继电保护保护设计-电流保护.docx

电力系统继电保护课程设计

指导教师评语

指导教师评语

报告〔30〕

报告〔30〕

总成绩修改〔

总成绩

修改〔40〕

平时〔30〕

专业：电气工程及其自动化

班级：电气092

姓名：XXX

学号：XXX

指导教师：王思华

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

Eφ=115/3kV,XG1=15Ω,QUOTEXG2=10XG3=10Ω,L1=50km,L3=40km,LB-C=50km,LC-D=30km,LD-E

图1原始材料电路图

对线路3,5处进行三段电流保护的设计。

2题目分析与方案设计

2.1题目分析

1、保护的配置及选择；

2、短路电流计算〔系统运行方式的考虑、短路点的考虑、短路类型的考虑〕；

3、保护配合及整定计算；

4、保护原理展开图的设计；

5、对保护的评价。

2.2方案设计

(１)短路电流计算

在决定保护方式前，必须较详细地计算各短路点短路时，流过有关保护的短路电流。然后根据计算结果，在满足“继电保护和自动装置技术规程”和题目给定的要求条件下，尽可能采用简单的保护方式。

(２)保护方式的考虑及整定计算

采用什么保护方式，主要视其能否满足规程的要求。能满足要求时，所采用的保护就可采用；不能满足要求时，就必须采取措施使其符合要求或改用其他保护方式。

3电流保护的分析设计与计算

3.1本设计的保护配置

3.1.1主保护配置

因参数设置，经灵敏度校验可得电流速断保护不能作为主保护。因此，需要选择其他保护方式作为主保护。

3.1.2后备保护配置

过电流保护作为后备保护和远后备保护。

3.2短路电流计算

3.2.1等效电路的建立

由可得

X=ZL〔1〕

其中，Z—线路单位长度阻抗；

L—是线路长度。

将数据代入公式(1)得

XL1=0.4×50=20(

XL3=0.4

XB-C=0.4

经分析可知，最大运行方式即阻抗最小时，如图2所示，那么有两台发电机运行，线路L1,L3全部运行，

XS.min=(XG1+XL1)(XG3+

其中“”表示取并联的意思，以后不再解释。

同理，最小运行方式即阻抗值最大，如图3所示，分析可知在只有G1和L

XS.min=X

由此可得等效电路：

图2最大运行方式等效电路

图3最小运行方式等效电路

3.2.2保护短路点的选取

选取短路点分别在B-C,L1上。

3.2.3短路电流的计算

在最大运行方式下流过保护元件的最大短路电流的公式为

IK=EφZΣ

其中Eφ

ZK—短路点至保护安装处之间的阻抗；

Kφ—短路类型系数、三相短路取1，两相短路取32

对于保护3等值电路图如图2所示，母线C最大运行方式下发生三相短路流过保护3的最大短路电流为

IK.C.max=EφX

在最小运行方式下流过保护元件的最小短路电流的公式为

IK.min=32EφZ

其中，ZS.min—保护安装处到系统等效电源之间的阻抗；

ZL

所以有

IC.min=32

4保护的配合及整定计算

4.1主保护的整定计算

最小保护范围计算式为

Iset.1I=32×Eφ

其中，Zs.min—短路点至保护安装处之间的阻抗；

ZL

对于保护3等值电路图如图2所示，母线C最大运行方式下发生三相短路流过保护3的最大短路电流为

IK.C.max=EφX

相应的速断定值为

Iset.3I=Krel

最小保护范围为

Lmin=[32Eφ

即3处的电流速断保护在最小运行方式下没有保护区。

在运行方式变化很大的情况下，电流速断保护在较小运行方式下可能没有保护区。

4.2后备保护的整定计算

1、限时电流速断的整定

Iset.2Ⅱ=KrelⅡ

其中，Krel

(1)对于保护3来说

限时电流速断定值为

Iset.3Ⅱ=KrelⅡ.Iset.2I

线路末端〔即C处〕最小运行方式下发生两相短路时的电流为

IK.C.min=32

所以保护3处的灵敏度系数为

Ksen=IK.C.minIset.3Ⅱ=

可见，由于运行方式变化太大，3处的限时电流速断的灵敏度远不能满足要求。

过电流整定值计算公式为

Iset=3\*ROMANIII=

其中,Krel

Kss

K

所以

Iset.3=3\

假设母线E过电流保护动作时限为0.5s，保护的动作时间为

t3=3\*

在最小运行方式下流过保护元件