农业工程学院课程设计说明书河南科技大学课 程 设 计 说 明 书课程名称 继电保护 题 目 110kV电网距离保护的整定计算 学 院 班 级 学生姓名 指导教师 日 期 2课程设计任务书课程设计名称 继电保护课程设计 学生姓名 专业班级 设计题目 110kV电网距离保护的整定计算 一、 课程设计目的1掌握继电保护保护方案的确定原则，整定计算的一般步骤，了解系统运行方式的确定，保护整定系数的分析与应用，前后级整定配合的基本原则；2掌握保护、控制、测量、信号回路阅读和设计基本方法；3学习相关保护设备的选择和一般的维护。二、 课程设计内容和要求1短路计算。必须说明系统运行方式、短路点与短路类型的确定原则或依据。2保护方式的选择及整定计算。要求说明选用保护方式的原则，各保护的整定计算条件，并用表格列出整定计算结果。3绘制保护原理接线图。要求绘制三相原理接线图及某一元件保护原理展开图。4对保护的评价。要求从可靠性、选择性、速动性和灵敏性四个方面来评价所采用保护的质量。5编写设计说明书。不少于2000字的说明书。三、 课程设计任务已知：网络的接线图如图所示。1发电厂最大发电容量（50+225）MW，最小发电容量为50MW，正常发电容量为50+25=75MW。2线路X1=0.4/km，X0=3X1/km。3变压器均为YN, D11，11022.5%/10.5kV，Uk=10.5%。4t=0.5s，负荷侧后备保护tdz=1.5s，变压器和母线均配置有差动保护，Kzq=1.3。5发电厂升压变中性点直接接地，其他变压器不接地。6其它参数如图所示。要求：1整定断路器17的三段式距离保护；2校验保护的灵敏度；3绘制保护1的原理框图；4对所设计的保护进行评价；5选择一种线路微机保护装置，叙述其距离保护的功能。35km100km四、 时间进度安排1明确任务和文献查找：1天 2短路计算：2天3保护方式选择及整定计算：3天 4绘制保护原理框图：1天5编写说明书：2天 6准备答辩及答辩：1天五、 主要参考文献1. 崔家佩. 电力系统继电保护与安全自动装置整定计算.北京：中国电力出版社，20062. 张保会，尹项根. 电力系统继电保护（第二版）.中国电力出版社，20103. 韩笑. 电气工程专业毕业设计指南：继电保护分册. 北京：中国水利水电出版社，20034. 李光琦.电力系统暂态分析（第三版）.北京：中国电力出版社，20075中华人民共和国国家标准化委员会. GB/T 14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程指导教师签字： 2014年11月15日目 录绪论2第1章 元件参数的计算51.1 电网中各元件参数有名值的计算51.2 各元件参数标么值的计算6第2章 短路电流的计算82.1系统三相短路电流的计算82.2系统两相短路电流的计算11第3章 负荷电流的计算17第4章 电流保护的整定计算184.1 AC段线路电流保护的整定计算184.1.1对于保护1整定计算184.1.2对于保护5的整定计算204.2 CD段线路电流保护的整定计算204.3 AB段线路电流保护的整定计算214.3.1对于保护2QF的整定计算214.3.2 对于3QF的整定计算22第5章 距离保护的整定计算235.1按正方向保护配合的整定计算235.1.1对保护的相间距离保护整定计算245.1.2 对保护10的相间距离保护整定计算255.1.3对于6QF(或7QF)侧保护的整定265.1.4保护1的相间距离保护的整定计算285.2按反方向保护配合的整定计算305.2.1保护5的相间距离保护的整定计算305.2.2对于8QF(9QP)侧保护的整定计算315.2.3保护4的相间距离保护整定计算335.2.4对保护2的相间距离保护整定计算35第6章 横联差动保护的整定计算37第7章 评价与总结40参 考 文 献42绪论一.电网继电保护的原则电网继电保护的选择原则是:首先满足继电保护的四项基本要求,即选择性、速动性、灵敏性、可靠性。然后，根据各类保护的工作原理、性能并结合电网的电压等级、网络结构及接线方式等特点进行选择，使它们能有机的配合起来，构成完善的电网保护。如果电网保护得不合理，继电保护不仅不能保证电力系统的安全稳定运行，反而成为系统不能安全稳定运行的因素。所以，配置合理的保护方案是十分重要的。在选择具体电网的继电保护装置时，在满足保护四项基本要求的前提下，应力求采用简单的保护装置。只有在采用简单的保护不能满足要求时，才考虑采用较为复杂的保护。因为，复杂的保护不仅价格昂贵，运行维护和调试复杂，而且更主要的是复杂保护所需要元件多、接线复杂，这就增加了保护装置本身故障的机率，从而降低了可靠性。保护装置的动作应有选择性，应保证只切除距离故障点最近的断路器，使停电范围控制在最小范围。保护装置的灵敏度，必须满足DL40091继电保护和安全自动装置技术规范的规定。当简单的保护不能满足灵敏度要求时，就必须采用具有更高灵敏度的保护。二.电网继电保护整定计算的原则合理的选择电网继电保护的定值，并经常保持它们相互之间协调配合的关系，以便在发生故障时按预定要求快速而有选择性地切除故障，这是保证电力系统安全运行的必要条件。在设计阶段，应进行必要整定计算，用以检验继电保护配置是否符合规程，是否满足系统运行要求，并应确定各保护装置的技术参数要求。在确定电网继电保护的定值时，应遵守以下基本原则：（1）逐级配合原则（2）灵敏系数校验原则（3）时限级差的选择原则（4）短路计算原则（5）运行方式的确定原则三.整定计算运行方式的选择选择系统运行方式时，计算运行方式的确定十分重要。它关系到所选定的保护方式是否经济合理、简单可靠，并能满足系统今后发展的需要。计算运行方式一般的选定原则：最大运行方式：电力系统中所有元件全部投入运行，选定的接地中心点全部接地。 应当注意，对选择保护来说，所谓最大运行方式，应理解为通过保护装置的短路电流为最大的运行方式。最小运行方式：根据系统长时间出现的最小负荷，投入数量最少而经济效益最高的机组、线路和接地点，或与系统检修计划配合确定。这时，应保证在最不利的条件下，仍能维持对重要负荷的供电。对选择保护来说，所谓最小运行方式，也理解为通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。正常运行方式：根据系统的正常负荷，确定正常情况下系统应投入和断开的元件，在备用容量不足的系统，正常运行与最大运行方式是一致的。对系统继电保护来说，最大运行方式是用来确定保护装置的选择性，即确定保护装置的整定值；最小运行方式用来校验保护装置的灵敏度。1.流过保护的最大、最小短路电流计算的选择（按相间保护选择）对单侧电源的辐射形网络，流过保护的最大短路电流出现最大运行方式下，选择所有机组、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，流过保护的最大电流应选择开环运行方式，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、线路。2.选取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，一般应考虑以下的运行变化：（1）备用电源自动投入引起的增加负荷。（2）并联运行线路的减少，负荷转移。（3）环状网络的开环运行，负荷转移。四.保护装置的相互配合原则保护装置相互配合好，是保证系统安全运行的重要环节。保护装置相互配合的关键是，电气动作参数和动作时限要同时很好地配合，也就是灵敏度和动作时限要同时满足相互配合的要求。所谓灵敏度配合也就是保护范围相配合,即在各种可能出现的运行方式下，装在本侧的带时限动作的保护装置的保护范围，总是小于装在相邻元件上同它相配合的保护装置的动作范围，而且有足够的裕度。实现灵敏度配合后，电网中任何地点发生故障时，离故障点最近的保护装置的灵敏度也最高。所谓动作时限的配合，是指本侧保护装置的给定的动作时限应大于相邻元件同它相配合的保护装置的动作时限，而且有足够裕度。1.双回线的保护与单回线的保护相配合对于双回平行线路，一般都采用横联差动方向保护或电流平衡保护作为主保护。这种保护都不需要与相邻元件的保护配合。只有平行线的后备距离保护，才要考虑与相邻元件保护配合的问题。2.环形电网保护的配合一般应考虑线路保护相继动作，并按开环运行来整定。本次设计的110KV电网线路保护的继电保护装置如下：相间距离保护第I 、II段作为线路AC、线路AB、线路BD相间短路的主保护，距离III段作为其后备保护。对于平行线路CD采用横联差动保护作为主保护，三段式距离保护作为其后备本保护。第1章 元件参数的计算为了计算方便选取基准容量=100MVA基准点压=115KV 基准电抗1.1 电网中各元件参数有名值的计算为了计算方便，将所有参数归算到110KV侧。具体计算如下： 发电机、：= =76.13（）、： =（）变压器、：=17.08（）、：=25.62（）、：=63.53（）、：=40.33（）线路参数：=10（）=16（）=8（）=7.2（）1.2 各元件参数标么值的计算在一个电力系统中，电源的容量规格较多，电压等级多且接线比较复杂，采用标么值计算后，具有计算结果清晰、便于迅速判断计算结果的正确性、可大量简化计算等优点。发电机、： =、：=变压器、：=、：=、：=、：=线路参数：=第2章 短路电流的计算计算短路电流的目的是为了选择保护方式和确定保护装置的整定参数。因此要求计算得比较准确。本章只进行三相短路和两相金属性短路的计算。计算短路电流时，运行方式的确定非常重要，因为它关系到所选定的保护是否经济合理简单可靠，以及是否能满足灵敏度的要求等一系列问题。短路电流计算原则：（1）忽略发电机、变压器、架空线路等阻抗参数的电阻部分，并假定旋转电机的负序电