继电保护专业课程设计线路距离保护原理.doc
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继电保护原理课程设计报告 评语: 考 勤 (10) 守 纪 (10) 设计过程 (40) 设计报告 (30) 小组答辩 (10) 总成绩 (100) 专 业: 班 级: 姓 名: 学 号: 指引教师: 兰州交通大学自动化与电气工程学院 年 7月 11日 1 设计原始资料 1.1 详细题目 如下图1所示网络,系统参数为: 、XG1=15Ω、XG2=11Ω、XG3=11Ω、L1=L2=61km,km、km、km,线路阻抗km,,IBCmax=311A、ICDmax=211A、IDEmax=151A、,。 图1电力系统示意图 试对线路中保护8和保护1做距离保护。 1.2 要完毕内容 本次课程设计要完毕内容是熟悉线路距离保护原理及对保护1和护保护8进行整定计算,并对所要用互感器进行选取。 2 分析要设计课题内容 2.1 设计规程 在设计中要满足继电保护四个基本规定:选取性、速动性、敏捷性、可靠性。各个保护之间要互相配合,保证每个保护都不会浮现勿动和拒动现象。并且在各个保护配合下,实现全线有效保护,杜绝“死区”存在。 2.2 本设计保护配备 2.2.1 主保护配备 距离保护Ⅰ段和距离保护Ⅱ段构成距离保护主保护。 (1) 距离保护Ⅰ段 图2距离保护网络接线图 瞬时动作,是保护自身固有动作时间,普通可以忽视。 保护1整定值应满足:考虑到阻抗继电器和电流、电压互感器误差,引入可靠系数(普通取0.8-0.85),则 同理,保护2Ⅰ段整定值为: (2) 距离Ⅱ段 与相邻下级线路距离保护Ⅰ段相配合,同步带有高出一种时限,以保证选取性,例如在图2中,保护1整定阻抗值为: 动作时间: tⅡ=t1+∆t 2.2.2 后备保护配备 当主保护由于各种因素没有动作,在延时很短时间后(延时时间依照各回路规定),由后备保护将启动并动作,将故障回路跳开。在距离保护中还应当装设距离保护第Ⅲ段,来作为距离Ⅰ段与距离Ⅱ段后备保护。 距离Ⅲ段:其启动阻抗要按躲开正常运营时负荷阻抗来选取,动作时限还按照阶梯时限特性来选取,并使其比距离Ⅲ段保护范畴内其她各保护最大动作时限高出一种。 3保护配合整定 3.1 QF8距离保护整定与校验 3.1.1 QF8距离保护第I段整定 (1) QF8Ⅰ段整定阻抗为: (2) 动作时间 3.1.2 QF8距离保护第Ⅱ段整定 (1) 与相邻发电机G2速断保护相配合,QF8Ⅱ段整定阻抗为: 其中 : 由此可求出保护8距离保护Ⅱ段整定值为: (2) 敏捷度校验 距离保护Ⅱ段,应能保护线路全长,本线路末端短路时,应有足够敏捷度。 即满足敏捷度规定。 (3) 动作时间,与距离Ⅰ段保护配合,则 s 3.1.3 QF8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营条件下最小负荷阻抗来整定计算。 其中,取,,。 (2) 敏捷度校验 距离保护Ⅲ段,即作为本线路Ⅰ、Ⅱ段保护近后备保护,又作为相邻下级线路远后备保护,敏捷度应分别进行校验。 作为近后备保护时,按本线路末端短路进行校验,计算式为: 即满足敏捷度规定。 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: 即满足敏捷度规定。 (3) 动作延时 3.2 QF1距离保护整定与校验 3.2.1 QF1距离保护第I段整定 (1) 线路Ⅰ段整定阻抗为: (2) 动作时间 3.2.2 QF1距离保护第Ⅱ段整定 (1)由于线路DE在系统末端,因此在整定期无需考虑下级保护,只要整定值满足线路全长速断即可。线路DEⅡ段整定阻抗为: (3) 动作时间: 3.2.3 QF1距离保护第Ⅲ段整定 由于保护1距离保护Ⅱ段已经可以满足线路全长保护,因此无需做Ⅲ段整定就能满足规定。然而考虑到距离保护也许会浮现故障拒动,因此可以另设熔断器来更好保护线路。 4 互感器选取 4.1电流互感器选取 假设互感器安装地点在屋内,安装方式为支持式,安装处线路Imax=350A电网额定电压UNS=110kv。 电流互感器选取应满足: UN≥UNS Ial=KI N1≥Imax (A) 式中 K为温度修正系数,I N1为电流互感器一次侧额定电流。 由此可选型号为LCWB-110屋外型电流互感器,变比为400/5,精确级0.5,额定阻抗ZN2=0.4Ω。热稳定倍数Kt=75,动稳定倍数Kes=135。 热稳定校验。 (KtI N1)²=(75×0.4)² = 900(kA)²·s>Qk 动稳定校验。 4.2 电压互感器选取 依照装设地点、母线电压及无油化规定选型号为JDC-110电压互感器。电压互感器及装设在其回路中裸导体和电器,不必做热、动稳定校验。 5 原理图绘制 5.1 保护跳闸回路 三段式距离保护重要由测量回路、启动回路和逻辑回路三某些构成,如图3所示。 启动回路重要由启动元件构成,启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。 测量回路Ⅰ段和Ⅱ段,由公用阻抗继电器1、构成,而第Ⅲ段由测量阻抗继电器构成。测量回路是测量短路点到保护安装处距离,用以判断故障处在那一段保护范畴。 图3保护跳闸回路 6 总结 本次课程设计重要完毕内容是依照距离保护原理和办法对保护1和8进行距离保护设计,通过度析和计算,在保护8处设立I、II段主保护,以及Ⅲ段后备保护;在线路DE处在系统末端,保护1处设立I、II段主保护,此外可以增长熔断器来提高保护可靠性。从而满足了对1、8处保护基本规定。 距离保护I段主保护是瞬时动作,它只能保护线路全长80%—85%。距离保护II段主保护经0.5s延时后启动,后备保护启动,通过后备保护将故障切除,从而实现对全线路保护。距离保护Ⅲ段后备保护可以防止下级保护拒动。 依照距离保护工作原理,通过各个级保护互相配合,它可以在多电源复杂网络中保证动作选取性,但由于电力系统复杂性,只用距离保护是无法满足线路保护需求,因此有时也需要与零序、电流等保护相配合。 参照文献 [1] 谭秀炳编.铁路电力与牵引供电系统继电保护[M].成都:西南交通大学出版社,. [2] 李俊年主编.电力系统继电保护[M].北京:中华人民共和国电力出版社,1993. [3] 尹项根主著.电力系统继电保护原理与应用[M].武汉:华中科技大学出版社,. [4] 都洪基主编.电力系统继电保护原理[M].南京:东南大学出版社,. [5] 张保会主编.电力系统继电保护[M].北京:中华人民共和国电力出版社,.- 配套讲稿:
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- 保护 专业课程 设计 线路 距离 原理
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