继电保护-电流保护课设.docx
1设计原始资料1. 1具体题目如图I所示网络，参数如下：=H5kV,Xc=5.Xgi=10.Xg2=1O.=96.6kn.1.2=4Okm.1.B-C=SOkm.1.c-D=SOkm,£（）=20km.阻抗0.4km,K1.re=1.2.K"re=Kire=1.5.CD11mx=200Aft-Cmax三300A?/dEmax=I50A9KSS=1.5,Kre=O.85p图1设计参考图1.2要完成的内容本文要完成的内容是对线路保护3和保护9进行三段电流保护，并对线路各参数进行分析及具体整定计匏。2分析要设计的课题内容2.1设计规程本设计参考的设计规程，标准及标准，主要包括：6电力装置的继电保护和自动装置设计标准(GB,'T50062-2008)6维电保护技术规程(GBI4285-2006)2. 2本设计的保护配置2. 2.1主保护配置保护3的主保护为电流速断保护和距离保护。保护9的主保护是电流速断保护和限时速断保护，另外保护9、8、4配置功率方向保护元件。2. 2.2后备保护配置保护3的后备保护是过电流保护，保护9的后备保护是过电流保护。3短路电流的计算3.1等效电路的建立设计参考图的短路等效电路如图2所示。二甲回甲回甲四甲图2短路等效电路图3. 2短路电流的计算3. 2.1最大方式短路电流计算系统最大运行方式对应两台发电机运行,相应的等值阻抗为Xsj11in=(Xgi+)(Xg?+3>=43.426=16.26()3. 2.2最小方式短路电流计算系统最小运行方式对应台发电机运行,相应的等值阻抗为X*nm=XG1.+j=43.4(C)4保护的配合及整定计算3.1 保护3的整定计算参数计算：各线路阻抗为Zde=20×0.4=8()Zn)=30*0.4=12()ZM=50x0.4=20()Z1.1.=40x0.4=16()Z1.I=60×(1.+60%)×0.4=96×0.4=38.4(C)3.1.1 电流保护(1)动作电流动作电流大于在最大运行方式下母线上三相短路的最大短路电流，计算式为/=(,mn+Zuc)=1.83(kA)1,3=K're×o>=1.2×1.77=2.20(kA)(2)动作时间/'3=0(三)(3)保护范困校验按在最小运行方式下两相短路进行校验,电流速断保护的最小保护范围长度要求大r被保护线路全长的15%.计算式为令，2>=>Q解-1.mm=-43.15(km)综上：保护3处的电流速断保护在最小运行方式下没有保护区。3.1.2 限时电流保护(1)动作电流限时电流保护的保护范用不超过下级线路速断保护的范用,计算式为Pi=EJ(Ximin+ZBC+Z0>)=1.38(kA)1.1.2=,re×,=1.66(kA)i,h1.3=X,".v×,2=.91.(k)(2)动作时间=1.5(三)(3)灵敏度校验保护线路末端最小两相短路电流与动作电流的比值，计算式为r2i=(62)×E(X,.max+ZBC)=0.91(kA)3=N"1.a=048(k)不满足cG1.2的耍求.此处应该加装距离保护，与电流速断保护共同构成主保护过电流保护(1)动作电流启动电流按照躲开最大负荷电流来整定，当电流的幅值超过最大负荷电流值时启动。计算式为/u1.j=XxKssx/BCmaX/Kn=2.03x300=609（八）(2)动作时间产3=2(三)(3)灵敏度校验当保护3作为近后备保护时，按最小运行方式下本线路末端两相短路时的电潦进行校验。计算式为2,c.m>n=(32)×E(XagX+Zbc)=0.91(kA)M”"n.3.ii=*,cnm/%.3=1.49N1.3满足要求。当保护3作为远后备保护时，按最小运行方式下相邻畿路末端两相短路时的短路电流进行校验。计算式为f21.o.mn=(W/2)×E!(X411w+Zbc+2<>)=0.76(kA)M%3m="%3=1.25满足要求。3.2 保护9的整定计算4. 2.1电流保护(1)动作电流动作电流大于在最大运行方式下母线上三相短路的最大短路电流，计算式为1,1=E(Xgi+Zm)=I.53(kA)1.1.,9=i.2×1.53=1.84(kA)(2)动作时间3=()(三)(3)保护范围校验校验按在最小运行方式下两相短路进行校验,电流速断保护的最小保护范困长度要求大于被保护线路全长的15%»计算式为令/、A=户解得1.mm=65.63(km)满足要求。限时电流保护(1)动作电流当保护9的I1.段与Gs配合时，为双端网络，如图3所示，此时需要加装方向保护元件，这样可以判断如下图短路情况.当如下图处发生短路，保护8的方向是线路流向母线，因此保护8闭锁。保护9和保护4的方向为母线流向线路，因此保护9和保护4开放。由于保护4的电流速断保护时间比保护9的时间短，所以保护4动作跳开。同理，保护5也动作跳开。这样可以切断如图故障.囚回回G1.TW叵IT（三）/回TG3O图3G1.与Gs构成双端网络当保护9的11段与保护3配合时,限时电流保护的保护范用不超过下级线路速断保护的范国，此时需考虑分支系数。计算式为Kb=Mi=I+1.67=2.67«9=K11r<×/1vt.3JKb=0.95(kA)(2)动作时间rn>=2(三)(3)灵敏度校验保护级路末端最小两相短路电流与动作电流的比值，计算式为声)=1.32(k)K,-n.9三户"1.9=1.39满足要求。过电流保护(1)动作电流启动电流按照躲开最大负荷电流来整定，当电流的幅值超过最大负荷电流值时启动。计算式为f"mH.9=Ki1.'re1.×KsS×BC11MX/Krc=609（八）(2)动作时间r1.1.1.9=2.5(三)(3)灵敏度校验当保护9作为近后备保护时，按城小运行方式卜本线路末端两相短路时的电流进行校验。计算式为M”x11.9.正=，.m/"wI,9=2.I6满足要求。当保护9作为远后需保护时,按最小运行方式下相邻线路末端两相短路时的短路电流进行校验.计算式为MZnAi1.=P%mq">=1.49满足要求。5继电保护设备的选择5.1互感器的选择电流互感器的选择(I)形式选择：根据安装地点，选择电流互感泯的绝缘结构和安装方式。(2)额定电压：电流互感器一次回路额定电压不低于安装地点的电网额定电压。(3)额定电流：电流瓦感器-次回路额定电流大于所在回路的最大持续工作电流。(4)准确等级：为保证测量仪表的准确度，互感器的准确级不低于所提供测量仪表的准确级。综上：选择的电流口感潜型号为1.CWDJ1.O型。6原理接线图6.1 原理接线图三段式电流保护的原理接线图如图4所示。图4三段式电流保护的原理接戏图6.2 直流回路展开图一:段式电流保护的直流网路展开图如图5所示.7保护评价本设计中采用了三段电流保护作为主保护.保护3：由于保护3的【I段不满足要求，主保护为电流速断保护和距离保护，后备保护是过电流保护。保护9：由于保护9的II段要考虑两种情况，所以保护9、8、4应该加装功率方向保护，因此主保护是电流速断保护和功率方向保护，后备保护是过电流保护。参考文献1张保会,尹项根.电力系统系电保护保.北京：京国电力出版社,2010.2宋志明.维电保护傀理及应用M1.北京：中国电力出版社,2007.3徐建安.维电保护整定计算%.北京，中国水利水电出版社,2001.
