继电保护课程设计实现对线路13距离保护的设计保护的配置及整定计算继电保护设备选择原理图连线.docVIP

电力系统继电保护课程设计 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 　 姓 名： 　　 学 号： 　　 指导教师： 　　 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2012 年 7月 7日 1 设计原始资料 1.1 具体题目 如图1所示系统中，发电机以发电机-变压器组方式接入系统，最大开机方式为4台机全开，最小开机方式为两侧各开1台机，变压器T5和T6可能2台也可能1台运行。参数为：=115/kV，==15、==10、 ==10，==30， ==20、==40，=50(1+50%)km=75km, =40km,线路阻抗==0.4/km，=1.2/km、线路阻抗角均为， = =300A，负荷功率因数角为； =1.2， =0.85， =0.75，变压器均装有快速差动。 图1 设计参考图 1.2要完成的内容 本课程设计要完成的内容是实现对线路1、3距离保护的设计，具体指的是分析课题的内容、保护的配置及整定计算、继电保护设备选择、原理图连线及保护评价五部分。 2 分析要设计的课题内容 2.1设计规程 动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求，即可靠性、选 择性、速动性和灵敏性。所谓安全性，即不发生误动作。所谓信赖性，即不发生 拒绝动作。选择性是指保护装置动作时，在可能最小的区域内将故障从电力系统中断开，最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续安全运行。速动性是指尽可能快的切除故障，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。灵敏性指的是对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。 2.2 保护配置 2.2.1主保护 距离保护的主保护有距离保护Ⅰ段和距离保护Ⅱ。 (1) 距离保护第Ⅰ段 距离保护Ⅰ段为无延时的速动段，它应该只反应本线路的故障，下级线路出口发生短路故障时，应可靠不动作。由于距离保护为欠量动作，考虑到继电器误差、互感器误差和参数测量等因素，引入可靠系数，一般取0.8-0.85，则测量元件的整定阻抗 = (1.1) 由于有选择性的速断保护不能保护本线路的全长，因此可考虑增加一段带时限动作的保护，所以引入距离保护Ⅱ段。 (2) 距离保护第Ⅱ段 对距离Ⅱ段的要求，首先是在任何情况下能保护本线路的全长，并且具有足够的灵敏性；其次是在满足上述要求的前提下，力求具有最小的动作时限△t；在下级线路短路时，保证下级保护优先切除故障，满足选择要求。 ① 与相邻线路距离保护Ⅰ段相配合,则保护1Ⅱ段的整定阻抗为 =（+） (1.1) 式中，为可靠系数，一般取0.8。 ② 与相邻变压器的快速保护相配合。设变压器的阻抗为，则距离Ⅱ段的整定值为 =（+） (1.3) 式中，为可靠系数，考虑变压器阻抗误差较大，一般取0.7-0.75。 2.2.2后备保护 为了作为下级线路主保护拒动和断路器拒动时的远后备保护，同时作为本线 路主保护拒动时的近后备保护，还应该装设距离保护第Ⅲ段。 距离保护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 保护的配置及整定计算 3.1主保护整定计算 3.1.1 保护1距离Ⅰ段的整定 有关各元件阻抗值的计算： 线路1-2的正序阻抗为 === 0.4×75=30 () 线路3-4的正序阻抗为 === 0.4×40=16 () (1) 整定阻抗。按式（1.1）计算为 ==0.85×30=25.5 () (2) 动作延时。 =0 (s) 3.1.2保护1距离Ⅱ段的整定 (1) 整定阻抗：按下列两个条件选择： ① 与相邻下级最短线路3-4的保护3的Ⅰ段配合，按式（1.2）计算式为 =（+） 式中，可取=0.85,=0.75,而==0.85×16=13.6 ()，=1，则 Zset.1Ⅱ=0.75×（30+1×13.6）=32.7 () 是为保护3距离Ⅰ段的整定阻抗； 是为保护1距离Ⅱ段的整定阻抗。 ② 与相邻的变压器快速保护相配合， =0.5, 则 =（+）=0.75×30+0.5×20=30() 取以上两个计算值中的较小者为保护1Ⅱ段的整定值，即=30()。 (2) 灵敏性校验：按本线路末端短路求灵敏系数为 ===11.25 不满足要求。 所以与相邻线路的II段保护配合，则计算如下：取=1，则 ==0.85×1