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1、电力系统继电保护课程设计题目： 线路距离保护的设计班级： 姓名： 学号： 指导教师： 设计时间： 评语：成绩目录11.设计原始资料11.1 具体题目11.2 完成内容12.分析课题设计内容12.1 设计规程12.2保护配置2 2.2.1主保护配置2 2.2.2后备保护配置43.保护配合的整定43.1 线路L1距离保护的整定与校验4 3.1.1线路L1距离保护第段整定43.1.2线路L1距离保护第段整定4 3.1.3线路L1距离保护第段整定53.2 线路L2距离保护的整定与校验6 3.2.1线路L2距离保护第段整定63.2.2线路L2距离保护第段整定73.2.3线路L2距离保护第段整定83.3
2、线路L3距离保护的整定与校验8 3.3.1线路L3距离保护第段整定8 3.3.2线路L3距离保护第段整定9 3.3.3线路L3距离保护第段整定104.继电保护设备选择114.1 互感器的选择11 4.1.1电流互感器的选择11 4.1.2电压互感器的选择134.2 继电器的选择14 4.2.1按使用环境选型144.2.2按输入信号不同确定继电器种类144.2.3输入参量的选定144.2.4根据负载情况选择继电器触点的种类和容量155.二次展开图的绘制155.1 保护测量回路15 5.1.1绝对值比较原理的实现16 5.1.2相位比较原理的实现165.2 保护跳闸回路17 5.2.1起动回路18
3、5.2.2测量回路185.2.3逻辑回路186.对距离保护的评价18参考文献201设计原始资料1.1具体题目 如下图所示网络，系统参数为：=115/kV,、,km、km,线路阻抗0.4/km， , 试对线路L1、L2、L3进行距离保护的设计。1.2完成内容我们要完成的内容是实现对线路的距离保护。距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，反应故障点到保护安装处的距离而工作的保护。2分析课题设计内容 2.1设计规程 在距离保护中应满足一下四个要求，即可靠性、选择性、速动性和灵敏性。这几个之间，紧密联系，既矛盾又统一，必须根据具体电力系统运行的主要矛盾和矛盾的主要方面，配置
4、、配合、整定每个电力原件的继电保护。充分发挥和利用继电保护的科学性、工程技术性，使继电保护为提高电力系统运行的安全性、稳定性和经济性发挥最大效能。可靠性包括安全性和信赖性，是对继电保护性能的最根本要求。所谓安全性，是要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动作。所谓信赖性，是要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作，即不发生拒绝动作。安全性和信赖性主要取决于保护装置本身的制造质量、保护回路的连接和运行维护的水平。一般而言，保护装置的组成原件质量越高、回路接线越简单，保护的工作就越可靠。同时，正确的调试、整定，良好的运行维护以及丰富的运行经验，对于提高保护的可靠性具
5、有重要作用。继电保护的选择性是指保护装置动作时，在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开，最大限度的保证系统中无故障部分仍能继续安全运行。它包含两种意思：其一是只应有装在故障元件上的保护装置动作切除故障；其二是要力争相邻原件的保护装置对它起后备保护作用。继电保护的速动性是指尽可能快的切出故障，以减少设备及用户在大短路电流、低电压下运行的时间，降低设备的损坏程度，提高电力系统并列运行的稳定性。动作迅速而又能满足选择性要求的保护装置，一般结构都比较复杂，价格比较昂贵，对大量的中、低压电力原件，不一定都采用高速动作的保护。对保护速动性要求的保护装置，一般结构都比较复杂，价格比较昂贵，对大量的中、低压
6、电力原件的具体情况，经技术经济比较后确定。继电保护的灵敏性，是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是在规定的保护范围内部故障时，在系统任意的运行条件下，无论短路点的位置、短路的类型如何以及短路点是否有过渡电阻，当发生短路时都能敏锐感觉、正确反应。灵敏性通常用灵敏系数或灵敏度来衡量，增大灵敏度，增加了保护动作的信赖性，但有时与安全性相矛盾。对各类保护的的灵敏系数的要求都作了具体规定，一般要求灵敏系数在1.22之间。以上四个基本要求是评价和研究继电保护性能的基础，在它们之间，既有矛盾的一面，又要根据被保护原件在电力系统中的作用，使以上四个基本要求在所配置的
7、保护中得到统一。继电保护的科学研究、设计、制造和运行的大部分工作也是围绕如何处理好这四者的辩证统一关系进行的。相同原理的保护装置在电力系统不同位置安装时如何配置相应的继电保护，才能最大限度地发挥被保护电力系统的运行效能，充分体现着继电保护工作的科学性和继电保护工程实践的技术性。2.2保护配置主保护配置 距离保护的主保护是距离保护段和距离保护段。 图2.1 网络接线图（1）距离保护第段 距离保护的第段是瞬时动作的，是保护本身的固有动作时间。以保护2为例，其第段保护本应保护线路A-B全长，即保护范围为全长的100，然而实际上却是不可能的，因为当线路B-C出口处短路时，保护2第段不应动作，为此，其启
8、动阻抗的整定值必须躲开这一点短路时所测量到的阻抗,即.考虑到阻抗继电器和电流、电压互感器的误差，需引入可靠系数，（一般取0.80.85），则 =（0.80.85） （2-1） 同理对保护1的第段整定值应为 =（0.80.85） （2-2）如此整定后，距离段就只能保护本线路全长的8085，这是一个严重缺点。为了切除本线路末端1520范围以内的故障，就需设置距离保护第段。（2）距离保护第段距离段整定值的选择是类似于限时电流速断的，即应使其不超出下一条线路距离段的保护范围，同时带有高出一个t的时限，以保证选择性。例如在图1-1单侧电源网咯中，当保护1第段末端短路时，保护2的测量阻抗为 =+ （2-3
9、）引入可靠系数，保护2的启动阻抗为 =（ + ）=0.8+（0.80.85） （2-4）距离段与段联合工作构成本线路的主保护。后备保护配置 距离保护第段装设距离保护第段是为了作为相邻线路保护装置和断路器拒绝动作的后备保护，同时也作为、段的后备保护。对距离段整定值的考虑是与过电流保护相似的，其启动阻抗要按躲开正常运行时的最小负荷阻抗来选择，而动作时限应使其比距离段保护范围内其他各保护的最大动作时限高出一个t。3保护配合的整定3.1线路L1距离保护的整定与校验3.1.1线路L1距离保护第I段整定（1）线路L1的I段的整定阻抗为 （3-1） =1.2600.4 =28.8式中 距离I段的整定阻抗；
10、被保护线路L1的长度； 被保护线路单位长度的阻抗； 可靠系数；（2）动作时间。 （第I段实际动作时间为保护装置固有的动作时间）。3.1.2线路L1距离保护第II段整定（1）与相邻线路距离保护I段相配合，线路L1的II段的整定阻抗为 （3-2）=1.15（600.4+3.524） =124.2式中 距离II段的整定阻抗； 线路L1的阻抗； 可靠系数；线路的I段整定阻抗，其值= （3-3）=1.2500.4=24 线路对线路L1的分支系数；其求法如下: 图3.1 等效电路图 /=9.6 =0.286 =3.5 （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。
11、考虑到各种误差因素，要求灵敏系数应满足 满足要求（3）动作时间，与相邻线路距离I段保护配合，则， 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线路L1距离保护第III段整定（1）按与相邻下级线路距离保护II段配合时，线路L1的III段的整定阻抗为 （3-4） = 1.15(24+139.56)= 73.09式中 距离III段的整定阻抗； 可靠系数； 线路L1的阻抗； 线路对线路的分支系数，单线系时，其值为1。 线路的II段整定阻抗，其值为= （3-5） =39.56式中，为线路 的I段整定阻抗。 （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 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 满足要求。 3.2线路L2距离保护的整定与校验3.2.1线路L2距离保护第I段整定（1）线路L2的I段的整定阻抗为 （3-6） =1.2600.4 =28.8式中 距离I段的整定阻抗； 被保护线路L2的长度； 被保护线路单位长度的阻抗； 可靠系数；（2）动作时间。
