35kv输电线路距离保护设计.docx

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35kv输电线路距离保护设计

内蒙古科技大学

电力系统继电保护课程设计

题目：

35kV输电线路距离保护设计

学生姓名：

学号：

专业：

班级：

完成时间:

内蒙古科技大学课程设计任务书2

摘要………………………………………………………………………………………………………………………….5

前言………………………………………………………………………………………………………………………….6

第一章概述7

1.1继电保护的基本概念7

1.2继电保护的基本任务7

1.3电力系统对继电保护的基本要求7

1.4继电保护发展历史8

第二章设计内容及过程10

2.1电力系统距离保护10

2.1.1距离保护概念及适用范围10

2.1.2距离保护的时限特性10

2.2阻抗继电器10

2.2.1阻抗继电器的动作特性11

2.2.2阻抗继电器的实现方法11

2.3距离保护的整定的计算14

2.3.135KV双回路线路的继电保护的原理图14

2.3.2距离保护的整定14

2.4本设计的具体计算18

2.4.1距离保护Ⅰ段的整定计算18

2.4.2距离保护Ⅱ段的整定计算和校验18

2.4.3距离保护Ⅲ段的整定计算和校验19

第三章总结20

3.1距离保护的优缺点和应用范围20

3.2设计心得20

参考文献22

内蒙古科技大学课程设计任务书

课程名称

电力系统继电保护原理

设计题目

35kV输电线路距离保护设计

指导教师

时间

1周

一、教学要求

电力系统继电保护课程设计是培养学生应用理论知识的一种综合训练。

本课程设计教学要求是：

（1）理论联系实践；

（2）深入学习电力系统保护中距离保护的基本原理与实现方法；

（3）训练学生熟练制电气技术原理图的常用方法；

（4）学习传统的继电保护配置原则、整定方法、灵敏系数要求以及校验准则。

通过课程设计这一教学任务的实施，使学生系统地掌握电力系统继电保护的历史、现状和发展前景，对现有保护方法的学习具有一定的指导意义；

（5）要求在查阅大量文献、资料的基础上阐述距离保护的优点及适用范围。

分析阻抗继电器的使用方法，指出目前可能存在的保护不足，提出自己的创新观点。

二、设计资料及参数

（一）设计原始资料

1、电压等级及相数：

35kV三相

2、输电距离：

50km

3、线路单位阻抗0.4欧/km

三、设计要求及成果

1、深入分析现有距离保护的思路方法，对书本理论知识进行灵活运用，切忌机械地搬套与拼凑，提出自己的新观点或可行性方案、绘制具体原理图。

2、独立思考，在课程设计过程中对距离保护的工作原理、动作值的整定、动作时限的整定均做详细的分析说明，同时对输电线路的特殊情况加以阐述。

3、认真细致，在课程设计中应养成认真细致的工作作风，克服马虎潦草不负责的弊病，为今后的工作岗位上担当建设任务打好基础。

4、按照任务书规定的内容和进度完成。

四、进度安排

1、讲解设计目的、要求、方法、任务分工。

（2小时）

2、查阅资料，熟悉用户任务要求，（0.5天）

3、设计保护方案，提出可行性报告（1天）

4、查阅图书、资料、产品手册和工具书进行设备校验，绘制继电保护二次展开图（1天）。

5、撰写设计说明书（2天）

五、评分标准

课程设计成绩采用非百分制记法。

主要注重量化过程考核，创新能力考核，评分内容和标准如下：

（1）设计态度20%

遵守劳动纪律和安全文明实训，准时上下课，不大声喧哗，不随意走动，不做与课程设计无关的事。

认真查找资料，主动提出问题，分析问题，解决问题。

服从管理，按时完成设计任务。

（2）实践能力占20%

继电保护装置满足规程要求，可靠性高，设备选择得当，计算、保护、整定等满足要求。

保护屏安装规范，布置美观。

设计过程有创新，故障判断准确，短路电流计算正确。

（3）方案设计40%

课程设计报告包含两部分，设计说明书和图纸。

设计说明书要求内容完整，文字流畅，字迹端正，图纸规范，尤其要突出设计创新，采用新方法，新工艺，新设备。

设计论证充分，可靠性高。

设备选择正确合理，设计心得体会真实可信。

（4）课题说明书20%

对课题考核重点理解深刻，能正确、全面地回答问题。

若发现有抄袭或请别人代做者，取消参加考核的资格，成绩以零分记录。

最后总评以优、良、中、及格、不及格记。

六、建议参考资料

1．张保会．电力系统继电保护［M］，：

中国电力出版社第二版，2005

2．贺家李，宋从矩．电力系统继电保护原理［M］，：

中国电力出版社第二版，1994

3．杨奇逊．微机型继电保护基础［M］，：

中国电力出版社1988

4．王维俭．电力系统继电保护原理［M］，：

清华大学出版社，1992

5．校园网知网数据库论文

摘要：

电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源之一，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。

电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。

电力系统继电保护的基本作用是：

全系统范围内，按指定分区实时地检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警信号等措施，以求最大限度地维持系统的稳定、保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的损坏。

随着电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。

随着电力系统的迅速发展。

大量机组、超高压输变变电的投入运行，对继电保护不断提出新的更高要求。

继电保护是电力系统的重要组成部分，被称为电力系统的安全屏障，同时又是电力系统事故扩大的根源，做好继电保护工作是保证电力系统安全运行的必不可少的重要手段，电力系统事故具有连锁反应、速度快、涉及面广、影响大的特点，往往会给国民经济和人民生活造成社会性的灾难。

本次毕业设计的题目是35kv线路继电保护的设计。

主要任务是为保证电网的安全运行,需要对电网配置完善的继电保护装置.根据该电网的结构、电压等级、线路长度、运行方式以及负荷性质的要求，给35KV的输电线路设计合适的继电保护。

关键词：

35kv继电保护、整定计算、故障分析、设计原理

前言

电力系统是由发电、变电、输电、供电、配电、用电等设备和技术组成的一个将一次能源转换为电能的统一系统。

电能是现代社会中最重要、也最为方便的能源。

而发电厂正是把其他形式的能量转换为电能，电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户，再通过各种用电设备转换为适合用户需要的其他形式的能量。

再输送电能的过程中，电力系统希望线路有比较好的可靠性，因此在电力系统受到外界干扰时，保护线路的各种继电装置应该有比较可靠的、及时的保护动作，从而切断故障点极大限度的降低电力系统供电范围。

电力系统继电保护就是为达到这个目的而设置的。

本次设计的任务主要包括:

继电保护运行方式的选择、电网各个元件参数及负荷电流计算、短路电流计算、距离保护的整定计算和校正、零序电流保护整定计算和校正、对所选择的保护装置进行综合评价。

第一章继电保护概述

1.1继电保护的基本概念

在电力系统运行中，外界因素（如雷击、鸟害等）、内部因素（绝缘老化，损坏等）及操作等，都可能引起各种故障及不正常运行的状态出现，常见的故障有：

单相接地；三相接地；两相接地；相间短路；短路等。

电力系统非正常运行状态有：

过负荷，过电压，非全相运行，振荡，次同步谐振，同步发电机短时失磁异步运行等。

电力系统继电保护和安全自动装置是在电力系统发生故障和不正常运行情况时，用于快速切除故障，消除不正常状况的重要自动化技术和设备。

电力系统发生故障或危及其安全运行的事件时，他们能及时发出告警信号，或直接发出跳闸命令以终止事件。

1.2继电保护的基本任务

继电保护的基本任务是：

电力系统发生故障时，自动、快速、有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证非故障设备继续运行，尽量缩小停电范围;电力系统出现异常运行状态时，根据运行维护的要求能自动、及时、有选择地发出告警信号或者减负荷、跳闸。

1.3对电力系统继电保护的基本要求

1.3.1选择性

继电保护动作的选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。

d3点短路：

6动作：

有选择性；5动作：

无选择性

如果6拒动，5再动作：

有选择性（5作为6的远后备保护）

d1点短路：

1、2动作：

有选择性；3、4动作：

无选择性

后备保护（本元件主保护拒动时）：

（1）由前一级保护作为后备叫远后备.

（2）由本元件的另一套保护作为后备叫近后备.

1.3.2速动性

继电保护的速动性是指继电保护装置应以尽可能快的速度切除故障设备。

故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度，应尽量地快速切除故障。

（快速保护:

几个工频周期，微机保护：

30ms以下）

故障切除总时间等于保护装置和断路器动作时间之和。

一般快速保护的动作时间为0.06-0.12s,最快的可达0.02-0.04s;一般断路器动作时间为0.06-0.15s，最快的有0.02-0.06s。

1.3.3灵敏性

继电保护的灵敏性是指保护装置对于其应保护的范围内发生故障的反应能力。

（保护不该动作情况与应该动作情况所测电气量相差越大→灵敏度↑）。

一般用灵敏系数Klm来衡量灵敏度。

1.3.4可靠性

继电保护的可靠性是指保护装置在电力系统正常运行时不误动;再规定的保护范围内发生故障时，应可靠动作;而在不属于该保护动作的其他任何情况下，应可靠的不动作。

（主保护对动作快速性要求相对较高；后备保护对灵敏性要求相对较高。

）

1.4继电保护技术发展简史

上世纪90年代出现了装于断路器上并直接作用于断路器的一次式的电磁型过电流继电器，本世纪初，随着电力系统的发展，继电器才开始广泛应用于电力系统的保护。

这个时期可认为是继电保护技术发展的开端。

1901年出现了感应型过电流继电器。

1908年提出了比较被保护元件两端的电流差动保护原理。

1910年方向性电流保护开始得到应用，在此时期也出现了将电流与电压比较的保护原理，并导致了本世纪29年代初距离保护的出现。

随着电力系统载波通讯的发展，在1927年前后，出现了利用高压输电线上高频载波电流传送和比较输电线两端功率或相位的高频保护装置。

在50年代，微波中继通讯开始应用与电力系统，从而出现了利用微波传送和比较输电线两端故障电气量的微波保护。

早在50年代就出现了利用故障点产生的行波实现快速继电保护的设想。

经过20余年的研究，终于诞生了行波保护装置。

显然，随着光纤通讯将在电力系统中的大量采用，利用光纤通道的继电保护必将得到广泛的应用。

以上是继电保护原理的发展过程。

与此同时，构成继电保护装置的元件、材料、保护装置的结构型式和制造工艺也发生了巨大的变革.50年代以前的继电保护装置都是由电磁型感应型或电动型继电器组成的这些继电器统称为机电式继电器.

本世纪50年代初由于半导体晶体管的发展开始出现了晶体管式继电保护装置称之为电子式静态保护装置.70年代是晶体管继电保护装置在我国大量采用的时期满足了当时电力系统向超高压大容量方向发展的需要.80年代后期标志着静态继电保护从第一代（晶体管式）向第二代（集成电路式）的过渡.目前后者已成为静态继电保护装置的主要形式.

在60年代末有人提出用小型计算机实现继电保护的设想由此开始了对继电保护计算机算法的大量研究对后来微型计算机式继电保护（简称微机保护）的发展奠定了理论基础.

70年代后半期比较完善的微机保护样机开始投入到电力系统中试运行.

80年代微机保