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1、辽辽 宁宁 工工 业业 大大 学学 电力系统继电保护电力系统继电保护课程设计（论文）课程设计（论文） 题目：题目： 10kV10kV 输电线路电流电压保护设计输电线路电流电压保护设计 院（系）：院（系）： 电气工程学院电气工程学院 专业班级：专业班级： 电气电气104104 学学 号：号： 100303115100303115 学生姓名：学生姓名： 指导教师：指导教师： （签字） 起止时间：起止时间：20132013年年1212月月3030日至日至20142014年年1 1月月1010日日 本科生课程设计（论文） 课程设计（论文）任务及评语课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院 教
2、研室：电气工程及其自动化 学 号 100303115 学生姓名李洋专业班级电气 104 班 课程设 计（论 文）题 目 10kV 输电线路电流电压保护设计 本科生课程设计（论文） 课程设计（论文）任务 系统接线图如图： 课程设计的内容及技术参数参见下表 设计技术参数工作量 ,18X,kV3/ 5 . 10E 1G ,14X,14X 3G2G L1=L2=60km,L3=50km, LB-C=30km,LC-D=30km, LD-E=20km,线路阻抗 0.4/km, ,2 . 1 I rel K rel K15. 1 rel K 最大负荷电流 IB-C.Lmax=30A, IC-D.Lmax=
3、20A, ID-E.Lmax=10A, 电动机自启动系数 Kss=1.5，电流 继电器返回系数 Kre=0.85。 最大运行方式：三台发电机及线 路 L1、L2、L3 同时投入运行；最 小运行方式：G2、L2 退出运行。 1.确定保护 3 在最大、最小运行方 式下的等值电抗。 2.进行 C 母线、D 母线、E 母线相间 短路的最大、最小短路电流的计算。 3.整定保护 1、2、3 的电流速断保 护定值，并计算各自的最小保护范 围。 4.整定保护 2、3 的限时电流速断保 护定值，并校验灵敏度。 5.整定保护 1、2、3 的过电流保护 定值，假定母线 E 过电流保护动作 时限为 0.5s，确定保护
4、 1、2、3 过 电流保护的动作时限，校验保护 1 作近后备，保护 2、3 作远后备的灵 敏度。 6绘制三段式电流保护原理接线图。 并分析动作过程。 7、采用 MATLAB 建立系统模型进行 仿真分析。 续表 B A G 1 1 23 L 3 L 2 L 1 ED C G 2 G 3 98 76 54 系统接线图 本科生课程设计（论文） 进度计划 第一天：收集资料，确定设计方案。 第二天：等值电抗计算、短路电流计算。 第三天：电流 I 段整定计算及灵敏度校验。 第四天：电流 II 段整定计算及灵敏度校验。 第五天：电流 III 段整定计算及灵敏度校验。 第六天：绘制保护原理图。 第七、八天：M
5、ATLAB 建模仿真分析。 第九天：撰写说明书。 第十天：课设总结，迎接答辩。 指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 本科生课程设计（论文） 摘 要 针对电力系统的输电线路进行了继电保护设计，采用了电流电压保护方法， 首先确定了在最大运行方式和最小运行方式下的等值阻抗。并对其进行了相间短路 的最大、最小短路电流的计算。进行了保护 1、2、3 的电流速断保护定值的计算， 同时也计算了各自的最小保护范围。然后，对保护 2、3 进行限时电流速断保护的定 值计算，并校验各保护的灵敏度。接着，
6、进行了保护 1、2、3 的过电流保护定值计 算，确定保护 1、2、3 过电流保护的动作时限。校验保护 1 作近后备，保护 2、3 作 远后备的灵敏度。同时绘制电磁式三段式电流保护原理电路图，并详细的分析其动 作过程。最后对整个电流电压继电保护系统采用 MATLAB 建立系统模型，并对其仿真 所得的结果与运算法所得结果进行分析和比较。 关键词：电流电压保护；三段式电流保护；灵敏度；最大运行方式； 本科生课程设计（论文） 目 录 第 1 章 绪论.1 1.1 电流电压保护概述.1 1.1.1 电流电压保护概况.1 1.1.2 电流电压保护的性能特点.1 1.2 本文主要内容.2 第 2 章 输电线
7、路电流保护整定计算.3 2.1 电流 段整定计算 .3 2.1.1 计算保护 3 在最大、最小运行方式下的等值电抗.3 2.1.2 C 母线、D 母线、E 母线相间短路的短路最大、最小电流计算.4 2.1.3 保护 1、2、3 电流速断保护定值的整定及各自的最小保护范围.4 2.2 电流段整定计算及其灵敏度校验.5 2.3 电流段整定计算及其灵敏度校验.6 第 3 章 电流保护原理图的绘制与动作过程分析.7 3.1 电流三段式保护原理图.7 3.2 电磁式电流三段式保护展开图.8 第 4 章 MATLAB 建模及仿真分析.10 4.1 系统仿真模型的建立.10 4.2 仿真结果与分析.11 第
8、 5 章 课程设计总结.13 参考文献.14 本科生课程设计（论文） 0 第 1 章 绪论 1.1 电流电压保护概述 1.1.1 电流电压保护概况 随着社会的日益发展，电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源， 电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有非常重大的影响。 电力系统由各种元件组成。由于自然环境、制造质量、运行维护水平等诸方面的原 因，电力系统的各种元件在运行中不能一直达到稳定正常的运行状态。因此，需要 有专门的技术为电力系统建立一个安全保障体系，其中最重要的专门技术之一就是 继电保护。电力系统几点保护的基本作用是，在全系范围内，按指定分区实时地检 测各种故障
9、和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或警报灯措施，以求最大 限度地维持系统的稳定、保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的 损坏。 1.1.2 电流电压保护的性能特点 一个继电保护装置的好坏，主要是从它的选择性、灵敏度、动作速度和可靠性 等方面衡量的。 1.选择性 尽可能小范围的切除故障部分，可以尽可能大的范围保证无故障部分尽快的恢 复供电并且，电流电压保护在单电源辐射网中一般有很好的选择性。 2.电流电压保护的动作速度 电流电压保护可以尽可能快的切除故障，一方面可以提高系统稳定性，另一方 面对系统的破坏比较小，并且有时候动作时间长达好几秒，因而一般情况下只能作 为线路的后备保护
10、。 3.电流电压保护的灵敏度 在电力系统中，一般都可以满足要求，但是对于较长的线路，其灵敏度可能不 容易满足要求，这也是电流保护的主要缺点。 本科生课程设计（论文） 1 4.电流电压保护的可靠性 拥有该动时不拒动，不该动时不误动的特点，电流电压保护的连线方便，整定 计算及调试维护都较简单。并且通常可适用于 35KV 以下的线路保护。 1.2 本文主要内容 首先确定了在最大运行方式和最小运行方式下的等值阻抗。并对其进行了相间 短路的最大、最小短路电流的计算。其中相间电流电压保护包括 ：第段称为无时 限电流速断保护，该段动作时间快但是不能保护线路全长。第 段称为带时限电流 速断保护，该段保护在任何情况下均能保护本线路的全长（包括线路末端），但是 为了保证在相邻的下一个线路出口处短路时保护的选择性，必须和相邻的无时限电 流速断保护配合。 第段称为定时限过电流保护，该段保护主要是作为本线路主保护的近后备保 护和相邻下一线路（或元件）的远后备保护。所以，对整个系统进行了保护 1、2、3 的电流速断保护定值的计算，同时也计算了各自的最小保护范围。然后， 对保护 2、3 进行限时电流速断保护的定值计算，并校验各保护的灵敏度。接着，进 行了保护 1、2、3 的过电流保护定值计算
