继电保护课程设计1、系统的等值电路图1.1 两台变压器的等值阻抗计算 电压百分数的计算：()()1(13)(12)(23)11%%%%17.510.5 6.510.7522k k k k U U U U ---=+-=+-=()()2(12)(23)(13)11%%%%10.5 6.517.50.2522k k k k U U U U ---=+-=+-=-()()3(13)(23)(12)11%%%%17.5 6.510.5 6.7522k k k k U U U U ---=+-=+-=变压器的等值阻抗计算：11%10.751000.1710010063k B T TN U S X S =•=•= 22%0.251000.00410010063k B T TN U S X S -=•=•=- 33% 6.751000.1110010063k B T TN U S X S =•=•= 1.2 系统的等值电路图系统的等值电路图如图1-1所示:图1-1 系统的等值电路图2、线路短路计算分别进行最大运行方式和最小运行方式下各条线路发生对称三相短路，单相接地短路，两相接地短路和两相短路。

2.1 各线路阻抗参数及计算公式经过查手册得：LGJ-400型线路=0x 0.396Ω/km ，LGJ-300型线路=0x 0.404Ω/km ，LGJ-150型线路=0x 0.425Ω/km ，LGJ-120型线路=0x 0.435Ω/km 。

利用计算公式：0x x l =• 2.2 各线路阻抗参数计算数值 2.2.1各线路阻抗参数计算数值各线路阻抗参数计算数值如下表2.1所示：2.2.2各线路阻抗参数标幺值计算数值标幺值计算为：2*BBU S x x ⋅= 计算数值如下表 2.2所示：（其中110 1.05115.5B U =⨯=Kv ）表2.2 各线路阻抗标幺值计算数值L-3 L-4 L-5 L-6110KV0.18 0.15 0.23 0.102.3 三相短路计算2.3.1最大运行方式下短路电流计算 如图2-1所示发生(3)d 点短路时113B d L BS I X X U ε=•+。

图2-1 发生(3)d点短路时的电路图其中11231//()0.0192//(0.2880.085)0.01832X X X X ε=+=+=，那么： Ｌ－３：11002.520.01830.183115.5d I KA =⨯=+⨯Ｌ－４: 11002.970.01830.153115.5d I KA =⨯=+⨯线 路电压Ｌ－５: 11002.010.01830.233115.5d I KA =⨯=+⨯Ｌ－６: 11004.230.01830.13115.5d I KA =⨯=+⨯不考虑主变上的阻抗时123110.2880.170.37322X X X ε=+=+⨯=则有： (3)11001.340.3733115.5d I KA =⨯=⨯ 2.3.2最小运行方式下短路电流计算 如图2-2所示发生(3)d 点短路时113B d L BS I X X U ε=•+。

图2-2 发生(3)d点短路时的电路图其中1123//()0.0192//(0.2880.17)0.0184X X X X ε=+=+=，则有最小运行方式下各线路短路电流与最大运行方式下各线路短路电流近似。

不考虑主变阻抗的情况下：1230.2880.170.458X X X ε=+=+=(3)11001.090.4583115.5d I KA =⨯=⨯ 2.４ 单相接地短路零序电网图如图２－３所示：图2-3零序电网图2.４.1最大运行方式下正序、负序、零序电抗的计算由于中性点接地系统中两变压器并联运行时，一般只有一台变压器中性点接地，零序阻抗不变，但正序、负序阻抗要变，那么：1210.373X X X ε∑∑===01343//()0.0576//0.280.047X X X X ∑=+== (1)1d 点发生单相接地短路时：短路电流为01033130.5 1.9220.3730.0473B f B E I X X U ⨯==⨯=+⨯+KA （其中1151110E ==为发电机电压的标幺值）主变上流过的电流：030.321I KA =（根据分流公式计算）各线路的短路电流分别为：（此时应考虑主变的阻抗，故10113;x x x x x L =+=ε∥)(43x x ++3L x ;BB f U S x x EI 3233010⋅+=，10.183X ε=）Ｌ－３： 198.018.00183.01=+=x587.054.0047.00=+=xKA I f 53.11153100594.0330=⨯⨯=Ｌ－4： =1x 0.0183+0.15=0.16587.054.0047.00=+=x =03f I 162.13=⨯⨯1153100 1.27KA Ｌ－5: =1x 0.018+0.23=0.248587.054.0047.00=+=x =03f I 724.13=⨯⨯11531000.87KA Ｌ－6: 10.01830.100.118x =+=587.054.0047.00=+=x=03f I 78.03=⨯⨯1153100 1.92KA 2.４.2最小运行方式下正序、负序、零序电抗的计算(1)1d 点发生单相接地短路时：1210.458X X X ε∑∑===01343//()0.0576//0.280.047X X X X ∑=+== (1)1d 点发生单相接地短路时：短路电流为01033130.5 1.6220.4580.047f E I X X ⨯==⨯=+⨯+KA主变上流过的电流：030.265I KA =（根据分流公式计算）最小运行方式下线路的短路电流与最大运行方式下短路电流近似相等。

2.5 发生两相短路时的短路计算2.5.1最大运行方式下正序、负序、零序电抗的计算 发生(1.1)d 短路时1210.373X X X ε∑∑===01343//()0.0576//0.280.047X X X X ∑=+==0100.5 3.2320.3730.0472f I KA X X ==⨯=++⨯主变上流过的电流：030.545I KA =（根据分流公式计算）各线路的短路电流分别为：（此时应考虑主变的阻抗，故10113;x x x x x L =+=ε∥)(43x x +;BB f U S x x EI 3233010⋅+=，10.183X ε=）Ｌ－３： 198.018.00183.01=+=x587.054.0047.00=+=x =03f I 372.13=⨯⨯1153100 1.1KA Ｌ－4： =1x 0.0183+0.153=0.17=0x 0.047+0.459=0.506 =03f I 54.03=⨯⨯1153100 1.78KA Ｌ－5: =1x 0.018+0.23=0.248=0x 0.047+0.69=0.737 =03f I 233.13=⨯⨯1153100 1.22KA Ｌ－6: 10.01830.100.118x =+==0x 0.047+0.228=0.335=03f I 563.03=⨯⨯1153100 2.68KA 2.5.1最小运行方式下正序、负序、零序电抗的计算 发生(1.1)d 短路时1210.458X X X ε∑∑===01343//()0.0576//0.280.047X X X X ∑=+==01030.5 2.7220.4580.0472f I KA X X ==⨯=++⨯主变上流过的电流：030.462I KA =（根据分流公式计算）最小运行方式下线路的短路电流与最大运行方式下短路电流近似相等。

2.6 发生两相短路时的短路计算 110kv 线路短路电流值如表2.3所示：表2.3 110kv 线路短路电流值3、 CT 、PT 变比的确定CT 一次电流应使正常负荷下仪表指示在刻度的2/3以上并有适当的过负荷裕度。

主变按E I I 5.11≥考虑，出线按E I I 25.11≥考虑。

保护和仪表共用一组时，只能选用相同的一次电流，当单独用于保护时对变压器差动，Y 侧应增大3倍。

测量用0.5级，保护用3级，差动保护用D 级。

主变变比：CT 变比 e e e ee e U SI I I U S I =⇒≥=113,3高压侧：I 1=63000/110=572.73（A ） 选600/5 中压侧：I 1=63000/35=1800（A ） 选2000/5 低压侧：I 1=63000/10=6300（A ） 选8000/5 PT 变比高压侧：110/3/0.1/3/0.1/3 （KV ） 中压侧：35/3/0.1/3/0.1/3 （KV ） 低压侧：10/3/0.1/3/0.1/3 （KV ） 线路CT 变比选择：ϕcos 325.1max⋅⋅=e U P I 如表3.1所示：表3.1 线路CT 变比选择4、 线路的整定计算4．1 关于110KV 线路保护配置110KV 线路属于长距离重负荷线路，不适合用电压，电流保护，因此采用距离保护，由于距离保护只与故障点距离有关，受系统运行方式影响较小，所以能有效，可靠速动保护线路。

即选取距离保护与接地距离保护构成的高频闭锁距离保护做主保护。

4.2相间距离及接地距离Ⅰ段保护 l rel op Z k Z ⋅='s t 01= 85.0=rel kⅡ段与下级线路Ⅰ段配合，因下级线路不明，按满足灵敏度要求整定。

时间较配合段保护大一个△t=0.5。

sen Lopk Z Z ≥" 3.1=sen kL L sen op Z Z k Z 3.1"=⋅= s t 5.0"=Ⅲ段按躲过最小负荷阻抗来整定，时间较配合段保护大一个t ∆。

nfh N fh U SI U Z 31109.09.0maxmin ⨯==φ ，t t t ∆+=5.0"'"φN U 为额定电压(相)"t 为配合段保护时间m ax fh I 为线路最大负荷电流zqre rel fh opk k k Z Z⋅⋅=min .'"rel k 为可靠系数取1.15 re k 为返回系数取1.15 zq k 为自起动系数取2其中Ⅰ、Ⅱ段为经切换的方向阻抗.Ⅲ段为全阻抗 4.2.1 接地及相间距离保护的计算 Ⅰ段保护：L rel op Z k Z ⋅=' 0.85rel k =计算数值如下：Ｌ－３：'0.8523.820.23op Z =⨯=Ω Ｌ－4 ：'0.8520.217.17op Z =⨯=Ω Ｌ－5 ：'0.8530.325.76op Z =⨯=Ω Ｌ－6 ：'0.8512.810.88op Z =⨯=Ω将阻抗值转化成二次值YHLHop opn n Z Z ⋅='如表4.1所示： 表4.1 阻抗值转化成二次值灵敏度校验：（不进行灵敏度校验） Ⅱ段保护：L sen op Z k Z ⋅=" 3.1=sen k 计算数值如下：Ｌ－３：'' 1.323.830.94op Z =⨯=Ω Ｌ－4 ：'' 1.320.226.26op Z =⨯=Ω Ｌ－5 ：'' 1.330.339.39op Z =⨯=Ω Ｌ－6 ：'' 1.312.816.64op Z =⨯=Ω 整定时间：''0.5t s =将阻抗值转换为二次值YHLHop opn n Z Z ⋅='如表4.2所示： 表4.2 阻抗值转化成二次值灵敏度校验sen L opk Z Z ≥"： Ｌ－３：''30.941.323.8op L Z Z == Ｌ－4 ：''26.261.320.2op LZ Z ==Ｌ－5 ：1.330.3op L Z == Ｌ－6 ：''16.641.312.8op LZ Z == 以上线路均满足灵敏度系数要求范围。