继电保护课程设计对进行零序保护的设计.docx

电力系统继电保护课程设计
指导教师评语

报告（30）

总成绩
修改（40）
平时（30）

专业：电气工程及其自动化
班级：电气09
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
具体题目
系统接线图如下图，发电机以发电机-变压器组方式接入系统，开机方式为两侧各开1台机，变压器T61台运行。参数为：
线路阻抗QUOTE。
系统接线图
试对1、2进行零序保护的设计。
要完成的内容
=1\*GB2⑴请画出所有元件全运行时三序等值网络图，并标注参数；
=2\*GB2⑵分别求出1、2零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的定值，并校验灵敏度；
=3\*GB2⑶保护1、2零序Ⅰ、Ⅱ是否需要方向元件。
2分析要设计的课题内容（保护方式的确定）
设计规程
继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，110~220kV有效接地电力网线路，应按下列规定装设反应接地短路和相间短路的保护装置。
=1\*GB2⑴对于接地短路：
=1\*GB3①装设带方向和不带方向的阶段式零序电流保护；
②零序电流保护不能满足要求时，可装设接地距离保护，并应装设一段或两段零序电流保护作为后备保护。
=2\*GB2⑵对于相间短路：
①单侧电源单回线路，应装设三相多段式电流或电压保护，如不能满足要求，则应装设距离保护；
②双侧电源线路宜装设阶段式距离保护。
本设计的保护配置
主保护配置
电力系统正常运行时是三相对称的，其零序、负序电流值理论上是零。多数的短路故障是不对称的，其零、负序电流电压会很大，利用故障的不对称性可以找到正常与故障的区别，并且这种差别是零与很大值得比较，差异更为明显。所以零序电流保护被广泛的应用在110kV及以上电压等级的电网中。
后备保护配置
距离保护是利用短路发生时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，该比值反应故障点到保护安装处的距离，如果短路点距离小于整定值，则保护装置动作。
在保护1、2、3和4处配备三段式距离保护，选用接地距离保护接线方式和相间距离保护接线方式。
3短路电流及残压计算
等效电路的建立
将本题中的系统简化成三序电压等值网络，即正序网络如图1所示；负序网络如图2所示；零序网络，图3所示。
图正序网络
图负序网络
图零序网络
保护短路点的选取
母线A处分别发生单相接地短路和两相接地短路，求出流过保护2的最大零序电流。
母线B处分别发生单相接地短路和两相接地短路，求出流过保护1和4的最大零序电流。
母线C处分别发生单相接地短路和两相接地短路，求出流过保护3的最大零序电流。
短路电流的计算
整理线路参数
=1\*GB2⑴B母线分别发生单相接地和两相接地短路时的等值网络。
单相接地短路时，故障端口正序阻抗为
故障端口负序阻抗为
故障端口零序阻抗为
单相接地短路时==(kA)
两相接地短路时==(kA)
=2\*GB2⑵A母线分别发生单相接地和两相接地短路时的等值网络。
故障端口正序阻抗为
故障端口负序阻抗为
故障端口零序阻抗为
单相接地短路时
两相接地短路时
=3\*GB2⑶C母线分别发生单相接地和两相接地短路时的等值网络。单相接地短路时，
故障端口正序阻抗为
故障端口负序阻抗为
故障端口零序阻抗为
单相接地短路时
两相接地短路时
4保护的配合及整定计算
主保护的整定计算
动作值（如动作电流）
=1\*GB2⑴1零序Ⅰ段躲开下一条线路出口处单相或两相接地时出现的最大零序电流
=2\*GB2⑵1零序Ⅱ段与下一条线路Ⅰ段配合，即与3的Ⅰ段配合
分支系数
=3\*GB2⑶2零序Ⅰ段躲开下一条线路出口处单相或两相接地时出现的最大零序电流
动作时间
保护1的Ⅰ段和2的Ⅰ段均为零序速断电流保护，故动作时间均为0s,保护1的Ⅱ段为限时零序电流速断，比Ⅰ段延迟一个△t,故保护1的Ⅱ段的动作时间为。
灵敏度校验
后备保护的整定计算
动作值（如动作电流）
=1\*GB2⑴保护1的Ⅲ段保护按躲开末端最大不平衡电流
=2\*GB2⑵保护2的Ⅲ段保护按躲开末端最大不平衡电流
动作时间
保护1的Ⅲ段保护与下段线路配合，动作时间比Ⅱ段的动作时间延迟△t，故动作时间为1s。
灵敏度校验
保护1的Ⅲ段保护,作为近后备保护
满足要求
作为远后备保护
满足要求
保护2的Ⅲ段保护,作为近后备保护
满足要求
综上可知：在零序电流保护的配置和保护中，保护1有I段、II段和III段，而保护2只配置I段、III段保护，整个系统的安全稳定运行。
5继电保护设备的选择
电流互感器TA是将一次系统大电流转变为二次系统小电流的设备。选择电流互感器时，应根据安装地点和安装方式选择其型式。
=1\*GB2⑴种类和型式的选择。35kV及以上配电装置