，啟動斷路器失靈保護，斷開與故 障元件相連的所有聯接電源的

11、斷路器。 對瞬時動作的保護或瞬時段保護，其整 定值應保證在被保護元件發生外部故障 時，繼保裝置可靠且不動作，但單元或 線路變壓器組的情冰況除外。 110KV線路保護應按加強主保護、簡化 后備保護的基本原則配置和整定。其中 兩套全線速動保護的交流電流、電壓回 路和直流電源彼此獨立；每一套全線速 動保護對全線路內發生的各種類型故 障，均能快速動作切除故障；兩套全線 速動保護應具有選相功能；兩套主保護 應分別動作于斷路器的一組跳閘線圈； 兩套全線速動保護分別使用獨立的遠方 信號傳輸設備；具有全線速動保護的線 路，其主保護的整組動作時間應為：對 近端故障不大于20毫秒；對遠端故障 不大于30毫秒。考慮

12、系統的運行方式：110KV高壓輸電網絡應該屬于大精選公文范文，管理類，工作總結類，工作計劃類文檔，歡迎閱讀下載接地電力系統，需要配置零序保護。如 上考慮到環網運行，也要加方向元件。 保證保護不誤動作。§ 110KV線路繼電保護和自動裝置的配置§（呆護裝置的配置 （1）主保護的配置 系統可知110KV線路配置有眾聯保護， 全線路上任意點故障都能快速切除，保證 系統穩定安全運行。（2）后備保護的配置10農業工程學院課程設計說明書考慮保護性能優越性：110線路應該配距離保護， 但是距離保護復雜而且價格昂貴，維護 困難?？紤]經濟的優越性：可以嘗試配三段式電流保護，同時于系統是環 網

13、運行，相當于雙電源運行一定要加方 向元件。在110KV等級電力網絡中，三 段式電流保護可能在系統最小運行方式 下沒有保護范圍，如果系統在最小運行 方式下運行的幾率不大的情況下，而且 資金不夠的情況下可以嘗試三段式電流 保護，基本可以保證系統正常運行。考慮系統的運行方式：110KV高壓輸電網絡應該屬于大接地電力系統，需要配 置零序保護。如上考慮到環網運行，也 要加方向元件。保證保護不誤動作。結論：繼電保護保護裝置的配置不是一層 不變的，要考慮系統運行情況、經濟狀 況、人員技能、環境影響等等情況，但 是電力系統繼電保護的基本任務不變：1.自動、迅速、有選擇的將故障元件沖系 統中切除。2.反應電力設

14、備的不正常運行 狀態，并根據運行維護條件，動作于發 出信號或跳閘。§自動裝置配置(1)簡述電力系統自動裝置是指在電力網中發生故障或異常時起控制作用 的設備，主要包括自動重合閘、備用電 源自動投入裝置、低頻減載和失壓解列 裝置等設備，電網中自動裝置的型號多、 邏輯千變萬化，在實際運行中會暴露一 些問題。電網中自動裝置的配置，需要 我們進行全面的考慮。(2)系統安全自動 裝置的配置配置重合閘：在電力系 統故障中，打多數故障是輸電線路故障。運行經驗表明大多數線路故障是瞬時精選公文范文，管理類，工作總結類，工作計劃類文檔，感謝閱讀下載 11 性”故障，此時，如果把斷開的線路在合 上，就能恢復

15、正常供電。結論：如圖所示：該系統為110KV輸電線路系統， 按照要求，每一個斷路器都應該裝有 ARD裝置，并與繼電保護后加速配合形 成重合閘后加速保護，保證電力系統最 大限度的正常供電。配置備用電源自動投入裝置：當線路或用電設備發生 故障時，能夠自動迅速、準確的把備用 電源投入用電設備中或把設備切換到備 用電源上，不至于讓用戶斷電的一種裝 置。11農業工程學院課程設計說明書結論：如圖所示：該系統為110KV輸電線路系統， 根據系統要求，如果B變電站或C變電 站中的兩臺變壓器，為了保證負荷可以 長時間的正常運行，應該加入AAT裝置。 配置低頻、低壓減載裝置：它在電力系 統發生事故出現功率缺額使電

16、網頻率、 電壓急劇下降時，自動切除部分負荷，防 止系統頻率、電壓崩潰，使系統恢復正常, 保證電網的安全穩定運行和對重要用戶=精選公文范文，管理類，工作總結類，工作計劃類文檔，歡迎閱讀下載=的連續供電。結論：如圖所示：該系統為110KV輸電線路系統，根據當地 系統運行狀況和系統要求，為了保證系 統能夠穩定運行，防止系統頻率、電壓 崩潰應該在變電站B、C、D中配置低頻、 低壓減載裝置。§距離保護整定計算 §AC線路6QF的整定 保 護6的I段保護線路AC末端的最大三相短路電流錯誤！未找到引用源。動作電流錯誤！未找到引用源。 取 錯誤！未找到引用源。，則保護6的電流 保護第I段動

17、作電流為保護范圍的校驗 最小運行方式下，AC 線路X處兩相短路的電流為： 靈敏度滿足要求。 保護6的n段保 護： 12農業工程學院課程設計說明書與保護5的第I段相配合 保護5的電流保護第I 段動作電流為錯誤！未找到引用源。取錯誤！未找到引用源。動作時限錯誤！ 未找到引用源。 靈敏度校驗本線路Ac末端的最小兩相短路電流錯誤！未找到引用源。故錯誤！未找到引用源。 靈敏度不滿足要求，可與保護5段的電 流保護第II段相配合。 保護6的 田段保護 動作電流的整定 取錯 誤！未找到引用源。動作時限錯誤！未找到引用源。 靈敏度校驗 作近后備時，按本線路 AC末端的最小 兩相短路電流錯誤！未找到引用源。來 校

18、驗，即作遠后備時，按相鄰線路CB末端的最小兩相短 路電流錯誤！未找到引用源。來校驗， 13農業工程學院課程設計說明書§ BC線路4QF的整定保護4的I段保護 線路BC末端的 最大三相短路電流錯誤！未找到引用源。 取錯誤！未找到引用源。，則保護4的電 流保護第I段動作電流為保護范圍的校驗最小運行方式下，BC線路X處兩相短路的電流為： 靈敏度滿足要求。保護4的n段保護：與保護3的第I段相配合 保護3的 電流保護第I段動作電流為錯誤！未找到引用源。取錯誤！未找到引用源。動作時限錯誤！未找到引用源。靈敏度校驗 本線路BC末端的最小 兩相短路電流錯誤！未找到引用源。 故 錯誤！未找到引用源。

19、靈敏度不滿 足要求，可與保護4的電流保護第II段 相配合。保護4的田段保護14農業工程學院課程設計說明書第三章 綜合評價 根據 繼電保護和安全自動裝置 技術規程”及題目給定的要求，從選擇 性、靈敏性、速動性及可靠性四個方面 來對本網絡所采用的保護進行評價。一 個繼電保護裝置的好壞，主要是從它的 選擇性、靈敏性、速動性及可靠性等方 面衡量的。1、 選擇性繼電保護的選擇性是指保護裝置動作 時，在最可能小的區間內將故障從電力 系統中斷開，最大限度地保證系統中無精選公文范文，管理類，工作總結類，工作計劃類文檔，感謝閱讀下載 17 =精選公文范文，管理類，工作總結類，工作計劃類文檔，歡迎閱讀下載=故障部

20、分仍能繼續安全運行。它有兩種 意思：其一是只應有裝在故障原件上的 保護裝置動作切除故障；其二是力爭相 鄰元件的保護裝置對它起后備保護作 用。電流速斷保護只能保護線路的一部分，限時電流速斷保護只能保護線 路全長，但不能作為下一段線路的后備 保護，因此必須采用限時過電流保護作 為本線路和相鄰下一線路的后備保護。實際上，電流速斷保護I段常常不能通 過靈敏度的校驗，主要是因為系統運行 方式變化比較大，在最小運行方式下， 保護I段往往沒有保護范圍，為此，常 使用電流電壓聯鎖保護代替電流速斷保 護，實現I段的主保護。本設計中，為 了保證選擇性，采用了功率方向元件， 并通過上下級之間的配合實現了保護的 選擇

21、性。2、 速動性 繼電保護的速動性是指盡可能快地切除故 障，以減少設備及用戶在大短路電流、 低電壓下運行的時間，降低設備的損害 程度，提高電力系統并列運行的穩定性電流電壓保護第I段及第E段共同作為 線路的主保護，能滿足網絡主保護的速 動性要求。而第三段保護則因為越接近 電源，動作時間越長，有時動作時間長 達好幾秒，因而一般情況下只能作為線 路的后備保護。本設計的主保護動作時 間滿足題目要求。3、靈敏度 20農業工程學院課程設計說明書繼電保護的靈敏性是指對于其保護范圍內發生故障或 不正常運行狀態的的反應能力。電流保護的靈敏度因系統運行方式的變化 而變化。一般情況下能滿足靈敏度要求。 但在系統運行

22、方式變化很大，線路很短 和線路長而負荷重等情況下，其靈敏度 可能不容易滿足要求，甚至出現保護范 圍為零的情況。三段式電流保護的主要 優點是簡單、可靠，并且一般情況下都 能較快切除故障。缺點是它的靈敏度受 保護方式和短路類型的影響，此外在單 側電源網絡中才有選擇性。4、可靠性 電流保護的電路構成，整定計算及調試維修都較為簡單，因此， 它是最可靠的一種保護。計算整定過程的幾個注意點：單電源環形網絡的相間 短路保護可采用帶方向或不帶方向的電 流電壓保護，因此在決定保護方式前， 必須詳細地計算短路點短路時，渡過有 關保護的短路電流和保護安裝處的殘余 電壓，然后根據計算結果和題目的要求 條件下，盡可能采

23、用簡單的保護方式。 系統運行方式的考慮除了發電廠發電容 量的最大和最小運行方式外，還必須考 慮在設備檢修或故障切除的情況下，發 生短路時渡過保護裝置的短路電流最大 和最小的系統運行方式，以便計算保護 的整定值靈敏度。在求不同保護的整定 值和靈敏度時，應該注意短路點的選擇。 后備保護的動作電流必須配合，要保證 較靠近電源的上一元件保護的動作電流 大于下一元件保護的動作電流，且有一 定的裕度，以保證選擇性?？煽啃园ò踩院托刨囆?，是繼電保護最基 本的要求。安全性是要求繼電保護在不需要它動作時可靠不動作，即不發生誤 動作。信賴性是要求繼電保護在規定的 保護范圍內發生了應該動作的故障時動 作，即不發生拒絕動作。本設計采用的 三段式電流保護，當全系統任意一點發 生短路時，保護裝置都可以在的時間內 切除故障，