继电保护原理课程设计报告12.docx

继电保护原理课程设计报告评语：考勤(10)守纪(IO)设计过程(40)设计报告(30)小组辩论(10)总成绩(100)专业：电气工程及K自动化班.级:姓,名，一学.号：指导教师，兰州交通大学自动化与电气工程学院2013年7月18日1设计原始资料11具体题目如下列图1所示网络，系统参数为：J=1.1.55kV,Xc=I5,Xg=1.(),1.1=1.j=60km.1.,=40km.1.BU=50km,1.c.d=30km,1.ixe=20km,线路阻抗0.4Qkm，K1.=1.2、KT=KT=1.I5，bxt.1=3(X)A、=200A、/D.Em=ISoA,1.5,图1题目的线路图试对保护2和保护9进行三段电流保护的设计。1.2要完成的内容I.电流速断保护、限时速断保护以及过电流保护的动作电潦、动作时限及灵敏度计算：2 .主保护的配置，其由电路速断保护和过电流保护担任或限时速断和过电流保护担任，并根据计算分析出其是否满足动作时限和灵敏度的要求：3 .后备保护的配置，由过电潦保护担任，既可以作为本段的近后备，又可作为卜段的远后备，并计算灵敏度和动作时限是否满足要求。2短路电流计算1. 1最大运行方式等效电路的建立及短路电流计算所谓最大运行方式，即在相同的地点发生相同类型的短路潦过保护安装处的电流最大。最大运行方式卜.，线路阻抗最小，即发电机G1.和G3并联运行。那么有X.=(Xg+zJ(Xg+ZJ(2.1)其中X<iX"一发电机阻抗；Zu.Zij一线路1.I，J的阻抗将数据带入2.1得X,rni.=(5+6O×0.4W(Io+40x0.4)=15.6(C)最大运行方式下其等效电路图如图1所示BCDEAOXMnXbcXcd-AM(VVA-X诔V图2最大运行方式等效图母线D的最大短路电流(2.2)/-EeKXi+Z8+Zcd其中£,一系统等效电源的相电动势：Zb1.Zcd一线路1.b1.上力的阻抗。将数据带入2.2得115/、行15.6+(50×0.4)+(30×0.4)=1.39(kA)I153=1.7(kA)对于保护9只有G1.供电那么母线B的最大短路电流Bnm-Xgi+Za.b-15+60x0.42. 2最小运行方式等效电路的建立及短路电流计算所谓最小运行方式，即在相同的地点发生相同类型的短路流过保护安装处的电潦最小。最小运行方式下，线路阻抗最大，即只有G1.一台发电机运行.Xi=XS+6(23)将数据带入2.3得Xi"15+60*04=39(C)最小运行方式下其等效电路图2所示熟X11UXXBcXcoXnr<Jw,WVWv*vwB图3股小运行方式等效图母线D的最小短路电流几一(+>+z(2.4)+'bC+zCD其中储一短路类型系数，：相短路取1,两相短路取更。2将数据带入2.4得ko.i.=-X7"5/炉/=0.8XkA)kpm239+(50×0.4)+(30×0.4)3保护的配合及整定计算3.1主保护的整定计算电流速断保护保护2的电流速断移定。由k6z=M(5)知，保护2的电流速断保护动作值心=x/i=1.2x1.39=1.668(kA)保护9的电流速断整定。由tm,=1.7(kA)¾1.,保护9的电流速断保护动作值KB1.2x.7=204(kA)灵敏度校脸。保护2的最小保护范围由下式决定(3.1)/'=BXE2X-+ZBc+"g其中1.em电流速断保护的最小保护范围长度：4一线路单位长度的正序阻抗。将数据带入3.1得3I1531.668=×239+20+0.41.2mtn=-61-63(km)保护9的最小保护范围心=争丁与一=2(MkA)/入G1.勺Gmin1.,11in=3Z86(km)-×1.(X)%=当约X100%=54.8%>15%20%1.160动作时限的整定。保护2和9的速断保护要求能瞬时动作，其动作时限为OSo综上所求：速断保护2的最小保护范圉为负值，不能作为主保护：速断保护9的最小保护范围可以保护1.I全长的54.8%,可作为主保护。3. 1.2限时电流速断保护保护2的限时电流速断整定。首先求保护1的电流速断整定值。=<1xkE2=KItX-XWmhI+ZBY+ZCm+ZmE=1.9X,J574立A)15.6+(50×0.4)+(30×0.4)+(200.4)A由心=1.43(kA)知，保护2的限时速断的动作电流a=4产乙产1.15x1.43=1.64(kA)保护9的限时电流速断整定,由图I分析可知保护9的限时电潦受助增电流的影晌“保护3电潦速断保护的整定值仍按躲开相邻线路出口短路整定为4田但由发电机G1.向系统注入电流的影响1.0<1.>故引入分支系数KhI其定义为故障线路流过的短路电流一-前级保护所在线路上流过的短路电流那么K=心3=(X<n+%1.)+(XG+ZI1.J心9Xc3+zi1.=(15+60x0.4)+(10+40x0.4),$10+40x0.41，=丘1=鲁1(3.2)bra保护3的电潦速断整定值为1.a=K1.×kc.mut=1.2；=2.24(kA)I5.6+(5O×O.4)带入3.2得C,=×2.24=1.OXkA)灵敏度校险保护2的限时电流速断的灵敏系数为KuJkDmm_8_c.11-4-3-°51.3不满足灵敏度的要求。保护9的限时电流速断的灵敏系数为心“铲=繇3JUMg=与一=旦上"47四b2Xti1.+z1.1.1215+60×0.4满足灵敏度的要求。动作时限的整定。保护2和保护9限时电流速标的动作时限一般取为0.5s。综上所述，保护2灵敏度不符合要求不能用限时电流速断作为主保护：保护9可用限时电流速断保护作为主保护。3.1.3定时限过电流保护定时限过电流动作值的整定由下式决定(3.3)/川一RK'rzi1.inux其中KI可靠系数（取1.15）：K“一自启动系数（取1.5）：K,一电流继电器的返回系数（取（）.85）：人、保护所在线路上出现的最大负荷电流。（呆护2定时限过电流的整定。由题目可得保护2所在1.Cg段最大负荷电流=2A，将数据带入3.3得心=1.X200=0.406（kA）=2.5可得保护9所在保护9定时限过电潦的整定。由/火.=3«）A,Kg,ab段最大负荷电流300,ohA-frm1.,=y=20A将数据带入3.3得/晶=岑;号120=0.2MkA）灵敏度校验。保护2的定时限过电流灵敏系数为O=1.99>1.5/瞿04)6满足灵敏度的要求。保护9的定时限过电流灵敏系数为1.=M=6.02>1.5%0.244满足灵敏度的要求。动作时限的整定。假设流过母线E的过电流保护动作时限为0.5s,那么保护2过电流保护的动作时限为=0.5s+0.5s=1.0$保护9过电潦保护的动作时限为1:=/，+0.5s+0.5s=2.0s3. 2后备保护的整定计算保护2作为CD段近后备K-=K'=18>1.5保护2作为DE段远后备ri1.1.*c2=1.8>1.5其中7VEiwn"Mx,-'/%©.-+%。0.406厂争前Wr。9A)保护2作为近，远后备均满足灵敏度要求。保护9作为AB段近后备6.02>1.5保护9作为Bc段远后备Ch"-244X2.5=1.6>1.5保护9作为近，远后备均满足灵敏度要求。4继电保护设备的选择3.1 互感器的选择4. 2继电器的选择5原理图的绘制KA图4:段式电波保护的单和原理椎图6结论保护1、2主保护采用过电流保护，保护2后备保护采用保护3过电流保护,由于不满足灵敏度的要求，保护2、3的过电流保护不能作为保护1的后备保护。参考文献张保会,尹项根.电力系统继电保护M.北京:中国电力出版社,2005.铁道部电气化工程局电气化勘测设计院,电气化铁道设计手册:牵引供电系统IM匕京:中国.网铁道部电气化工程局第一工程处.电气化铁道施工手用.北京:中国秩道出版社,995