南华大学电气工程学院继电保护课程设计 20114450310 陈彪
110KV单电源环形网络相间(接地)短路电流保护的设计继电保护
课程设计任务书
110KV单电源环形网络相间短路电流保护的设计 110KV单电源环形网络接地短路电流保护的设计 一、已知条件
二、
b=20 c=30 d=40 e=40
1．网络中各线路均采用带方向或不带方向的电流电压保护，所有变压器均
采用纵差动作为主保护，变压器采用Y/??11接线。
2．发电厂最大发电容量为3?60MW，最小发电容量为2?60MW。 3．网络正常运行方式为发电厂容量最大且闭环运行。 4．允许最大故障切除时间为0.9S.
5．110千伏断路器均采用DW2?110型断路器，它的跳闸时间为0.05S，Ⅱ
段保护动作时间0.4 S。
6．线路AB、BC、AD和CD的最大负荷电流请自行计算，负荷自启动系数为
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1.5。
7．各变电所引出线上后备保护的动作时间如图所示，?t?0.5S。 8．线路的正序电抗均为0.4?/KM。
9．主保护灵敏系数的规定：线路长度200公里以上不小于1.3，线路长度
50~200公里不小于1.4，50公里以下不小于1.5。
10． 后备保护灵敏系数的规定：近后备保护不小于1.3；远后备保护不小
于1.2。
三、设计任务
1．确定保护1、3、5、7的保护方式（三段式）、各段保护整定值及灵敏度。 2．绘制保护1的接线图（包括原理图和展开图）。
3．撰写说明书，包括短路计算过程（公式及计算举例）、结果和保护方式的
选择及整定计算结果（说明计算方法）。
四、设计要点
1．短路电流及残压计算，考虑以下几点 1.1 运行方式的考虑 1.2 最大负荷电流的计算 1.3 短路类型的考虑 1.4 曲线绘制
2．保护方式的选择和整定计算
1.1 保护的确定应从线路末端开始设计。
1.2 优先选择最简单的保护（三段式电流保护），以提高保护的可靠性。当
不能同时满足选择性、灵敏性和速动性时，可采用较为复杂的方式，比如采用电流电压连锁保护或方向保护等。 1.3 将最终整定结果和灵敏度校验结果列成表格。
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摘要
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。因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段：继电保护的萌芽期、晶体管继电保护、集成运算放大器的集成电路保护和计算机继电保护。继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化的发展。
继电保护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。
这次课程设计以最常见的110KV电网线路保护设计为例进行分析设计，要求对整个电力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了解。特别是对继电保护、电力系统、电路、发电厂的电气部分有一定的研究。重点进行了电路的化简，短路电流的求法，继电保护中电流保护、距离保护的具体计算。 关键字：继电保护，电流保护，距离保护
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引言...................................................................... 1 1运行方式的选择 .......................................................... 3 1.1 运行方式的选择原则................................................ 3 1.1.1 发电机、变压器运行方式选择的原则............................. 3
1.1.2 变压器中性点接地选择原则..................................... 3 1.1.3 线路运行方式选择原则......................................... 3 1.1.4 流过保护的最大、电小短路电流计算方式的选择................... 3 1.1.5 选取流过保护的最大负荷电流的原则............................. 4
2 保护装置的选定原则...................................................... 4 3 电网各个元件参数计算及负荷电流计算...................................... 5
3.1 计算网络参数 ...................................................... 6 3.2 元件等值电抗计算 .................................................. 7
3.2.1输电线路等值电抗计算 ......................................... 7 3.2.2变压器等值电抗计算 ........................................... 7 3.2.3 发电机等值电抗计算........................................... 8 3.2.4 最大负荷电流计算............................................. 8
4 最大运行方式与最小运行方式的选定原则.................................... 9 5 短路电流计算和残余电压 Ures计算 ........................................ 9 6 线路保护方式的确定..................................................... 12
6.1 线路保护配置的一般原则 ........................................... 12 6.2保护方式的确定及动作值的整定...................................... 12
6.2.1 AB线路1QF的整定 ........................................... 12 6.2.2 BC线路3QF的整定 ........................................... 14 6.2.3 BD线路5QF的整定 ........................................... 16 6.2.4 DA线路7QF的整定 ........................................... 18
设计心得................................................................. 21 参考文献................................................................. 22
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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
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