继电保护定值计算课程设计(3)

课程 课程设计（综合实验）报告

2. 110kV单电源环形网络如图2所示。 已知：

a. 线路AB、BC、AC的最大负荷电流分别为230Ａ、150Ａ、230Ａ，负荷的自起动系数为1.5； b. 网络中各线路采用带方向或不带方向的电流电压保护、零序电流保护或距离保护，变压器采用纵

联差动保护作为主保护，变压器为Ｙ，d11 接线；

c. 发电厂的最大发电容量为3×50ＭＷ，最小发电容量为1×50ＭＷ（2台发变组停运）； d. 各变电所引出线上的后备保护动作时间如图示，后备保护的时限级差△ t ＝ 0.5s ； e. 线路的电抗每公里均为 0.4 Ω，忽律电阻；

f. 电压互感器的变比110/0.1，AB、AC线路电流互感器变比300/5，其它参数如图所示。

图2

试求：

a. 确定继电保护1、 3、 5（或2、4、6）的保护配置方式，以及它们的动作定值和动作时限； 继电保护1、3应配置三段式距离保护；继电保护5应配置距离保护Ⅰ段和Ⅲ段，整定计算如下： 系统各部分归算到110kV侧的阻抗有名值 线路

ZAB?40?0.4?16??? ZBC?30?0.4?12??? ZAB?50?0.4?20???

母线B侧一台变压器 ZTB1152?0.105??69.43???

201152?0.105??69.43???

20母线C侧一台变压器 ZTC距离保护Ⅰ段动作值整定

ⅠⅠ对1QF Zset.1?KrelZAB?0.85?16?13.6???

对3QF Zset.3?KrelZBC?0.85?12?10.2???

ⅠⅠ10

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ⅠⅠ对5QF Zset.5?KrelZAC?0.85?20?17??? Ⅰ距离保护Ⅰ段均为无时限动作，即动作时限tset?0

距离保护Ⅱ段动作值整定

ⅡⅡⅠ对1QF 与3QF距离保护Ⅰ段配合 Zset.1?KrelZAB?Zset.3?0.8??16?10.2??20.96???

??按躲过母线B处变压器电压侧出口短路整定，此处分支系数Kb1.min?ZAB?ZBC?ZAC48??1.5

ZBC?ZAC32ⅡZⅡ16?1.5?0.5?69.43??47.65??? set.1?Krel?ZAB?K1.min?0.5ZTB??0.7??Ⅱ综上，取较小者，即Zset.1?20.96?

ⅡⅡⅠ对3QF 与5QF距离保护Ⅰ段配合 Zset.3?KrelZBC?Zset.5?0.8??16?17??26.4???

??按躲过母线C处变压器电压侧出口短路整定，此处分支系数Kb3.min?ZAB?ZBC?ZAC48??2.4

ZAC20ⅡZⅡ12?2.4?69.43??125.04??? set.3?Krel?ZBC?K3.minZTC??0.7??Ⅱ综上，取较小者，即Zset.3?26.4?

距离保护Ⅱ段动作实现整定

ⅡⅠ对1QF tset.1?tset.3??t?0.5s

ⅡⅠ对3QF tset.3?tset.5??t?0.5s

距离保护Ⅱ段灵敏度校验 对1QF KⅡsen.1ZⅡ20.96?set.1??1.31?1.25 ZAB16满足要求

对3QF KⅡsen.3ZⅡ26.4?set.3??2.2?1.25 满足要求 ZAB120.9?1103?0.230.9?1103?0.150.9?1103?0.23ZLAB.min248.5??120.05???

KrelKssKre1.2?1.5?1.15距离保护Ⅲ段动作值整定 对1QF ZLAB.min?Ⅲ?248.5???，则Zset.1?对3QF ZLBC.min?Ⅲ?381.05???，则Zset.3?ZLBC.min381.05??184.1???

KrelKssKre1.2?1.5?1.15对5QF ZLAC.min?Ⅲ?248.5???，则Zset.5?ZLAC.min248.5??120.05???

KrelKssKre1.2?1.5?1.15距离保护Ⅲ段动作时限整定

ⅢⅢ对1QF tset.1?maxtB??t,tset.1??t?2.5s

??11

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ⅢⅢ对3QF tset.3?maxtC??t,tset.5??t?2.0s Ⅲ对5QF，按躲过最大振荡周期整定 tset.5?1.5s

??距离保护Ⅲ段灵敏度校验

对1QF，线路AB末端短路时，灵敏系数为

KⅢsen?1?.1ⅢZset120.05.1???7.5?1.5 ZAB16满足要求

相邻线路BC末端短路时，灵敏系数为

KⅢsen?2?.1ⅢZset120.05.1???4.3?1.2 满足要求 ZAB?ZBC16?12ⅢZset184.1.1\\3???15.3?1.5 满足要求 ZBC12对3QF，线路AB末端短路时，灵敏系数为

KⅢsen?1?.3相邻线路BC末端短路时，灵敏系数为

KⅢsen?2?.3ⅢZset184.1.3???5.8?1.2 满足要求 ZBC?ZAC12?20ⅢZset120.05.5???6.0?1.5 满足要求 ZAC20对5QF，线路AC末端短路时，灵敏系数为

KⅢsen?1?.5b. 对本网络所采用的保护进行评价。

本网络为110kVd单电源环形网络，网络结构比较复杂，系统运行方式变化大。为了更好地适应系统运行方式的变化，本网络采用了距离保护。它的保护区稳定，灵敏度高。从整定值可以看出，线路两侧短路器在同一故障时动作时间不一定相同，这可能不能达到保护对故障快速切除的要求。在需全线快速切除故障的保护中，距离保护还需和纵联保护配合。 三、课程设计总结

通过这次课程设计，我对继电保护中采用的电流保护、零序电流保护、距离保护、纵联保护的基本原理有了更深入的理解，基本掌握了继电保护整定计算的基本方法和步骤。继电保护的设计原则是满足继电保护的可靠性、选择性、速动性和灵敏性。在实际进行设计的时候，遇到的情况可能更加复杂，需要灵活的配置保护方式，以满足继电保护“四性”的要求。当保护不能满足要求时，应适当的更换保护的配置方式。

此次课程设计，不仅巩固和拓展了我的继电保护知识，还加强了我分析问题，解决问题的能力，使我能更有耐心、更细心地解决问题。在此次课程设计，让我认识到，扎实的理论知识必不可少，灵活处理问题的能力不可或缺。这些都对我在将来的学习和工作中大有裨益。 四、参考文献

[1] 张保会, 尹项根? 《电力系统继电保护》. 中国电力出版社, 第一版. 2005年5月 [2] 李光琦? 《电力系统暂态分析》. 中国电力出版社, 第三版. 2007年1月

[3] 陈根永? 《电力系统继电保护整定计算原理与算例》. 化学工业出版社, 第一版. 2010年9月 [4] 中国华电集团公司电气及热控技术研究中心? 《电力主设备继电保护的理论实践及运行案例》. 中

国水利水电出版社, 第一版. 2009年4月

[5] 中国电力企业联合会? 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》.GB/T 50062-2008.中国计划

出版社, 第一版. 2009年4月 [6]

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