110kv输电线路距离保护.doc

继电保护原理课程设计题目名称：110KV输电线路距离保护设计系别：物理与电气工程系专业：电气工程及其自动化学号：姓名：指导老师：日期：继电保护原理课程设计任务书原始资料：如下图所示网络，系统参数为：kVE3/115，151GX，102GX，103GX，kmL441，kmL403，IIIt1=0.5s，max.bK=kmLCB50，kmLDC30，kmLED20，线路阻抗km/4.0，85.0IrelK，8.0IIrelK，15.1relK，AIBA300max，AIDC200max，AIED150max，5.1ssK，2.1reK,，32.2max.bK，s5.01IIIt。对线路L1、L3进行距离保护的设计。（对2、9处进行保护设计）设计要求：本文要完成的内容是对线路的距离保护原理分析及整定计算，并根据分析和整定结果，合理的选择继电保护设备设备，并选择正确的安装方式，以确保安装设备安全、可靠地运行。主要参考资料：[1]杨启逊主编.微机型继电保护基础[M].北京:中国电力出版社,2009.[2]贺家李主编.电力系统继电保护原理[M].北京:中国电力出版社,2010.[3]张保会主编.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005.[4]傅知兰.电力系统电气设备选择与实用计算[M].北京：中国电力出版社，2004.[5]姚春球.发电厂电气部分[M].中国电力出版社，2007.[6]孙丽华.电力工程基础.北京.机械工业出版社.目录1设计原始资料.....................................................................................................................................11.1题目............................................................................................................................................11.2设计要求....................................................................................................................................12继电保护方案设计...............................................................................................................................12.1主保护配置................................................................................................................................12.2后备保护配置............................................................................................................................23保护的配合及整定计算.......................................................................................................................33.1保护2处距离保护的整定与校验............................................................................................33.2保护9处距离保护的整定与校验............................................................................................44二次展开图的绘制.............................................................................................................................64.1保护测量电路............................................................................................................................64.1.1绝对值比较原理的实现.................................................................................................64.1.2相位比较原理的实现.....................................................................................................74.2保护跳闸回路............................................................................................................................85总结.....................................................................................................................................................9参考文献.................................................................................................................................................1011设计原始资料1.1题目如图1-1所示网络，系统参数为：kVE3/115，151GX，102GX，103GX，kmL441，kmL403，IIIt1=0.5s，max.bK=kmLCB50，kmLDC30，kmLED20，线路阻抗km/4.0，85.0IrelK，8.0IIrelK，15.1relK，AIBA300max，AIDC200max，AIED150max，5.1ssK，2.1reK,，32.2max.bK，s5.01IIIt。对线路L1、L3进行距离保护的设计。（对2、9处进行保护设计）图1-1110kV网络接线图1.2设计要求本文要完成的内容是对线路的距离保护原理分析及整定计算，并根据分析和整定结果，合理的选择继电保护设备设备，并选择正确的安装方式，以确保安装设备安全、可靠地运行。2继电保护方案设计2.1主保护配置距离保护Ⅰ段和距离保护Ⅱ段构成距离保护的主保护,如图2-1为距离保护网络接线图。距离保护的Ⅰ段2ABC123图2-1距离保护网络接线图瞬时动作，1t是保护本身的固有动作时间。保护1的整定值应满足：ABIsetZZ1.考虑到阻抗继电器和电流、电压互感器的误差，引入可靠系数IrelK(一般取0.8～0.85)，则ABIrelIsetZKZ1.同理，保护2的Ⅰ段整定值为BCIrelIsetZKZ2.如此整定后，距离Ⅰ段就只能保护线路全长的80%～90%，这是一个严重的缺点。为了切除本线路末端10%～20%范围以内的故障，就需要设置距离保护第Ⅱ段。距离Ⅱ段整定值的选择和限时电流速断相似，即应使其不超出下一条线路距离Ⅰ段的保护范围，同时带有高出一个t的时限，以保证选择性,当保护2第Ⅰ段末端短路时，保护1的测量阻抗为[3]IsetABZZZ1.1引入可靠系数IIrelK(一般取0.8)，则保护1的Ⅱ段的整定阻抗为])85.0~8.0([8.0)(2.1.BCABIsetABIIrelIIsetZZZZKZ2.2后备保护配置为了作为相邻线路的保护装置和断路器拒绝动作的后备保护，同时也作为距离I段与距离II段的后备保护，还应该装设距离保护第III段。距离III段：整定值与过电流保护相似，其启动阻抗要按躲开正常运行时的负荷阻抗来选择，动作时限还按照阶梯时限特性来选择，并使其比距离III段保护范围内其他各保护的最大动作时限高出一个t。33保护的配合及整定计算3.1保护2处距离保护的整定与校验1、保护2处距离保护第I段整定（1）2处的I段的整定阻抗为2.104.03085.01zLKZDCIrelIset（2）动作时间s0tI（第I段实际动作时间为保护装置固有的动作时间）。2、保护2处距离保护II段整定（1）与相邻线路D-EL距离保护I段相配合,线路的II段的整定04.154.02085.04.0308.011）（）（EDIrelDCIIrelIIsetLzKzLKZ（2）灵敏度校验距离保护II段，应能保护线路的全长，本线路末端短路时，应有足够的灵敏度。考虑到各种误差因素，要求灵敏系数应满足25.1senK253.1DCLIIsetsenZZK满足要求（3）动作时间，与相邻线路D-EL距离I段保护配合，则stttIII5.0它能同时满足与相邻保护以及与相邻变压器保护配合的要求。3、保护2处距离保护III段整定（1）整定阻抗：按躲开被保护线路在正常运行条件下的最小负荷阻抗min.LZ来整定计算的，所以有ssrerelLIIIsetKKKZZmin.79.2852.031109.0maxmin1min.LLIUZ已知15.1relK，2.1reK，5.1ssK，带入公式(3.5)可得06.1385.12.115.179.285IIIsetZ（2）灵敏度校验4距离保护III段，即作为本线路I、II段保护的近后备保护，又作为相邻下级线路的远后备保护，灵敏度应分别进行校验。作为近后备保护时，按本线路末端短路进行校验，计算式为51.111LIIIsetsenZZK满足要求作为远后备保护时，按相邻线路末端短路进行校验，计算式为93.64.0204.03006.138EDLIIIsetsenZZZKDC满足要求（3）动作时间stttIIIIII1123.2保护9处距离保护的整定与校验1、保护9处距离保护第I段整定（1）线路L1的I段的整定阻抗为96.144.04485.011zLKZIrelIset（2）动作时间s0tI（第I段实际动作时间为保护装置固有的动作时间）。2、保护9处距离保护第II段整定(1)与相邻线路CBL距离保护I段相配合考虑到分支系数brK的影响，线路L1的II段的整定阻抗为）（CBbrIIrelIIsetLzKzLKZ1116.17444.01Z，16404.0313LzZBCBCBCABIIIZZZI5.0166.171631325.0BCBCABBCbrIIIIK于是08.46)504.026.17(8.0IIsetZ（2）灵敏度校验距离保护II段，应能保护线路的全长，本线路末端短路时，应