电力系统继电保护课程设计
指导教师评语
平时（30） 修改（40） 报告（30） 总成绩
专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气09 姓 名： 学 号： 指导教师：
兰州交通大学自动化与电气工程学院
2012 年7 月 7日
电力系统继电保护课程设计报告
1 设计原始资料
1.1 具体题目
系统接线图如下图，发电机以发电机-变压器组方式接入系统，开机方式为两侧各开1台机，变压器T6 1台运行。参数为：
Eφ?115/3kV,X1.G3?X2.G3?5?,X1.G1?X2.G1?5?,X1.T1?X1.T4?5?,
X0.T1?X0.T4?15?, X1.T6?15?, X0.T6?20?, LA-B?50?(1?38%)kmLB-C?40km,线路
III阻抗Z1?Z2?0.4?/km, 错误！未找到引用源。Krel?1.2,Krel?1.15。
T1G11234T3G3T6
系统接线图
试对1、2进行零序保护的设计。
1.2 要完成的内容
⑴ 请画出所有元件全运行时三序等值网络图，并标注参数； ⑵ 分别求出1、2零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的定值，并校验灵敏度； ⑶ 保护1、2零序Ⅰ、Ⅱ是否需要方向元件。
2 分析要设计的课题内容（保护方式的确定）
2.1 设计规程
继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，110~220kV有效接地电力网线路，应按下列规定装设反应接地短路和相间短路的保护装置。
⑴ 对于接地短路：
① 装设带方向和不带方向的阶段式零序电流保护；
② 零序电流保护不能满足要求时，可装设接地距离保护，并应装设一段或两段零序电流保护作为后备保护。
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⑵ 对于相间短路：
① 单侧电源单回线路，应装设三相多段式电流或电压保护，如不能满足要求，则应装设距离保护；
② 双侧电源线路宜装设阶段式距离保护。
2.2 本设计的保护配置
2.2.1 主保护配置
电力系统正常运行时是三相对称的，其零序、负序电流值理论上是零。多数的短路故障是不对称的，其零、负序电流电压会很大，利用故障的不对称性可以找到正常与故障的区别，并且这种差别是零与很大值得比较，差异更为明显。所以零序电流保护被广泛的应用在110kV及以上电压等级的电网中。 2.2.2 后备保护配置
距离保护是利用短路发生时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，该比值反应故障点到保护安装处的距离，如果短路点距离小于整定值，则保护装置动作。
在保护1、2、3和4处配备三段式距离保护，选用接地距离保护接线方式和相间距离保护接线方式。
3 短路电流及残压计算
3.1 等效电路的建立
将本题中的系统简化成三序电压等值网络，即正序网络如图1所示；负序网络如图2所示；零序网络，图3所示。
X1T3X1G3AX1G1E?BX1CBCE?X1T1X1ABX1T6
图3.1 正序网络
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CBX2BCX2T3X2G3X2G1X2T1X2ABX2T6
图3.2 负序网络
CX0T3AX0T1BX0ABX0BCX0T6
图3.3 零序网络
3.2 保护短路点的选取
母线A处分别发生单相接地短路和两相接地短路，求出流过保护2的最大零序电流。 母线B处分别发生单相接地短路和两相接地短路，求出流过保护1和4的最大零序电流。
母线C处分别发生单相接地短路和两相接地短路，求出流过保护3的最大零序电流。
3.3 短路电流的计算
整理线路参数
LA-B?50?(1?38%)?69.0(km)XAB.1?XAB.2?ZAB?LA-B?69.0?0.4?26.6(?)XBC.1?XBC.2?40?0.4?16(?)XAB.0?69.0?1.2?82.8(?)XBC.0?40?1.2?48(?)
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电力系统继电保护课程设计报告
⑴ B母线分别发生单相接地和两相接地短路时的等值网络。 单相接地短路时，故障端口正序阻抗为
Z?1??X1AB?XT1?XG1?‖?X1BC?XT3?XG3??15.8902(?)
?2 (故障端口负序阻抗为 Z?1?Z?2?15.8901Z故障端口零序阻抗为 Z?0?(X0T.?0.AB)0.T6)||X||X(?0Z.T3?)0.BC13.4?3 24()单相接地短路时
E?115/3==1.5443(kA) I01ma?x2Z?1?Z?02?14.9902?13.0144ma?x两相接地短路时 I02E?115/3==1.6192(kA) Z?1?2Z?014.9902?2?13.0144⑵ A母线分别发生单相接地和两相接地短路时的等值网络。 故障端口正序阻抗为
Z?1?(X1.T1?X1.G1)||(Z1.AB?Z1.BC?X1.T4?X1.G3)?8.3712(?)
故障端口负序阻抗为 Z?2?Z?1?8.3712(?)
12.8850(?) （[X0.T?4X）0.|B|C0X.T6?X0.A]B||X ?故障端口零序阻抗为 Z?0?0.T1单相接地短路时 I0'?E?115/3??2.2410(kA)
2Z?1?Z?02?8.3712?12.8850E?115/3??1.9447(kA)
Z?1?2Z?08.3712?2?12.8850两相接地短路时 I0\?⑶ C母线分别发生单相接地和两相接地短路时的等值网络。单相接地短路时， 故障端口正序阻抗为
Z?1?(Z1.AB?Z1.BC?X1.TI?X1.G1)||(X1.T4?X1.G3)?8.3712(?)
故障端口负序阻抗为 Z?2?Z?1?8.3712(?) 故障端口零序阻抗为
Z?0?（[X0.T1?X0.BC）||X0.T6?X0.BC]||X0.T3?12.1530(?)
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继电保护课程设计 对1、2进行零序保护的设计
