保护(3)三段式电流保护的设计(完整版).docx

继电保护原理课程设计报告 评语： 考勤 (10) 守纪 （10） 设计过程 （40） 设计报告 （30） 小组答辩 （10） 总成绩 （100） 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气1103 姓 名: 马春辉 学 号：3 指导教师： 苏宏升 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2014年7月12日 1设计原始资料 具体题目 如图所示网络，系统参数为 E =115/ 3kV, Xgi=18Q、Xg2=18Q、Xg3=10Q, L1 = l2 =50km L3=30km Lb c=60km LcD=40km Ld E=30km 线路阻抗 Q/km, K；1 K；1 二、H 二 Kr! , 1 B Cm ax =300A 1 C Dmax =200A 1 D Emax=150A Kss=,心=。试 对线路进行三段式电流保护的设计 A198A345CE A 1 9 8 A3 4 5 C E 图系统网络图 要完成的内容 本题完成对线路保护3进行三段式电流保护的设计 2 分析课题的设计内容 设计规程 主保护配置 选用三段式电流保护，经灵敏度校验可得电流速断保护不能作为主保 护。因此，主保护应选用三段式距离保护。 后备保护配置 过电流保护作为后备保护和远后备保护。 3 短路电流计算 等效电路的建立 由已知可得 , 线路的总阻抗的计算公式为 X ZL 其中： Z —线路单位长度阻抗； L —线路长度。 所以，将数据代入公式可得各段线路的线路阻抗分别为 XL1 X L2 ZL1 0.4 50 20 X L3 ZL3 0.4 30 12 XBC ZLB C 0.4 60 24 X Xcd ZLc D 0.4 40 16 Xde ZLd e 0.4 30 12 经分析可知， 路 Li 、 L3 最大运行方式即阻抗最小时，则有三台发电机运行，线 运行，由题意知G、G3连接在同一母线上，则 9 10 // 10 12 10.2Xsmin Xg1〃Xg2 X L1 〃 X l2 〃 Xg3 X l3 9 10 // 10 12 10.2 式中 Xsmin —最大运行方式下的阻抗值；最大运行方式等效电路如图所示 Gi Gi和Li运行，相 应地有 smaxXgi smax Xgi Xli 18 20 38 最小运行方式等效电路图如图所示 16 U AAA 图最大运行方式等效电路图 图最小运行方式等效电路图保护短路点及短路点的选取选取B 图最小运行方式等效电路图 保护短路点及短路点的选取 选取B、C D E点为短路点进行计算。 短路电流的计算 最大方式短路电流计算 在最大运行方式下流过保护元件的最大短路电流的公式为 Ik EK 乙Zk 式中 E —系统等效电源的相电动势; 乙一短路点至保护安装处之间的阻抗； Zs —保护安装处到系统等效电源之间的阻抗; K —短路类型系数、三相短路取1，两相短路取于 （1）对于保护2等值电路图如图所示，母线 D最大运行方式下发生三 相短路流过保护2的最大短路电流为 kDmax Xsmin XBC XCD 代入数据得: I kDmax 1 .32 kA (2)对于保护3等值电路图如图所示，母线 C最大运行方式下发生三相 短路流过保护3的最大短路电流为 1 kCmax — X— Xsmin XBC 代入数据得: I kCmax 1.94 kA 最小方式短路电流计算 在最小运行方式下流过保护元件的最小短路电流的公式为 爲 E 1 k.min 2 Zs.mi n Zl 式中 E —系统等效电源的相电动势; Zs.m in —保护安装处到系统等效电源之间的阻抗; Zl —短路点到保护安装处之间的阻抗。 所以带入各点的数据可以计算得到各点的的最小短路电流 I Emin 1 Cmin 2 虫~2 3 115 639A .3 38 24 16 12 115 1 927 A 3 38 24 4保护的配合及整定计算 主保护的整定计算 动作电流的计算 最小保护范围计算式为 ■ -3 E 1 set 少 Z L 2 Zsmax Z1 Lmin 其中 E 其中 E —系统等效电源的相电动势; () Zs.max —短路点至保护安装处之间的阻抗; 乙一线路单位长度的正序阻抗。 (1)对于保护2等值电路图如图所示，母线 D最大运行方式下发生三相 短路流过保护2的最大短路电流为 I KDmax 1 -32 kA 整定原则：按照躲过本线路末端最大短路电流来整定。则相应的速断 定值为 I set2 K IretI KDmax 1.3 1.32 1.72 kA 最小保护范围根据式()可得 L2min 11.4 km 即 2 处的电流速断保护在最小运行方式下没有保护区。 (2)对于保护3等值电路图如图所示，母线C最大运行方式下发生三相 短路流过保