电力系统继电保护课程设计
指导教师评语
平时（30） 修改（40） 报告（30） 总成绩
专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气xxx 姓 名： xxxxxx 学 号： xxxxxxxxx 指导教师： xxxxxx
兰州交通大学自动化与电气工程学院
2012 年 7月 7日
电力系统继电保护课程设计报告
1 设计原始资料
1.1 题目
如下图所示网络，系统参数为:
E??115/3kV，XG1?15，XG2?10?，XG3?10?，L1?44km，L3?40km，
III LB?C?50km，LC?D?30km，LD-E?20km，线路阻抗0.4?/km，Krel=0.85，Krel=0.8，
Krel=1.15，IB-C.max?300A，IC-D.max?200A，ID-E.max?150A，KSS?1.5，Kre?1.2。
A9G13G25G3L3421L18CDEB 试对线路L1、L3进行距离保护的设计。（对2、9处进行保护设计）
1.2 要完成的内容
本文要完成的内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 设计原理
2.1.1 主保护配置
距离保护Ⅰ段和距离保护Ⅱ段构成距离保护的主保护。 距离保护的Ⅰ段
- 1 -
电力系统继电保护课程设计报告
A1B2C3
图2.1 距离保护网络接线图
瞬时动作，tⅠ是保护本身的固有动作时间。
I保护1的整定值应满足：Zset.1电压互感器的误差，?ZAB考虑到阻抗继电器和电流、
引入可靠系数K(一般取0.8—0.85)，则
Ι ZsIet?Z.1Krel A B (2.1)
Ιrel[1]同理，保护2的Ⅰ段整定值为
IΙZset.2?KrelZBC (2.2)
[1]如此整定后，保护的Ⅰ段就只能保护线路全长的80%—85%，这是一个严重的缺点。为了切除本线路末端15%—20%范围以内的故障，就需要设置距离保护第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段的保护范围，同时带有高出一个?t的时限，以保证选择性,当保护2第Ⅰ段末端短路时，保护1的测量阻抗为
Ι (2.3) Zm?ZAB?Zset.2[3]引入可靠系数K(一般取0.8)，则保护1的Ⅱ段的整定阻抗为
IIΙΙΙ Zset.1?Krel(ZAB?Zset.2) (2.4)
ΙΙrel[3] ?0.8?ZAB?(0.8~0.85)ZBC?
2.2.2 后备保护配置
为了作为相邻线路的保护装置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Ⅲ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段保护范围内其他各保护的最大动作时限高出一个?t。
3 保护的配合及整定计算
- 2 -
电力系统继电保护课程设计报告
3.1 保护2处距离保护的整定与校验
3.1.1 保护2处距离保护第I段整定
(1) 2处的I段的整定阻抗为
I Zset?KⅠrelLC-Dz1 (3.1)
[3]
=10.2?
(2) 动作时间
tI?0s（第Ⅰ段实际动作时间为保护装置固有的动作时间）。
3.1.2 保护2处距离保护II段整定
(1) 与相邻线路LD-E距离保护Ⅰ段相配合，线路的Ⅱ段的整定
IIIII (3.2) Zset?Krel(LC-Dz1?Krelz1LD-E） =0.8×﹙30×0.4＋0.85×20×0.4﹚
=15.04Ω (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。考虑到各种误差因素，要求灵敏系数应满足
KsenIIZset? (3.3) ZLC-D[3] ?1.25 3满足要求
(3) 动作时间，与相邻线路LD-E距离Ⅰ段保护配合，则
tII?tI??t?0.5s (3.4)
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。 3.1.3 保护2处距离保护II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ZLmin来整定计算的，所以有
III Zset?[3][3]ZLmin (3.5)
KrelKreKssU1min (3.6) ILmax ZLmi?n ?285.79?
- 3 -
电力系统继电保护课程设计报告
已知Krel?1.15，KR?1.2，Kss?1.5，带入公式(3.5)可得
IIIZset?285.79?138.06?
1.15?1.2?1.5(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[3]
IIIKsen?ZsetZ L1?11.51
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[3]
?ZIIIKsetsenZ LC-D?ZD-E?138.0630?0.4?20?0.4
?6.93
满足要求
(3) 动作时间
tIII2?tIII1??t ?1s
3.2 保护9处距离保护的整定与校验
3.1.1 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[3]
ZIⅠset?KrelL1z1 =0.85×44×0.4
=14.96?
(2) 动作时间tI?0s（第Ⅰ段实际动作时间为保护装置固有的动作时间）。3.1.2 保护9处距离保护第Ⅱ段整定
(1) 与相邻线路L[3]B-C距离保护Ⅰ段相配合，线路L1的Ⅱ段的整定阻抗为
ZIIIIset?Krel(L1z1?KrelKb.minz1LB-C） - 4 -
(3.7) (3.8) (3.9)
(3.10) (3.11)