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110kV电网线路继电保护设计

1 前言

电力系统在运行中，可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是各种形式的短路，它严重的危及设备的安全和系统的可靠运行。此外，电力系统还会出现各种不正常的运行状态，最常见的如过负荷等。

在电力系统中，除了采取各项积极措施，尽可能地消除或减少发生故障的可能性以外，一旦发生故障，如果能够做到迅速地、有选择性地切除故障设备，就可以防止事故的扩大，迅速恢复非故障部分的正常运行，使故障设备免于继续遭受破坏。然而，要在极短的时间内发现故障和切除故障设备，只有借助于特别设置的继电保护装置才能实现。

电力系统继电保护的基本作用是：在全系统范围内，按指定分区实时地检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或报警等措施，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。

继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信号量，当突变量到达一定值时，启动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。对电力系统继电保护的基本性能要求是有选择性、速动性、灵敏性、可靠性。

这次课程设计以最常见的110kV电网线路保护设计为例进行分析设计，要求对整个电力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了解。特别是对继电保护、电力系统、电路、发电厂的电气部分有一定的研究。重点进行了电路的化简，短路电流的求法，继电保护中电流保护、距离保护的具体计算。

2 设计资料分析与参数计算

2.1 参数分析与计算

本设计所用发电机参数如下：

表2.1 发电机各项参数

本设计所用变压器参数如下：

表2.2 变压器各项参数

基准值选取：100B S M VA =， 115B av V V kV ==

0.524B I kA =

= ，126.71B Z =

=Ω

线路正、负、零序等值阻抗：

1(1)1(2)0.44016L L X X ==?=Ω

，1(1)1(1)1(2)160.126

126.71

L L L B

X X X Z *=*=

2(1)2(2)0.46024L L X X ==?=Ω

，2(1)2(1)2(2)24

0.189

126.71L L L B X X X Z *=*=

3(1)3(2)0.45020L L X X ==?=Ω

，3(1)3(1)3(2)200.158126.71L L L B X X X Z *=*=

4(1)4(2)0.45020L L X X ==?=Ω

，4(1)4(1)4(2)200.158

126.71L L L B X X X Z *=*=

5(1)5(2)0.43012L L X X ==?=Ω

，5(1)5(1)5(2)120.095

126.71

L L L B

X X X Z *=*=

1(0)1(1)330.1260.378L L X X *=*=?= 2(0)2(1)330.1890.567L L X X *=*=?=

4(0)4(1)330.1580.474

L L X X *=*=?=

5(0)5(1)330.0950.285L L X X *=*=?=

变压器等值阻抗：

123%10.511523.14100100

k N T T T N U U X X X S ===

=Ω

4%10.511569.431100

100

k N T N

U U X S =

=?=Ω

123%10.51000.175100

100

k B T T T N

U S X X X S *=*=*=

410.51000.525100

T X *=

发电机等值阻抗：

123115

0.1292950/0.85

G G G d G

V X X X x S ''===?

=Ω

1231000.1290.2193

50/0.85

B G G G d G

S X X X x S ''*=*=*=?

表2.3 电力系统设备参数表

2.2 系统运行方式和变压器中性点接地方式的确定

2.2.1 发电机、变压器运行变化限度的选择原则

（1）发电厂有两台机组时，一般应考虑全停方式，即一台机组在检修中另一台机组又出现故障；当有三台以上机组时，则应选择其中两台容量较大机组同时停用的方式。

（2）发电厂、变电站的母线上无论接有几台变压器，一般应考虑其中最大的一台停用。因变压器运行可靠性较高，检修与故障出现的几率很小。但对于发电机变压器组来说，应服从发电机的投停变化。

2.2.2 中性点直接接地系统中变压器中性点接地的选择原则

（1）发电厂及变电所低压侧有电源的变压器，中性点均应接地运行，以防出现不接地系统的工频过电压状态。如事前确定不能接地运行，则应采取其他防止工频过电压的措施。

（2）自耦型和有绝缘要求的其他型变压器，其中性点必须接地运行。（3）110kV 一下的变压器，以不接地运行为宜。当T 接变压器低压侧有源时，则应采取防止工频过电压的措施。

（4）过电压，在操作时应临时将变压器中性点接地，操作完毕后再断开。这种情况不按接地运行考虑。

综上所述，本次设计中变压器T1-T3均应中性点接地，T4中性点不接地。

2.2.3 线路运行变化限度的选择

（1）母线上有多条线路，一般应考虑一条线路检修，另一条线路又遇故障的方式。

（2）双回线一般不考虑同时停用。

（3）相隔一个厂、站的线路必要时，可考虑与上述（1）的条件重叠。

2.2.4 流过线路的最大、最小短路电流计算方式的选择

（1）相间保护

对单侧电源的辐射形网络，流过保护的最大短路电流出现在最大运行方式下，即选择所有机组、变压器、线路全部投入运行的方式。而最小短路电流，则出现在最小运行方式下。对于双侧电源的网络，一般（当取12Z Z 时）与对侧

电源的运行变化无关，可按单侧电源的方法选择。对于环状网络中的线路，流过保护的最大短路电流应选开环运行方式，开环点应选在所整定保护线路的相邻下一级线路上。而对于最小短路电流，则应选闭环运行方式。同时，再合理地停用该保护背后的机组、变压器及线路。

（2）零序电流保护

对于单侧电源的辐射网络，流过保护的最大零序电流与最小零序电流，其选择方法可参照（1）中所述。只是要注意变压器接线点的变化。对于双侧电源的网路及环状网路，同样参照（1）中所述。其重点也是考虑变压器接线点的变化。

2.2.5 流过保护最大负荷电流的方法

按负荷电流整定的保护，需要考虑各种运行方式变化时出现的最大负荷电流考虑到以下的运行变化：备用电源自投引起的负荷增加；并联运行线路的减少，负荷转移；环状网路的开环运行，负荷转移；对于双侧电源的线路，当一侧电源突切除发电机，引起另一侧负荷增加。

3 线路保护的配置

3.1 线路保护配置的一般原则

在110-220kV中性点直接接地电网中，线路的相间短路保护及单相接地保护均应动作于断路器跳闸。在下列情况下，应装设全线任何部分短路时均能速动的保护：

（1）根据系统稳定要求有必要时；

（2）线路发生三相短路，使厂用电或重要用户母线电压低于60%额定电压，且其保护不能无时限和有选择地切除短路时；

（3）如某些线路采用全线速动保护能显著简化电力系统保护，并提高保护的选择性、灵敏性和速动性。

在110-220kV中性点直接接地电网中，线路的保护以以下原则配置：

（1）对于相间短路，单侧电源单回线路，可装设三相多段式电流电压保护作为相间短路保护。如不满足灵敏度要求，应装设多段式距离保护。双电源单回线路，可装设多段式距离保护，如不能满足灵敏度和速动性的要求时，则应加装高频保护作为主保护，把多段式距离保护作为后备保护。

（2）对于接地短路，可装设带方向性或不带方向性的多段式零序电流保护，在终端线路，保护段数可适当减少。对环网或电网中某些短线路，宜采用多段式接地距离保护，有利于提高保护的选择性及缩短切除故障时间。

（3）对于平行线路的相间短路，一般可装设横差动电流方向保护或电流平衡保护作主保护。当灵敏度或速动性不能满足要求时，应在每一回线路上装设高频保护作为主保护。装设带方向或不带方向元件的多段式电流保护或距离保护作为后备保护，并作为单回线运行的主保护和后备保护。

（4）对于平行线路的接地短路，一般可装设零序电流横差动保护作为主保护；装设接于每一回线路的带方向或不带方向元件的多段式零序电流保护作为后备保护。

（5）对于电缆线路或电缆与架空线路混合的线路，应装设过负荷保护。过负荷保护一般动作于信号，必要时可动作于跳闸。

3.2 接地故障采取的措施

电力系统中采用的中性点接地方式，通常有中性点直接接地、中性点经消

弧线圈接地和中性点不接地三种。一般110kV及以上电压等级的电网均采用中性点直接接地方式，称为大接地电流系统。110kV以下电压等级的电网采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式，称为小接地电流系统。

大接地电流系统中发生单相接地短路时，故障相流过的短路电流较大，对设备造成的危害较大，继电保护必须通过断路器切除故障。

小接地电流系统中发生单相接地时，因不能形成短路电流的通道，不会产生大的电流，设备允许继续运行。因此，不要求继电保护快速动作切除故障。但是，由于单相接地后，完好相对地电压升高，往往造成设备绝缘击穿故障扩大。因此，继电保护必须及时发现单相接地故障，发出信号，使运行人员采取措施消除故障。

3.2.1 几种接地故障的特征

（1）当发生一相（如A相）不完全接地时，即通过高电阻或电弧接地。这时故障相的电压降低，非故障相的电压升高，它们大于相电压，但达不到线电压。电压互感器开口三角处的电压达到整定值，电压继电器动作，发出接地信号。

（2）如果发生A相完全接地，则故障相的电压降为0，非故障相的电压升高到线电压。此时电压互感器开口三角处出现100V电压，电压继电器动作，发出接地信号。

（3）电压互感器高压测出现一相（如A相）断线或熔断器熔断，此时故障相的指示不为0，这是由于此相电压表在二次回路中经互感器线圈和其他两相电压表形成串联回路，出现比较小的电压指示，但不是该相实际电压，非故障相仍为相电压。互感器开口三角处会出现35V左右电压值，并启动继电器动作，发出接地信号。

（4）由于系统中存在容性和感性参数的元件，特别是带有铁芯的铁磁电感元件，在参数组合不匹配时会引起铁磁谐振，并且继电器动作，发出接地信号。

（5）空载母线虚假接地现象。在母线空载运行时，也可能会出现三相电压不平衡，并且发出接地信号。但当送上一条线路后接地现象会自行消失。

3.2.2 单相接地故障的处理

(1)处理接地故障的步骤

①发生单相接地故障后，值班人员应马上复归音响，作好报告当值调度和有

员自己选择。

②详细检查所内电气设备有无明显的故障迹象，如果不能找出故障点，再进行线路接地的寻找。

③将母线分段运行，并列运行的变压器分列运行，以判定单相接地区域。

④再拉开母线无功补偿电容器断路器以及空载线路。对多电源线路，应采取转移负荷，改变供电方式来寻找接地故障点。

⑤采用一拉一合的方式进行试拉寻早故障点，当拉开某线路断路器接地现象消失，便可判断它为故障线路，并马上汇报当值调度员听候处理，同时对故障线路的断路器、隔离开关、穿墙套管等设备做进一步检查。

（2）处理接地故障的要求

①寻找和处理单相接地故障时，应作好安全措施，保证人身安全。当设备发生接地时，室内不得接近故障点4m以内，室外不得接近故障点8m以内，进入上述范围的工作人员必须穿绝缘靴，戴绝缘手套，使用专用工具。

②为了减少停电的范围和负面影响，在寻找单相接地故障时，应先试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质次要的线路，然后试拉线路短、负荷重、分支少、用电性质重要的线路。双电源用户可先倒换电源再试拉，专用线路应先行通知。若有关人员汇报某条线路上有故障迹象时，可先试拉这条线路。

③若电压互感器高压熔断器熔断，不得用普通熔断器代替。必须用额定电流为0.5A装填有石英砂的瓷套管熔断器，这种熔断器有良好的灭弧性能和较大的断流容量，具有限制短路电流的作用。

3.3 相间短路所采取的措施

3.3.1 继电器

（1）电磁型继电器

电磁型继电器在35kV及以下电网的电力线路和电气设备继电保护装置中大量地被采用，电流继电器是实现电流保护的基本元件。电磁型继电器基本结构型式有螺管线圈式、吸引衔铁式和转动舌片式三种。

（2）晶体管继电器

晶体管型继电器的功能是有晶体管开关电路完成的。晶体管电流继电器由电压形成回路——电流变换器TA将输入电流变换成与之成正比的电压；整流比较

容延时电流组成。

3.3.2 电流互感器TA

电流互感器的作用是将高压设备中的额定大电流变换成5A 或1A 的小电流，以便继电保护装置或仪表用于测量电流。电流互感器又铁芯及绕组组成。

①电流互感器将高压回路中的电流变换为低压回路中的小电流，并将高压回路与低压回路隔离，使他们之间不存在电的直接关系。

②额定的情况下，电流互感器的二次侧电流取为5A ，这样可使继电保护装置和其他二次回路的设计制造标准化。

③电保护装置和其他二次回路设备工作于低电压和小电流，不仅使造价降低，维护方便，而且也保证了运行人员的安全。

（2）电流互感器TA 的选择和配置

①型号：电流互感器的型号应根据作用环境条件与产品情况选择。 ②一次电压：g N U U =

U ：电流互感器安装处一次回路工作电压；

N U ：电流互感器的额定电压。

③一次回路电流：1m ax N g I I ≥

m ax g I ：电流互感器安装处一次回路最大电流；

I ：电流互感器一次测额定电流。

根据以上技术要求，我们已知：线路AB 上流过的最大负荷电流为300A ，因此初步选择线路上AB 的TA 型号为LAJ-10，TV 型号为JCC-10，且变比为300/5。线路BC 上流过的最大负荷电流为80A ，因此初步选择线路BC 上的TA 型号为LAJ-10，变比为100/5，TV 型号为JCC-10，变比为100/5。

3.3.3 电压互感器

电压互感器的任务是将很高的电压准确地变换至二次保护及二次仪表的允许典雅，使继电器和仪表既能在低压情况下工作，又能准确地反映电力系统中高压设备的运行情况。电压互感器分为电磁式电压互感器和电容式电压互感器两种。

①电压互感器的作用是将一次侧高电压成比例的变换为较低的电压，使二次系统与一次系统的隔离，保证了工作人员的安全。

②电压互感器二次侧电压通常为100V ，这样可以做到测量仪表及继电器的小型化和标准化。

（2）电压互感器TV 的配置原则

①型式：电压互感器的型式应根据使用条件选择，在需要检查与监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器或具有三绕组的单相互感器组。

②一次电压的波动范围：11.10.9N N U U U >> ③二次电压：100V

④准确等级：电压互感器应在哪一准确度等级下工作，需根据接入的测量仪表、继电器与自动装置及设备对准确等级的要求来确定。

⑤二次负荷2N S S ≤

3.4 重合闸

3.4.1必要性和可能性

在电力系统中，输电线路，特别是架空线路是最容易发生短路故障的元件。因此，设法提高输电线路供电的可靠性是非常重要的。而自动重合闸装置正是提高线路供电可靠性的有力工具。

电力系统运行经验证明，架空线路的故障大多数是瞬时性故障，因此在线路断开以后，再进行一次重合闸，就有可能大大提高供电的可靠性。为了自动、迅速地将断开的线路断路器重新合闸，在电力系统中广泛采用自动重合闸装置。

3.4.2 基本要求

（1）正常运行时，当断路器由继电保护动作或其他原因而跳闸后，自动重合闸装置均应动作，使断路器重新合上。自动重合闸动作以后，一般应能自动复归，准备好下一次动作。

（2）由运行人员手动操作或通过遥控装置将断路器断开时，自动重合闸不应启动，不能将断路器重新合上。

当手动投入断路器或自动投入断路器时，若线路上有故障，随即被继电保护将其断开时，自动重合闸不应启动，不发出重合闸脉冲。

（3）继电保护动作切除故障后，在满足故障点绝缘恢复及断路器消弧室和传动机构准备好再次动作所必须时间的条件下，自动重合闸装置应尽快发出重合闸脉冲，以缩短停电时间，减少因停电而造成的损失。在断路器跳开之后，自动重合闸一般延时0.5—1s后发出重合闸脉冲。

（4）自动重合闸装置动作次数应符合预先规定。如一次式重合闸就应该只动作一次，当重合于永久性故障而再次跳闸以后，就不应该再动作；对二次式重合闸就应该能够动作两次，当第二次重合于永久性故障而跳闸以后，它不应该再动作。重合闸装置损坏时，不应将断路器多次重合于永久性故障线路上，以避免系统多次遭受故障电流的冲击，使断路器损坏，扩大事故。

（5）自动重合闸装置应有可能在重合闸以前或重合闸以后加速继电保护的动作，以便更好地和继电保护相配合，加速故障的切除。

如用控制开关手动合闸并合于永久性故障上时，也宜于采用加速继电保护动作的措施，以加速故障的切除。

（6）在双侧电源的线路上实现重合闸时，重合闸应满足同期合闸条件。

（7）当断路器处于不正常状态（例如操动机构中使用的气压、液压降低等）而不允许实现重合闸时，应将自动重合闸装置闭锁。

3.4.3 单侧电源线路的三相一次自动重合闸装置

单侧电源线路广泛应用三相一次自动重合闸方式。所谓三相一次自动重合闸方式，就是不论在输电线路上单相、两相或三相短路故障时，继电保护均将线路的三相断路器一起断开，然后AAR装置起动，经预定延时将三相断路器重新一起合闸。若故障为瞬时的，则重合成功；若故障为永久性的，则继电保护再次将三相断路器一起断开，且不再重合。

3.4.4 双侧电源线路的自动重合闸

在这种线路上采用自动重合闸装置时，除了应满足前述基本要求外，还必须考虑以下两点：

（1）当线路发生故障时，线路两侧的保护可能以不同的时限断开两侧短路器。

（2）在某些情况下，当线路发生故障，两侧断路器断开之后，线路两侧电源之间有可能失去同步。

因此后合闸一侧的断路器在进行重合闸时，必须确保两电源间的同步条件，或者校验是否允许非同步重合闸。

由此可见，双侧电源线路上的三相自动重合闸，应根据电网的接线方式和运行情况，采用不同的重合闸方式。国内采用的有：非同步自动重合闸；快速自动重合闸；检定线路无电压和检定同步的自动化重合闸；解列重合闸及自同步重合闸等。

3.4.5 自动重合闸与继电保护的配合

自动重合闸与继电保护的适当配合，能有效地加速故障的切除，提高供电的可靠性。自动重合闸的应用在某些情况下还可以简化继电保护。

自动重合闸与继电保护的配合方式，有重合闸前加速保护和重合闸后加速保护两种。重合闸前加速是，当线路上发生故障时，靠近电源侧的保护先无选择性的瞬时动作于跳闸，而后再借助自动重合闸来纠正这种非选择性动作。重合闸后加速保护是当线路故障时，先按正常的继电保护动作时限有选择性地动作于断路器跳闸，然后AAR 装置动作将断路器重合，同时将过电流保护的时限解除。这样，当断路器重合于永久性故障时，电流保护将无时限地作用于断路器跳闸。实现后加速的方法是，在被保护的各条线路上都装设有选择性的保护和自动重合闸装置。

3.5 双侧电源的整定原则和计算及其保护

整定原则：设保护1装有电流速断，其动作电流计算后为.1set

I '，它与短路电流变化曲线的交点M 即为保护1电流速断的保护范围。当在此点发生短路时，

短路电流即为.1set

I '，速断保护刚好动作。根据以上分析，保护2的限时电流速断不应超过保护1电流速断的范围，因此在单侧电源供电的情况下，它的起动电流

就应该整定为：.2.1set

set I I '''>。上式中不可取等号，因为保护1和保护2的安装地点不同，使用的电流互感器和继电器不同，故它们之间的特征很难完全一样，会导致其中之一误动作。引

入可靠系数rel K ，则得：.2.1set

rel rel I K I '''=，其中rel K 一般取为1.1-1.2。从以上分析中已经得出，显示速断的动作时限2t 应选择得比下一条线路速断保护的动作时限高出一个时间阶段。

为保证在正常运行情况下过电流保护绝不动作，显然保护装置的起动电流必须整定得大于该线路上可能出现的最大负荷电流.m ax L I 。然而，在实际上确定保护装置的启动电流时，还必须考虑在外部故障切除后，保护装置是否能够返回的问题。在故障切除后电压恢复时，电动机要有一个自启动过程。电动机的自启动电流要大于它正常工作的电流，因此，引入一个自启动系数ss K 来表示自启动时最大电流.m ax ss I 与正常运行时最大负荷电流.m ax L I 之比，即：

.max .max

ss ss L I K I =

保护4和5在这个电流的作用下必须立即返回。为此应使保护装置的返回电

流re I 大于.m ax ss I 。引入可靠系数rel

K '''，则：

.max .max re rel

ss rel ss L I K I K K I ''''''==

由于保护装置的启动与返回是通过电流继电器来实现的。因此继电器返回电流与起动电流之间的关系就代表着保护装置返回电流与起动电流之间的关系。引入继电器返回系数re K ，则保护装置的起动电流即为：

.max

1rel

ss set

re L re

K K I I I K K ''''''==

灵敏度校验：当过电流保护作为本线路的主保护时，应采用最小运行方式下本线路末端两相短路时的电流进行校验，要求 1.3~1.5sen K ≥；当作为相邻线路的后备保护时，则应采用最小运行方式下相邻线路末端两相短路时的电流进行校验，此时要求 1.2sen K ≥。此外，在各个过电流保护之间，还必须要求灵敏度系数相互配合，即对同一故障点而言，要求越靠近故障点的保护应具有越高的灵敏度系数。在后备保护之间，只有当灵敏度系数和动作时限都相互配合时，才能切实保证动作的选择性。这一点在复杂网络的保护中，尤其应该注意。当故障点越靠近电源端时，短路电流越大，此时过电流保护动作切除故障的时限反而越长，所以过电流保护较少用来作主保护。

4 整定计算

4.1 短路电流的计算及整定

4.1.1 短路电流的计算

图4.1 正负序阻抗图

求最大运行方式下B 母线发生三相短路时的短路电流：

图4.2 最大运行方式下B 母线发生三相短路

(1)

(2)

1122331

()//()//()(0.21930.175)//(0.21930.175)//(0.21930.175)0.1260.2574ff ff G T G T G T L X

X X X X X X X ==++++=++++= 1.08eq E =

(3)(3)

(3)(1)

1.080.52411

2.20.2574

eq B f

ff E I I

kA X

??==?

图4.3 最小运行方式下B 母线发生两相短路

(1)

(2)

11221234()//()//()

(0.21930.175)//(0.21930.175)0.126//(0.1890.1580.158)0.298ff ff G T G T L L L L X

X X X X X X X X ==+++++=+++++=

1.08eq E =

(2)(2)

(2)(1)

(2)

1.080.524 1.640.2980.298

eq B f

ff ff E I I

kA X

??====++

求最大运行方式下C 母线发生三相短路时的短路电流：

图4.4 最大运行方式下C 母线发生三相短路

(1)

(2)

11223312

()//()//()(0.21930.175)//(0.21930.175)//(0.21930.175)0.1260.1890.446ff ff G T G T G T L L X

X X X X X X X X ==+++++=+++++=

1.08eq E =

(3)(3)

(3)(1)

1.080.524

11 1.270.446

eq B f

ff E I I

kA X

??==?

图4.5 最小运行方式下C 母线发生两相短路

(1)

(2)

11221234()//()()//()

(0.21930.175)//(0.21930.175)(0.1260.189)//(0.1580.158)0.36ff ff G T G T L L L L X

X X X X X X X X ==+++++=+++++= 1.08eq E =

(2)(2)

(2)(1)

(2)

1.080.524 1.360.360.36

eq B f

ff ff E I I

kA X

??====++

求最大运行方式下D 母线发生三相短路时的短路电流：

图4.6 最大运行方式下D 母线发生三相短路

(1)

(2)

1122333

()//()//()(0.21930.175)//(0.21930.175)//(0.21930.175)0.1580.289ff ff G T G T G T L X

X X X X X X X ==++++=++++= 1.08eq E =

(3)

1.080.524

11 1.960.289

eq B f

fa E I I m

I kA X

??==?

图4.7 最小运行方式下D 母线发生两相短路

(1)

(2)

11221243

()//()()//(0.21930.175)//(0.21930.175)(0.1260.1890.158//0.1580.297

ff ff G T G T L L L L X

X X X X X X X X ==+++++=+++++=） 1.08eq E =

(2)

(1)

(2)

1.080.524 1.650.2970.297

eq B f

fa ff ff E I I m

I kA X

??==

==++

求最大运行方式下E 母线发生三相短路时的短路电流：

图4.8 最大运行方式下E 母线发生三相短路

(1)

(2)

11223331245

()//()//()//()(0.21930.175)//(0.21930.175)//(0.21930.175)0.158//(0.1260.1890.158)0.0950.345ff ff G T G T G T L L L L L X

X X X X X X X X X X X ==+++++++=+++++++=1.08eq E =

(3)

1.080.524

11 1.640.345

eq B f

fa E I I m

I kA X

??==?

图4.9 最小运行方式下E 母线发生两相短路

(1)

(2)

112231245

()//()//()(0.21930.175)//(0.21930.175)0.158//(0.1260.1890.158)0.0950.411

ff ff G T G T L L L L L X

X X X X X X X X X ==++++++=++++++= 1.08eq E =

(2)

(1)

(2)

1.080.524 1.190.4110.411

eq B f

fa ff ff E I I m

I kA X

??==

==++

求最大运行方式下F 母线（即变压器T4出口）发生三相短路时的短路电流：

图4.10 最大运行方式下F 母线（即变压器T4出口）发生三相短路

(1)

(2)

112233312454

()//()//()//()(0.21930.175)//(0.21930.175)//(0.21930.175)0.158//(0.1260.1890.158)0.0950.5250.869

ff ff G T G T G T L L L L L T X

X X X X X X X X X X X X ==++++++++=++++++++=1.08eq E =

(3)(3)

(3)(1)

1.080.524

110.650.869

eq B f

ff E I I

kA X

??==?

求最小运行方式下F 母线（即变压器T4出口）发生两相短路时的短路电流：

图4.11 最小运行方式下F 母线（即变压器T4出口）发生两相短路

(1)

(2)

1122312454

()//()//()(0.21930.175)//(0.21930.175)0.158//(0.1260.1890.158)0.0950.5250.936

ff ff G T G T L L L L L T X

X X X X X X X X X X ==+++++++=+++++++=1.08eq E =

(2)

(1)

(2)

1.080.5240.530.9260.926

eq B f

fa ff ff E I I m

I kA X

??==

==++

表4.1 各点短路时流过保护处的正负序短路电流

图4.12 零序阻抗图

图4.13 最大运行方式下B 母线发生短路

(0)

0.175/30.3780.436

ff X

=+=

单相接地短路零序电流为：

(1)(0)

(1)

(2)

1.080.5240.5950.25740.25740.436

eq B

ff ff ff E I I

kA X

??=

=++++

两相接地短路零序电流为：

(2)

(1.1)

(0)(2)

(0)

(2)

(0)

(1)

0.2574 1.080.5240.501//0.25740.436

0.2574//0.4360.2574

ff eq B

fa ff ff ff ff ff X E I I kA

=++++

求最小运行方式下B 母线发生短路：

图4.14 最小运行方式下B 母线发生短路

(0)

0.175/20.378//(0.5670.4740.474)0.39

ff X

=+++=

单相接地短路零序电流为：

(1)

(0)

(1)

(2)

1.080.5240.5740.2980.2980.39

eq B

f ff ff ff E I I kA X

??=

=++++

两相接地短路零序电流为：

(2)

(1.1)(0)

(2)

(0)

(2)

(0)

(1)

0.298 1.080.5240.525//0.2980.39

0.298//0.390.298

ff eq B

fa ff ff ff ff ff X E I I

=++++

kV电网距离保护设计

前言电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好。但是电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件、设备及人为因素的影响，可能出现各种故障和不正常的运行状态。继电保护装置，就是指反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并作用于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务是：（1）当电力系统中发生短路故障时，继电保护能自动地、迅速地和有选择地动作，使断路器跳闸，将故障元件从电力系统中切除，以系统无故障的部分迅速恢复正常运行，并使故障的设备或线路免于继续遭受破坏。（2）当电气设备出现不正常运行情况时，根据不正常运行情况的种类和设备运行维护条件，继电保护装置则发出信号，以便由值班人员及时处理，或由装置自动进行调整。由此可见，继电保护在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性，最大限度的保证向用户安全供电。因此，继电保护是电力系统重要的组成部分，是保证电力系统安全可靠运行的不可缺少的技术措施。本设计针对110kv电网的距离保护展开讨论，保证电网安全运行。

2运行方式分析最大和最小运行方式的区别在于系统负载不同(阻抗)，由于电网中某一段线路电压均为定值，所以继电保护中最大和最小运行方式下主要是考虑系统阻抗变化对电流型保护整定值的影响。过电流分段保护注意如下： 1、最大运行方式下，本线路I段保护范围应大于线路全长的50%； 2、最小运行方式下，本线路I段保护范围应不小于线路全长的15%； 3、最大运行方式下，本线路II段保护范围应尽量不大于下一线路的在最小运行方式下的 I 段保护范围，以免本线路II段保护与下一线路的 II 段保护冲突。图2-1 110kv电网最大运行方式接线图

220KV电网线路继电保护设计及整定计算

1.1 220KV 系统介绍 KV 220系统由水电站1W ，2W 和两个等值的KV 220系统1S 、2S 通过六条 KV 220线路构成一个整体。整个系统最大开机容量为MVA 29.1509，此时1W 、2W 水电厂所有机组、变压器均投入，1S 、2S 两个等值系统按最大容量发电，变压器均投入；最小开机容量位MVA 77,1007,此时1W 厂停MVA 302 机组，2W 厂停 MVA 5.77机组一台，1S 系统发电容量为MVA 300，2S 系统发电容量为MVA 240。 KV 220系统示意图如图1.1所示。 1.2 系统各元件主要参数 (1) 发电机参数如表1.1所示：表1.1 发电机参数电源总容量（MVA ）每台机额定功率额定电压额定功率正序图1.1 220kV 系统示意图

最大最小（MVA ）（kV ）因数cos φ 电抗 W 1厂 295.29 235.29 235.29 15 0.85 0.35 2*30 11 0.83 0.25 W 2厂 310 232.5 4*77.5 13.8 0.84 0.3 S 1系统 476 300 115 0.5 S 2系统 428 240 115 0.5 对水电厂12 1.45X X =，对于等值系统12 1.22X X = (2) 变压器参数如表1.2所示：表1.2 变压器参数变电站变压器容量（MVA ）变比短路电压（%） Ⅰ－Ⅱ Ⅰ－Ⅲ Ⅱ－Ⅲ A 变 20 220/35 10.5 B 变－1 240 220/15 12 B 变－2 60 220/11 12 C 变 3*120 220/115/35 17 10.5 6 D 变 4*90 220/11 12 E 变 2*120 220/115/35 17 10.5 6 (3) 输电线路参数 KM AB 60=，上端KM BC 250=，下端KM BC 230=，KM CD 185=， KM CE 30=，KM DE 170=；KM X X /41.021Ω==，103X X =，080=ΦL 。 (4) 互感器参数所有电流互感器的变比为5/600，电压互感器的变比为100/220000。由动稳定计算结果，最大允许切除故障时间为S 2.0。 2 整定计算 2.1 发电机保护整定计算 2.1.1 纵联差动保护整定计算（1）发电机一次额定电流的计算式中 n P ——发电机额定容量； θ c o s ——发电机功率因数； n f U 1——发电机机端额定电压；（2）发电机二次额定电流的计算式中 f L H n ——发电机机电流互感器变比；（3）差动电流启动定值cdqd I 的整定：

(完整版)110kV变电站输电线路的继电保护设计毕业设计

毕业设计（论文）题目：平湖六店110kV变电站输电线路的继电保护设计系（部）：电气工程系专业班级：电力10-2 姓名：黄婷指导教师：张国琴

2013年5 月19 日

摘要继电保护可以保证电力系统正常运行，当系统中的电气设备发生短路故障时，能自动，迅速，有选择的将故障元件从系统中切除，以免故障元件继续遭到破坏，保证其他无故障部分正常运行；有能在排除故障的同时，也保证了人们生命财产安全。本次毕业设计以平湖六店110KV变电站的输电线路和电气接线方式作为主要原始数据，本设计围绕110KV变电站的输电线路进行的继电保护设计，根据平湖六店原始资料所提供的变电站一次系统图，重点介绍线路的无时限电流速断保护和定时限过流保护保护的作用原理，保护的范围，动作时限的特性，整定原则等，又相对平湖六店的输电线路进行了短路计算及其速断保护和定时限过电流保护的整定计算，灵敏度校验和动作时间整定，通过计算和比较从而确定了输电线路保护的选型。相辅也介绍了输电线路的其他几种保护，如接地保护，距离保护，纵差保护和高频保护，简单介绍了这几种保护的工作原理组成部件，整定计算，影响因素等方面。通过对输电线路继电保护的设计使得输电线路在电网中能更加安全的运行。关键词：继电保护；短路计算；整定计算

Abstract Can ensure the normal operation of power system relay protection, short circuit fault occurs when the electrical equipment in the system, can automatically, rapidly and selectively to fault components removed from the system, so as to avoid fault components continue to damage, ensure the normal operation of other trouble-free part; Can design in pinghu six stores 110 kv substation of power lines and electrical connection mode as the main raw data, the design around the transmission lines of 110 kv substation relay protection design, according to pinghu six stores the original data provided by the substation system diagram at a time, focus on line without time limit current instantaneous fault protection and protection principle of fixed time limit over current protection, the scope of the protection action time limit characteristics, principle, etc., and relative pinghu six shop transmission lines for the calculation of short circuit and quick break protection and fixed time limit over current

110KV电网线路继电保护课程设计

二、设计内容 1. CA线路保护设计 AS、AC、AB线路保护设计 2. 2 BS线路保护设计 3. BA、 1 三、设计任务 1.系统运行方式和变压器中性点接地的选择 2.故障点的选择及正、负、零序网络的制定 3.短路电流计算 4．线路保护方式的选择、配置与整定计算（选屏） *5．主变及线路微机保护的实现方案 6．线路自动综合重合闸 7．保护的综合评价 *8、110KV系统线路保护配置图，主变保护交、直流回路图随着电力系统的飞速发展，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段：继电保护的萌芽期、晶体管继电保护、集成运算放大器的集成电路保护和计算机继电保护。电力系统的运行中最常见也是最危险的故障是发生各种形式的各种短路。发生短路时可能会产生以下后果： (1)电力系统电压大幅度下降，广大用户负荷的正常工作遭到破坏。 (2)故障处有很大的短路电流，产生的电弧会烧坏电气设备。 (3)电气设备中流过强大的电流产生的发热和电动力，使设备的寿命减少，甚至遭到破坏。 (4)破坏发电机的并列运行的稳定性，引起电力系统震荡甚至使整个系统失去稳定而解列瓦解。因此在电力系统中要求采取各种措施消除或减少发生事故的可能性，一旦发生故障，必须迅速而有选择性的切除故障，且切除故障的时间常常要求在很短的时间内（十分之几或百分之几秒）。实践证明只有在每个元件上装设保护装置才有可能完成这个要求，而这种装置在目前使用的大多数是由单个继电器或继电器及其附属设备的组合构成的，因此称为继电保护装置，它能够反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发生告警信号。继电保护的任务就是在系统运行过程中发生故障（三相短路、两相短路、单相接地等）和出现不正常现象时（过负荷、过电压、低电压、低周波、瓦斯、

110KV变电站继电保护整定与配置设计

110kV环形网络继电保护配置与整定（二）摘要：继电保护是保证电力系统安全稳定运行的重要组成部分，而整定值是保证保护装置正确动作的关键。本文结合给定110kV电网的接线及参数，对网络进行继电保护设计，首先选择电流保护，对电网进行短路电流计算，确定电网的最大、最小运行方式，整定电流保护的整定值。在电流保护不满足的情况下，相间故障选择距离保护，接地故障选择零序电流保护，同时对距离保护、零序电流保护进行整定计算。本设计最终配置的保护有：电流速断保护、瓦斯保护、纵差动保护等。关键词：继电保护，短路电流，整定计算 Abstract:Relay protection is important part to guarantee the safe and stable operation of the power system, and setting value is the key to ensure the protection correct action. In this paper, with given the wiring and the parameters of 110kV power grid to design 110KV network protection of relay, first ,select the current protection, calculate short circuit current on the grid, determine the Maximum and minimum operating mode of the grid, set the setting value of the current protection. Second ,Selecting the distance protection if the current protection does not meet the case, the phase fault choose the distance protection and the ground fault select zero sequence current protection .while setting calculation the distance protection and zero sequence current protection, . The final configuration of the protection of this design include: current speed trip protection, gas protection, the longitudinal differential protection and so on. Keywords: protection of relay, short-circuit current, setting calculation

电力系统继电保护的作用

1.1电力系统继电保护的作用电力系统在运行中，可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是发生各种型式的。在发生短路时可能产生一下的后果： (1)通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障元件损坏； (2)短路电流通过非故障元件，由于发热和电动力的作用，引起它们的损坏或缩短它们的使用寿命； (3)电力系统中部分地区的电压大大降低，破坏用户工作的稳定性或影响工厂产品的质量； (4)破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统震荡，甚至使整个系统的瓦解。电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障，这种情况属于不正常运行状态。例如，因负荷超过电气设备的额定值而引起的电流升高（一般又称过负荷），就是一种最常见的不正常运行状态。由于过负荷，使元件载流部分和绝缘材料的温度不断升高，加速绝缘的老化和损坏，就可能发展成故障。此外，系统中出现功率缺额而引起的频率降低，发电机突然甩负荷而产生的过电压，以及电力系统发生震荡等，都属于不正常运行状态。故障和不正常运行状态，都可能在电力系统中引起事故。事故，就是指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备损坏。系统故障的发生，除了由于自然条件的因素（如遭受雪击等）以外，一般都是由于设备制造上的缺陷、设计和安装的错误，检修质量不高或运行维护不当而引起的。因此，只要充分发挥人的主观能动性，正确地掌握客观规律，加强对设备的维护和检修，就可以大大减少事故发生的机率，把事故消灭在发生之前。在电力系统中，除应采取各项积极措施消除或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性地切除故障元件，这是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。切除故障的时间常常要求小到十分之几甚至百分之几秒，实践证明只有装设在每个电气元件上的保护装置才有可能满足这个要求。这种保护装置直到目前为止，大多是由单个继电器或继电器与其附属设备的组合构成的，故称为继电保护装置。在电子式静态保护装置和数字式保护装置出现以后，虽然继电器已被电子元件或计算机所代替，但仍沿用此名称。在电业部门常用继电保护一词泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。继电保护装置一词则指各种具体的装置。继电保护装置，就是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作与断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务是： (1)自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其它无故障部分迅速恢复正常运行； (2)反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件（例如有无经常值班人员），而动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。

110kV电网距离保护课程设计.doc.

110k V电网距离保护课程设计.d o c. -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

电力系统继电保护原理课程设计设计题目 110kV电网距离保护设计指导教师院（系、部）电气与控制工程学院专业班级学号姓名日期 2014年1月11日

课程设计成绩评定表

电力系统继电保护原理课程设计任务书一、设计题目 110kV电网距离保护设计二、设计任务根据所提供的110kV系统接线图及原始参数（详见附1），完成以下设计任务： 1. 分析线路上的各个保护运行方式； 2. 距离保护（包括相间距离保护和接地距离保护）的配置和整定； 3. 分析系统振荡闭锁情况。三、设计计划本课程设计时间为一周，具体安排如下：第1天：查阅相关材料，熟悉设计任务第2天：分析各保护的运行方式第3天：配置相间距离保护第4天：配置接地距离保护第5天：分析系统振荡闭锁情况第6天：整理设计说明书第7天：答辩四、设计要求 1. 按照设计计划按时完成 2. 设计成果包括：设计说明书（模板及格式要求详见附2和附3）一份 3. 不参加答辩者，视为自愿放弃成绩

指导教师：教研室主任：时间：2014年 1月9日一、原始数据 (学号15) 系统接线图如图所示，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。参数如下：电动势： E ? = 115/3kV ，发电机：(学号 15) = = = = [5 + (15 ? 5)/15] ?=17/3?， = = = = [8 + (10 ? 8)/15] ?=122/15?， ~ = [5 + (10 ? 5)/15] ?=16/3?， ~ = [15 + (30 ? 15)/15] ?=16?， = = [15 + (20 ? 15)/15] ?=46/3?， = = [20 + (40 ? 20)/15] ?=64/3?，线路： L AB = 60km ，L BC = 40km ，线路阻抗： z 1 = z 2 = ?/km ，z 0 = ?/km ， 21.1-Z =21.2-Z =B A X -.1=B A X -.2=60km ×?/km=24?， 43.1-Z =43.2-Z =B C X -.1=B C X -.2=40km ×?/km=16?, 21.0-Z =B A X -.0=60km ×?/km=72?，

110KV线路继电保护课程设计15431汇编

第1章绪论电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段：继电保护的萌芽期、晶体管继电保护、集成运算放大器的集成电路保护和计算机继电保护。继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化的发展。随着计算机硬件的迅速发展，微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护。继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信号量，当突变量到达一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。对电力系统继电保护的基本性能要求是有选择性，速动性，灵敏性，可靠性。这次课程设计以最常见的110KV电网线路保护设计为例进行分析设计，要求对整个电力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了解。特别是对继电保护、电力系统、电路、发电厂的电气部分有一定的研究。重点进行了电路的化简，短路电流的求法，继电保护中电流保护、距离保护的具体计算。 1.1 继电保护电力系统的运行中最常见也是最危险的故障是发生各种形式的各种短路。发生短路时可能会产生以下后果： 1、电力系统电压大幅度下降，广大用户负荷的正常工作遭到破坏。 2、故障处有很大的短路电流，产生的电弧会烧坏电气设备。 3、电气设备中流过强大的电流产生的发热和电动力，使设备的寿命减少，甚至遭到破坏。 4、破坏发电机的并列运行的稳定性，引起电力系统震荡甚至使整个系统失去稳定而解列瓦解。因此在电力系统中要求采取各种措施消除或减少发生事故的可能性，一旦发生故障，必须迅速而有选择性的切除故障，且切除故障的时间常常要求在很短的时间内（十分之几或百分之几秒）。实践证明只有在每个元件上装设保护装置才有可能完成这个要求，而这种装置在目前使用的大多数是由单个继电器或继电器及其附属设备的组合构成的，因此称为继电保护装置，它能够反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状

220kv电网继电保护设计

目录一、题目 (1) 二、系统中各元件的主要参数 (2) 三、正序、负序、零序等值阻抗图 (4) 四、继电保护方式的选择与整定计算 (6) （A）单电源辐射线路（AB）的整定计算 (6) （B）双回线路BC和环网线路主保护的整定计算 11 （C）双回线路CE、ED、CD主保护的整定计算（选做）12 （D）双回线路和环网线路后备保护的整定计算（选做） 14 五、220kV电网中输电线路继电保护配置图 (22)

一、题目选择图1所示电力系统220kV线路的继电保护方式并进行整定计算。图1所示系统由水电站W、R和两个等值的110kV系统S、N，通过六条220kV线路构成一个整体。整个系统的最大开机总容量为1509.29MVA，最小开机总容量为1007.79 MVA，两种情况下各电源的开机容量如表1所示。各发电机、变压器容量和连接方式已在图1中示出。表1 系统各电源的开机情况

图1 220kV系统接线图二、系统中各元件的主要参数计算系统各元件的参数标么值时，取基准功率S b=60MVA，基准电压U b＝220kV，基准电流I b=3 b b S U=0.157kA，基准电抗x b = 806.67。 (一)发电机及等值系统的参数用基准值计算所得的发电机及等值系统元件的标么值参数见表2所列。表2 发电机及等值系统的参数发电机或系统发电机及系统的总容量MVA 每台机额定功率MVA 每台机额定电压额定功率因数正序电抗负序电抗

cos 注：系统需要计算最大、最小方式下的电抗值；水电厂发电机2 1.45d x x '=，系统2 1.22d x x '=。 (二) 变压器的参数变压器的参数如表3所列。表3 变压器参数

110kv变电站继电保护课程设计

110kv变电站继电保护课程设计 110kV变电站继电保护设计摘要继电保护是电网不可分割的一部分，它的作用是当电力系统发生故障时，迅速地有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统的其余部分快速恢复正常运行; 当发生不正常工作情况时，迅速地有选择地发出报警信号，由运行人员手工切除那些继续运行会引起故障的电气设备。可见，继电保护对保证电网安全、稳定和经济运行，阻止故障的扩大和事故的发生，发挥着极其重要的作用。因此，合理配置继电保护装置，提高整定和校核工作的快速性和准确性，对于满足电力系统安全稳定的运行具有十分重要的意义。继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作。不同的部门其整定计算的目的是不同的。对于电网，进行整定计算的目的是对电网中已经配置安装好的各种继电保护装置，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全网的继电保护装置协调工作，正确地发挥作用。因此对电网继电保护进行快速、准确的整定计算是电网安全的重要保证。关键词:110kV变电站，继电保护，短路电流，电路配置目录 0 摘要 .................................................................... 第一章电网继电保护的配置 ............................................... 2 1.1 电网继电保护的作用 .................................................. 2 1.2 电网继电保护

的配置和原理 ............................................ 2 1.3 35kV线路保护配置原则 ................................................ 3 第二章3 继电保护整定计算 .................................................2.1 继电保护整定计算的与基本任务及步骤 . (3) 2.2 继电保护整定计算的研究与发展状况 .................................... 4 第三章线路保护整定计算 ................................................. 5 3.1设计的原始材料分析 ................................................... 5 3.2 参数计算 ............................................................ 6 3.3 电流保护的整定计算 .................................................. 7 总结 .. (9) 1 第一章电网继电保护的配置 1.1 电网继电保护的作用电网在运行过程中，可能会遇到各种类型的故障和不正常运行方式，这些都可能在电网中引起事故，从而破坏电网的正常运行，降低电力设备的使用寿命，严重的将直接破坏系统的稳定性，造成大面积的停电事故。为此，在电网运行中，一方面要采取一切积极有效的措施来消除或减小故障发生的可能性:另一方面，当故障一旦发生时，应该迅速而有选择地切除故障元件，使故障的影响范围尽可能缩小，这一任务是由继电保护与安全自动装置来完成的。电网继电保护的基本任务在于: 1(有选择地将故障元件从电网中快速、自动切除，使其损坏程度减至最轻，并保证最大限度地迅速恢复无故障部分的正常运行。 2(反应电气元件的异常运行工况，根据运行维护的具体条件和设各的承受能力，发出警报信号、减负荷或延时跳闸。

110KV电网继电保护毕业设计

引言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着极为重大的影响。电力系统的各种元件在运行中不可能一直保持正常状态。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技术。它可以按指定分区实时的检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警等措施，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。由于最初的继电保护装置是又机电式继电器为主构成的，故称为继电保护装置。尽管现代继电保护装置已发展成为由电子元件或微型计算机为主构成的，但仍沿用次名称。目前常用继电保护一词泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。从科学技术的角度，电力系统继电保护隶属于电力系统及其自动化专业领域；从工业生产的角度，电力系统继电保护是电力工业的一个必不可少的组成部分，担负着保障电力系统安全运行的重要职责。随着我国电力工业的迅速发展，各大电力系统的容量和电网区域不断扩大。为适应大电网发展的需要，相继出现超高压电网和大容量机组，致使电网结构日趋复杂，电力系统稳定问题日益突出，因此对电力系统继电保护提出了更高的要求。继电保护装置可视为由测量部分、逻辑部分和执行部分等部分组成。对作用于跳闸的继电保护装置，在技术上有四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性和可靠性。以上四个基本要求是分析研究继电保护性能的基础。在它们之间，既有矛盾的一面，又有在一定条件下统一的一面。继电保护的科学研究、设计、制造和运行的绝大部分工作也是围绕着如何处理好这四个基本要求之间的辨证统一关系而进行的。关于电网继电保护的选择在“技术规程”中已有具体的规定，一般要考虑的主要规则为：（1）电力设备和线路必须有主保护和后备保护，必要时增加辅助保护，其中主保护主要考虑系统稳定和设备安全；后备保护主要是考虑主保护和断路器拒动时用于故障切除；辅助保护是补充前二者的不足或在主保护退出时起保护作用；（2）线路保护之间或线路保护与设备保护之间应在灵敏度、选择性和动作时间上相互配合，以保证系统安全运行；

110KV电网继电保护设计

黑龙江交通职业技术学院毕业设计（论文）题目110KV电网继电保护设计专业班级: 姓名: 学号:

2017年月日

摘要这次课程设计以最常见的110KV电网线路保护设计为例进行分析设计，要求对整个电力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了解。特别是对继电保护、电力系统、电路、发电厂的电气部分有一定的研究。重点进行了电路的化简，短路电流的求法，继电保护中电流保护、距离保护的具体计算。中国的电力工业作为国家最重要的能源工业，一直处于优先发展的地位，电力企业的发展也是令人瞩目的。电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，也使得继电保护得以飞速的发展。电力系统继电保护是电力系统的重要组成部分，没有继电保护的电力系统是不能运行的。电力系统继电保护的设计电网直接影响到电力系统的安全稳定运行。如果设计与配置不当，继电保护将不能正确动作，从而会扩大事故的停电范围。因此，要求继电保护有可靠性、选择性、快速性和灵敏性四项基本性能,需要整定人员针对不同的使用条件,分别进行协调。本次设计以对110kV单电源环形网络的继电保护配置，整定计算。设计内容包括：系统主要元件的参数，短路电流的计算，中性点接地的选择，距离保护方式选择和整定计算，零序电流保护方式配置与整定计算，及主变压器保护的设计。关键词：110kV继电保护;短路电流计算;变压器保护

目录第1章绪论 (1) 1.1什么是继电保护 (1) 1.2 继电保护整定计算的目的及基本任务 (1) 1.2.1整定计算的目的 (1) 1.2.2 整定计算的基本任务 (1) 第2章电力系统继电保护概论 (3) 2.1 电力系统继电保护的作用 (3) 2.2电力系统继电保护的基本要求 (3) 2.3 继电保护的发展现状 (4) 第3章线路保护的整定计算 (6) 3.1 110kV线路保护的配置 (6) 3.1.1 110~220kV线路保护的配置原则 (6) 3.2 相间距离保护 (6) 3.2.1 距离保护的基本概念和特点 (6) 3.2.2 相间距离保护整定计算 (7) 3.2.3 相间距离保护II段整定计算 (8) 3.2.4 相间距离保护III段整定计算 (9) 3.2.3 线路A-BD2,B-BD2 相间距离保护整定计算结果： (10) 3.2.4相间距离保护装置定值配合的原则 (11) 3.3 零序电流保护方式配置 (12) 3.3.1 110中性点直接接地电网中线路零序电流保护的配置原则 (12) 3.4 零序电流保护整定计算的运行方式分析 (12) 3.4.1 接地短路电流、电压的特点 (12) 3.4.2 接地短路计算的运行方式选择 (12) 3.4.3 流过保护最大零序电流的运行方式选择 (13) 3.4.4 最大分支系数的运行方式和短路点位置的选择 (13) 3.4.5 零序电流保护的整定计算 (13) 3.4.6零序电流保护整定计算结果表 (16) 第4章线路保护整定 (17) 4.1电力系统短路计算的目的及步骤 (17) 4.1.1 短路计算的目的 (17) 4.1.2 计算短路电流的基本步骤 (17) 4.2 运行方式的确定 (18) 4.2.1 最大运行方式 (18) 4.2.2 最小运行方式 (18) 第5章主变压器保护的设计 (19) 5.1 主变压器保护的配置原则 (19) 5.2 本设计的主变保护的配置及说明 (19) 5.3 纵差保护的整定计算 (20)

110kV变电站继电保护措施分析

110kV变电站继电保护措施分析电网是维系国家在经济领域中一切活动的核心环节，也是改善人民的物质生活条件，为社会带来经济上快速革新的最有力工具。而变压器作为电力系统中非常重要的一部分，其能否安全运行直接影响着电网是否能高效、安全的运行。现主要针对110 kV变电站变压器的运行和继电保护措施的相关问题作进一步的探讨分析。对于变电站的保护，不仅要求供电技术能力上的精确，也要求在每一个细节处做到最好。外部环境对变电站的影响也是极其重要的，空气湿度和气候干燥直接影响输出源。所以也要对其基本保护措施加以重视。我们不仅要做好变压器的管理维护工作，保证其安全高效的运行，同时也要做好对其运行状况的记录工作，及时发现问题，并妥善解决，消除潜在隐患，保障电力系统的正常运转。继电保护装置就是为了及时发现故障并进行切除而装设的一种对变压器和变电站甚至整个电力系统的保护装置。 1 继电保护综述继电保护措施，是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。电力系统继电保护的基本任务是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内自动将故障设备从系统中切除，或者给出信号由值班人员消除异常工况的根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。随着电力系统容量日益增大，范围越来越广，仅设置系统各元件的继电保护装置，还远不能避免发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。为此必须从电力系统全局出发，研究故障元件被相应继电保护装置动作切除后，系统将呈现何种工况；系统失去稳定时将出现何种特征，如何尽快恢复其正常运行等。系统保护的任务就是当大电力系统正常运行被破坏时，尽可能将其影响范围限制到最小，负荷停电时间减到最短。 2 继电保护的具体措施继电保护安全运行的主要措施有以下几点：（1）特别要注意对继电保护装置的检验工作，只有在检验工作的最后才能进行电流回路升流以及进行整组的试验，当这 2 个试验都完成后，绝不能拔掉插件，或者改变定值（定值区），对二次回路的接线进行改变等等。此外，电压回路升压的试验也是要放在最后进行的。（2）定值区的问题。拥有多个定值区一直是微机保护的一个很大的优点，因为电网在发生运行方式的变化时，更改定值就显得很方便了，但是若出现定值区错误，对继电保护来说就是一个非常严重的问题，所以工作人员需加强对定值

继电保护毕业设计开题报告写法及示例

如何书写开题报告，以下内容可以作为参考。一、选题背景与意义注意不要加编号，分两段，一段讲背景，一段讲意义。背景段，回答几个问题，（1）110kV 属于什么类型的电网？是主干网么？（2）传统的110kV电网是单侧电源网还是双侧电源网？（3）现在的110kV电网存在分布式电源问题……（4）110kV电网一般配置有距离与零序电流保护，但在配置、整定与运行中中出现过什么问题？意义段，针对110kV电网一般配置有距离与零序电流保护所存在的问题，通过……工作，……研究，解决……问题。将对电网的安全稳定运行产生积极的意义。二、课题关键问题及难点关键问题：（1）等值阻抗计算与网络简化问题 ……………… （2）短路电流计算问题 ……………… （3）保护整定配合问题 ……………… （4）PSCAD仿真验证问题 …………………… 难点：（1）分支系数求取的问题（2）系统运行方式确定的问题（3）PSCAD仿真验证问题等，自由发挥三、文献综述围绕上述问题进行综述，字数要够，格式正确，引用正确。具体方法：在《中国电机工程学报》、《电力系统保护与控制》、《电力自动化设备》、《电力系统自动化》、《中国电力》等杂志上下载20篇相关论文，注意要限定期刊，关键词为：距离保护、零序保护、分布式电源等。四、方案（设计方案、研制方案、研究方案）论证根据个人的任务，确定以下内容：（1）运行方式的论证具体说明对于本课题，的大运行方式及小运行方式。…………………… （2）短路点的论证以哪些点为短路点，为什么？准确求取什么类型的短路故障？为什么（3）短路电流求取求出短路点的短路电流后，将要求出哪些支路的短路电流？（4）整定计算方案说明一下。（5）仿真任务 ……该条泛泛地说下即可。五、工作计划

110kV常规变电站继电保护设备安装调试技术标准版本

文件编号：RHD-QB-K3941 （解决方案范本系列）编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 110kV常规变电站继电保护设备安装调试技术标准版本

110kV常规变电站继电保护设备安装调试技术标准版本操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。摘要：继电保护设备作为变电站的重要组成部分，其安装工艺和调试质量直接影响变电站的安全稳定运行。笔者结合多年的变电站电气二次设备安装和调试经验，对变电站保护设备安装工序和现场调试等进行了简要论述，并对安装和调试过程的技术要点进行了深入探讨，具有较强的现际指导意义。关键词：110kV变电站；继电保护设备；安装工艺；现场调试第一部分：继电保护设备安装部分一、保护设备安装前准备：

1、所有材料、机具、设备全部到位 2、土建已交安，现场具备电气施工条件 3、所有图纸资料审核无误 4、人员到位。人员配备:施工总把关人1名、工作负责人1名、安装人员2－3名、技工4－6名。二、现场施工 1 等电位接地铜排敷设 1.1 工艺要要点 1.1.1 新建变电站应在主控室、保护室、通信室、敷设二次电缆的沟道、开关场的就地端子箱及保护用结合滤波器等处，使用截面不小于100 mm2的裸铜排（缆）敷设与主接地网紧密连接的等电位接地网。 1.1.2 在主控室、保护室柜屏下层的电缆室内，按柜屏布置的方向敷设100 mm2的专用铜排

（缆），将该专用铜排（缆）首末端连接，形成保护室内的等电位接地网。保护室内的等电位接地网必须用至少4根以上、截面不小于50mm2的铜排（缆）与厂、站的主接地网在电缆竖井处可靠连接。 1.2 注意事项等电位接地铜排通过螺栓在电缆沟内与电缆支架连接固定；铜牌在搭接时应保证足够的搭接面积。 2 保护屏柜安装 2.1 安装流程 2.1.1 在靠近安装现场处进行拆箱作业时，已拆包装箱的保护屏应随即运搬到安装地点。 2.1.2 安装组立，检查相邻屏柜的接触情况，应满足技术要求。 2.1.3 屏体的组立应从已测量好尺寸的一侧开始，逐屏进行。调整方法通过测量保护的垂直、水平

110kV电网距离保护设计

一、原始数据系统接线图如下图所示，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。参数如下： E? = 115/3kV，X1.G1 = X2.G1 = X1.G2 = X2.G2 = 15Ω， X1.G3 = X2.G3 = X1.G4 = X2.G4 = 10Ω，X1.T1 ~ X1.T4 = 10Ω，X0.T1 ~ X0.T4 = 30Ω， X1.T5 = X1.T6 = 20Ω，X0.T5 = X0.T6 = 40Ω，L AB = 60km，L BC = 40km，线路阻抗z1 = z2 = 0.4Ω/km，z0 = 1.2Ω/km，I AB.L.max = I CB.L.max = 300A， K ss = 1.2，K re = 1.2，K I rel = 0.85，K II rel = 0.75，K III rel = 0.83 负荷功率因数角为30?，线路阻抗角均为75?，变压器均装有快速差动保护。图110kV电网系统接线图

摘要随着经济的发展，电力行业对我们来说越来越重要，但是在电力系统中的也伴随着各种故障。所以，随着电力系统的发展，继电保护也随之快速的进步。电力系统的运行中最常见也是最危险的故障是发生各种形式的各种短路。继电保护的任务就是在系统运行过程中发生故障（三相短路、两相短路、单相接地等）和出现不正常现象时（过负荷、过电压、低电压、低周波、瓦斯、超温、控制与测量回路断线等），能够自动、迅速、有选择性且可靠的发出跳闸命令将故障切除或发出各种相应信号，从而减少故障和不正常现象所造成的停电范围和电气设备的损坏程度，保证电力系统安全稳定的运行。本次课程设计是对110kV电网距离保护的整定。关键词：电力系统距离保护整定阻抗

110kv继电保护课程设计(1)

前言《电力系统继电保护》作为电气工程及其自动化专业的一门主要课程,主要包括课堂讲学、课程设计等几个主要部分。在完成了理论的学习的基础上，为了进一步加深对理论知识的理解，本专业特安排了本次课程设计。电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。而发电厂正是把其他形式的能量转换成电能，电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户，再通过各种用电设备转换成适合用户需要的其他形式的能量。在输送电能的过程中,电力系统希望线路有比较好的可靠性,因此在电力系统受到外界干扰时,保护线路的各种继电装置应该有比较可靠的、及时的保护动作,从而切断故障点极大限度的降低电力系统供电围。电力系统继电保护就是为达到这个目的而设置的。本次设计的任务主要包括了六大部分，分别为运行方式的选择、电网各个元件参数及负荷电流计算、短路电流计算、继电保护距离保护的整定计算和校验、继电保护零序电流保护的整定计算和校验、对所选择的保护装置进行综合评价。其中短路电流的计算和电气设备的选择是本设计的重点。通过此次线路保护的设计可以巩固我们本学期所学的《电力系统继电保护》这一课程的理论知识，能提高我们提出问题、思考问题、解决问题的能力。

1 原始资料 1.1 电网接线图 (1) 各变电站、发电厂的操作直流电源电压U=220V。 (2) 发电厂最大发电容量50+2×25=100MW，最小发电容量为50MW，正常发电容量为50+25=75MW。 (3) 线路X 1=0.4Ω/km, X =0.4Ω/km。 (4) 变压器均为Y N ，D11，110±2.5%/10.5KV, U K =10.5% (5) △t=0.5S,负荷侧后备保护t dz =1.5S,变压器和母线均配置有差动保护， K zq =1.3 (6) 发电厂升压变中性点直接接地，其他变压器不接地。 1.2 任务 (1) 电网运行方式分析。 (2) 各开关保护配置方案，计算配置各线路的保护及计算出各保护的二次动作值（设X 1= X 2 ）。 (3) 检验各保护的灵敏度。 (4)设计一套电压二次回路断线闭锁装置，二次断线时闭锁，故障时开放。（选做） (5)绘制7DL保护的展开图。（选做） 1.3 要求设计说明书一份（含短路电流计算，保护整定，校验，AUOCAD绘制保护配置原理图等）。