继电保护课程设计报告一距离保护继电保护原理课程设计报告专业： ____________________班级： __________________姓名： ____________________学号： ____________________指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院201年月曰继电保护原理课程设计报告1设计原始资料1.1具体题目如下图所示网络，系统参数为：E® =115/(3 kV, X GI=15C1、X G2=10Q . X(；3=10Q,Li=L2=60kiiix L3=40km, LB.c=50km, Lc.D=30km, Li).E=20km,线路阻抗0.4Q/km, =K "= Kj^O.85, lB-C.max=300A> IC-D.max=200A^ Il)-E.inax=150A, KsS=X.5> Kre=1.2oBG1G2L3G3图1线路网络图试对线路LI、L2、L3进行距离保护的设计（说明：可让不同的学生做1、2、3、4、5、6、8、9处一至二处保护设计）。
1.2要完成的内容对保护3和保护5进行距离保护设计。
其中包括距离保护I段、II段和in段的整定计算，及设备选型。
2设计分析2.1设计步骤其中包括四个步，第一步:保护3和保护5的I段的整定计算及灵敏度校验; 第二步：保护3和保护5的II段的整定计算及灵敏度的校验；第三部：保护3和保护5的m段的整定计算及灵敏度的校验；第四步：继电保护设备的选择和原理的分析。
继电保护原理课程设计报告2. 2本设计的保护配置距离保护在作用上分为主保护和后备保护，主保护用于对线路进行保护主要作用的装置当线路故障时，主保护首先动作。
当主保护由于故障拒动时就需要后备保护对线路起保护作用，后备保护用于对线路起后备保障作用。
线路主保护有距离保护的I段和II段保护，线路的后备是距离保护m段保护。
后备保护又分为近后备保护和远后备保护。
2. 2.1主保护配置距离保护的主保护是距离保护I段和距离保护II段。
(1)距离保护I段保护距离保护的第I段是瞬时动作的，它只反映本线路的故障，下级线路出口发生故障时，应可靠不动作。
以保护3为例，其启动阻抗的整定值必须躲开本线路末端短路的测量阻抗来整定。
同时，在考虑到阻抗继电器和电流、电压互感器的误差后，需要引入可靠系数Kk (一般取0.8〜0.85)以满足要求。
如此整定后，距离I段就只能保护本线路全长的80%〜85%,无法保证保护线路全长，这是一个缺点。
为了切除本线路末端15%〜20%范围以内的故障，就需设置距离保护第II段。
(2)距离保护的II段保护距离段整定值的选择应使其不超出相邻下级保护I段的保护范围，同时带有高出一个的时限，以保证选择性。
考虑到可能引起误差，需引入可靠系数K；：。
距离I段与II段配合工作构成本线路的主保护。
2. 2. 2后备保护配置距离保护的后备保护是距离保护的ni段保护，其可作为近后备保护也可作为远后备保护。
距离保护的m段保护当作为相邻线路保护装置和断路器拒绝动作时的后备保护时，即为远后备保护；当作为本线路I、u段的后备保护时，即为近后备保护。
其作用是保证线路保护的完整性，防止出现线路全长没有保护到的现象。
3等效电路的建立及阻抗的计算3.1等效电路的建立3.1.1保护3等效电路建立2继电保护原理课程设计报告1保护3等效电路建立及短路点选取如图2所示。
3继电保护原理课程设计报告4图2保护3等效电路3.1.2保护5等效电路建立及阻抗计算(1)保护5与保护3配合时等效电路建立如图3所示。
图3保护5与保护3配合时等效电路(2)保护5与保护8配合时等效电路建立如图4所示。
图4保护5与保护8配合时等效电路3. 2基本阻抗的计算阻抗计算公式为：Z=Lx Z1(1)其中：L 一一为线路长度(km)；z/一一为线路单位长度上的阻抗(Q/km)。
将线路Li 的参数带入(1),算得线路Li 的阻抗值为：Z LI =60X 0>4=24 (Q) 将线路L3的参数带入(1),算得线路L3的阻抗值为:Z L 3=40X 0.4= 16 (Q)将线路B ・C 的参数带入(1),算得线路B-C 的阻抗值为: CD E0 0 回 7/G继电保护原理课程设计报告15Z B ・C =50X 0.4=20 (Q) 将线路C ・D 的参数带入(1),算得线路C ・D 的阻抗值为:Zc-o=30x0.4= 12 (Q)将线路D-E 的参数带入(1),算得线路D-E 的阻抗值为:Z I )-E =20X 0.4=8 (Q)4保护的配合及整定计算4.1主保护的整定计算4.1.1 I 段的整定计算(1) I 段保护的阻抗整定公式为： 式中z ；—一距离I 段保护的整定阻抗(Q )；K 為一距离I 段保护的可靠系数； 乙一一被保护线路的正序阻抗(Q )。
将保护3的参数得带入(2)得：Z ：3 =0.85X20二 17.0 (Q)将保护5的参数得带入(2)得：Z ；ef 5=0. 85X16=13.6 (Q)将保护1的参数得带入(2)得：Z ； ] =0. 85 X 8=6. 8 (Q)将保护2的参数得带入(2)得：2*«.2=0. 85X12=10.2 (Q)将保护8的参数得带入(2)得：Z ： 8 =0.85X24=20. 4 (Q)(2) I 段保护的时间整定保护3的I 段保护动作时间为：t ；=0(s)。
保护5的I 段保护动作时间为：t ；=0(s)。
继电保护原理课程设计报告保护2的I段保护动作时间为：t；=0(s)。
6保护8的I 段保护动作时间为：1=0⑸。
4.1.2 II 段的整定计算(1) II 段保护的阻抗整定公式为:式中Z 打一一距离II 段保护的整定阻抗(Q)；K 打一距离n 段保护的可靠系数；Zi ——保护安装段的线路正序阻抗(Q)；K/,.min ------------- 最小分支系数；z 爲——相邻下级保护的I 段保护阻抗整定值。
1) 将保护3与保护2的参数得带入(3)得：Z ； 3=0・ 85 X (20+10. 2) =25. 67 (Q)2) 保护5的II 段保护分为两种情况。
① 保护5与保护3配合时的II 段保护等效图如图3所示。
Kb= £1 =( X G \ / /X&2 ) + Z D + X G 2 +Z[3 —人-f )+Z “将保护5与保护3的相应参数带入(3)得：Z ；*15 =0. 85 X (16+1. 867X17. 0) =40. 59 (Q)②保护5与保护8配合时的II 段保护等效如图4所示。
将保护5与保护8的相应参数带入(3)得：Z ；*, 5 =0. 85 X (16+20. 4) =30. 94 (Q)取以上两个计算值中较小者为保护5的II 段整定值，即取Z 爲=30. 94 (Q)。
3) 保护2与保护1的参数带入⑶得：Z ； 2=0. 85 X (12+6. 8)=15. 98 (Q)(2) II 段保护的时间整定保护3的I 段保护的动作时间为：£—；+△/ =0.5 (s)<>保护5的I 段保护的动作时间为：(； = (； + △/ =0.5 (s)或 = l + 4 =0.5 (s)取其中较长者，即t 冷0.5(s)。
6 + 24 + 16 + 10 =1.867(3)II段保护的灵敏度校验II段保护的灵敏度校验依据为:Ksen=—^>1.25式中Ksen——灵敏系数;Z打一一距离II段的整定阻抗;ZL——被保护线路阻抗。
将保护3的相应参数带入(4)得：25.67 …Ksen.3= ----- =1.28>1.2520将保护3的相应参数带入(4)得：30 94Ksen.5=^—=1.934>1.2516所以保护3和保护5的II段保护整定值均满足要求。
4. 2后备保护的整定计算4. 2.1整定动作值(1)按与相邻下级线路距离保护II段配合时，m段的整定阻抗为：式中K期一一护in段的可靠系数；Z L一一阻抗测量元件返回系数；心丽一一最小分支系数；Z爲一一相邻下级保护的n段保护阻抗整定值。
1)将保护3和保护1的对应参数带入(5)得：Z：； =0.85x(20+15.98)=30.58 (Q)2)将保护5和保护3的对应参数带入(5)得：ylll曲=0.85 X (16+1.867 X 25.67)=54.34 (Q)(2)按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定。
当线路上的负荷最大且母线电压最小时，负荷阻抗最小，其值为:… Usn _ (0.9~ 0.95)"£L・min= ---- = ---------------------1 L.max I L.max式中t/Lnun——正常运行母线电压的最低值；I L.max " -一被保护线路最大负荷电流；U ・\——母线额定线电压。
考虑到电动机自启动的情况下，保护in 段必须立即返回的要求，则整定值为:式中K rd ——可靠系数；心一一电动机自启动系数；K re 一一阻抗测量元件的返回系数。
将保护3的参数带入(6)、(7)得：取其中较小者作为距离保护m 段的整定阻抗。
保护3的皿段的整定阻抗Z^L3 =30.58 (Q)。
保护5的m 段的整定阻抗Z ：严54.34 (Q)o 4. 2. 2动作时间(1) 保护3的m 段保，护动作时间：r]H =/!!+Ar=l (s)(2) 保护4的m 段后备保护动作时间：* =屮 + & =2 (s)或 * =£+△/=] (s)取其中较大者作为距离保护in 段的整定时间，所以r!!,=i (s),習“⑸。
4. 2. 3灵敏度校验(1)保护3的DI 段保护灵敏度校验。
1) 作为近后备时，按本线路末端短路校验，计算式为：7 HI Ksen(l)=^>1.5(8) 将保护3的参数带入(8)得：30.58 Ksen(l)= ------------- =1・53>1・520 满足要求。
2) 作为远后备时，按相邻设备末端短路校验，计算式为：O.9xllO/>/3xlO 3300 =190.53 (Q)z 曙=Ksen(2)= 7 ------- / 心 ―——>1.2 乙,+ ^b.nw^next 将保护3的参数带入(9)得：30.58Ksen(2^= ------------- =0.96<1.2 20 + 12所以不满足要求，保护2需要加近后备保护。
(2)保护5的皿段保护灵敏度校验。
1)作为近后备时，按本线路末端短路校验。
将保护5的参数带入(8)得：54 34s 尸盘亠。