110kv继电保护课程设计

1 前言

电力系统在运行中，可能发生各种故障和不正常运行状态，最常见同时也是最危险的故障是各种形式的短路，它严重的危及设备的安全和系统的可靠运行。此外，电力系统还会出现各种不正常的运行状态，最常见的如过负荷等。

在电力系统中，除了采取各项积极措施，尽可能地消除或减少发生故障的可能性以外，一旦发生故障，如果能够做到迅速地、有选择性地切除故障设备，就可以防止事故的扩大，迅速恢复非故障部分的正常运行，使故障设备免于继续遭受破坏。然而，要在极短的时间内发现故障和切除故障设备，只有借助于特别设置的继电保护装置才能实现。

电力系统继电保护的基本作用是：在全系统范围内，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报警等措施，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。

继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信号量，当突变量到达一定值时，启动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。对电力系统继电保护的基本性能要求是有选择性、速动性、灵敏性、可靠性。

这次课程设计以最常见的110kV电网线路保护设计为例进行分析设计，要求对整个电力系统及其自动化专业方面的课程有综合的了

中北大学信息与通信工程学院电力系统继电保护课程设计

2. 电网各个元件参数计算及短路电流计算 2.1基准值选择

基准功率：SB=100MV·A，基准电压：VB=115V。基准电流：IB=SB/1.732 VB=100×103/1.732×115=0.502KA；基准电抗：ZB=VB/1.732 IB=115×103/1.732×502=132.25Ω；电压标幺值：E=E(2)=1.05 2.2电网各元件等值电抗计算 2.2.1输电线路等值电抗计算 (1) 线路AB等值电抗计算

正序以及负序电抗：XL1= X1L1=0.4×40=16Ω

XL1*= XL1/ ZB=16/132.25=0.121

零序电抗：XL10= X0L1= 3X1L1=3×0.4×40=48Ω

XL10*= XL10/ ZB=48/132.25=0.363

(2) 线路BC等值电抗计算

正序以及负序电抗：XL2= X1L2=0.4×40=16Ω

XL2*= XL2/ ZB=16/132.25=0.121

零序电抗：XL20= X0L2= 3X1L2=3×0.4×40=48Ω

第1页 共28页

中北大学信息与通信工程学院电力系统继电保护课程设计 XL20*=

电力系统课程设计

1. 前言

电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源，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。

电力系统的各种元件在运行中不可能一直保持正常状态。因此，需要有专门的技术为电力系统建立一个安全保障体系，其中最重要的专门技术之一就是继电保护技术。它可以按指定分区实时的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。

由于最初的继电保护装置是又机电式继电器为主构成的，故称为继电保护装置。尽管现代继电保护装置已发展成为由电子元件或微型计算机为主构成的，但仍沿用次名称。目前常用继电保护一词泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的继电保护系统。

从科学技术的角度，电力系统继电保护隶属于电力系统及其自动化专业领域；从工业生产的角度，电力系统继电保护是电力工业的一个必不可少的组成部分，担负着保障电力系统安全运行的重要职责。随着我国电力工业的迅速发展，各大电力系统的容量和电网区域不断扩大。为适应大电网发展的需要，相继出现超高压电网和大容量机组，致使电网结构日趋复杂，电力系统稳定问题日益突出，因此对电力系统继

南京工程学院电力工程学院继电保护课程设计

1 概述

电力系统中的发电机、变压器、输电线路、母线以及用电设备，一旦发生故障，继电保护及安全自动装置能够快速、可靠、有选择地将故障元件从系统中切除，使故障元件免于继续遭受损坏，既能保证其它无故障部分迅速恢复正常，又能提高电力系统运行的稳定性，是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。而课程设计是学生在校期间的综合性实践教学环节，是学生全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能，对实际问题进行设计（或研究）的综合性训练。通过课程设计，可以培养学生运用所学知识解决实际问题的能力和创新精神，增强工程观念，以便更好地适应工作的需求。

本次课程设计为给110kV电网继电保护配置与线路保护整定计算，学习规程确定系统运行方式，变压器运行方式。选择各元件保护方式，计算发电机、变压器、线路的参数，确定保护方式及互感器变比；首先选择过电流保护，对电网进行短路电流计算，包括适中电流的正序、负序、零序电流的短路计算，整定电流保护的整定值。在过电流保护不满足的情况下，相间故障选择距离保护，接地故障选择零序电流保护，同时对距离保护、零序电流保护进行整定计算。

1

110kv电网继电保护配置与线路保护整定计算

2 运行方式

南京工程学院电力工程学院继电保护课程设计

1 概述

电力系统中的发电机、变压器、输电线路、母线以及用电设备，一旦发生故障，继电保护及安全自动装置能够快速、可靠、有选择地将故障元件从系统中切除，使故障元件免于继续遭受损坏，既能保证其它无故障部分迅速恢复正常，又能提高电力系统运行的稳定性，是保证电力系统安全运行的最有效方法之一。而课程设计是学生在校期间的综合性实践教学环节，是学生全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能，对实际问题进行设计（或研究）的综合性训练。通过课程设计，可以培养学生运用所学知识解决实际问题的能力和创新精神，增强工程观念，以便更好地适应工作的需求。

本次课程设计为给110kV电网继电保护配置与线路保护整定计算，学习规程确定系统运行方式，变压器运行方式。选择各元件保护方式，计算发电机、变压器、线路的参数，确定保护方式及互感器变比；首先选择过电流保护，对电网进行短路电流计算，包括适中电流的正序、负序、零序电流的短路计算，整定电流保护的整定值。在过电流保护不满足的情况下，相间故障选择距离保护，接地故障选择零序电流保护，同时对距离保护、零序电流保护进行整定计算。

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110kv电网继电保护配置与线路保护整定计算

2 运行方式

第一章110ＫＶ系统ＣＴ、ＰＴ选型

1.1电流互感器的选择

1)电流互感器的额定电压不小于安装地点的电网电压。

2)电流互感器的额定电流不小于流过电流互感器的长期最大负荷

电流

3)户内或户内式

4)作出电流互感器所接负载的三相电路图，根据骨仔的要求确定

所需电流互感器的准确级；例如有功功率的测量需要0.5级；

过流保护需要3级；差动保护需Ｄ级。

5)根据电路图确定每相线圈所串联的总阻抗欧姆数（包括负载电

流线圈的阻抗、连接导线的电阻和接触电阻），要求其中总欧姆数最大的一相，不大于选定准确级下的允许欧姆数。

6)校验电动稳定性：流过电流互感器最大三相短路冲击电流与电

流互感器原边额定电流振幅比值，应该不大于动稳定倍数。7)校验热稳定：产品目录给出一秒钟热稳定倍数Ｋｔ，要求最大三

相或者两相短路电流发热，不允许的发热。

结论：根据系统电压等级和系统运行要求，由于缺乏一定的条件，只能根据最简单的条件选取ＬＺＷ—110型电流互感器，在条件允许的情况下应该根据系统运行的情况具体选择。

以下仅作为参考：

110KV 电流互感器选择

（1）U 1e =U 1g =110kV

（2）I gmax =110%I 1e A I I g e 10001

.11102%110max

110KV继电保护

第一章 电力系统各元件主要参数的计算

第 1.1 节 发电机参数的计算

计算系统中各主要参数时，取基准功率为100MVA，基准电压为115KV。

1.1.1 PN = 6000 KW UN = 6.3 KV COSφ = 0.8 Xd=12.2% SN=

PN6

7.5(MVA) COS 0.8

Xd" (%)SB Xd*= = =1.627

100 7.5100SN

1.1.2 PN = 12000 KW UN = 6.3 KV COSφ = 0.8 Xd =12.0% SN=

PN12

15(MV A)COS 0.8

Xd" (%)SB Xd* = = =0.8

100SN

1.1.3 PN = 25000 KW UN = 6.3 KV COSφ = 0.8 Xd =16.5% SN=

PN25

31.25(M VA)COS 0.8Xd" (%B)S00 =0.528

5100NS

Xd*

第 1.2 节 变压器参数的计算

1.2.1 双

课 程 设 计

（ 2009级本科）

题 目：110KV线路继电保护及其二次回路设计 系（部） 院： 专 业： 作 者 姓 名： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 日 期： 2012年1 月3日

二○一二 年 一 月

目录

1、摘要及关键词 1.1摘要： 1.2关键词 2、 引 言

3、电网距离保护整定计算的准备工作 3.1、概述

3.2 、整定计算的工作步骤 3.3 、电网的原始数据 4、短路电流计算 4.1 短路计算的假设条件 4.2运行方式的确定原则 4.3系统的运行方式 4.4发生短路时流过断路器 5、距离保护的原理 6、距离保护的整定计算 6.1、距离保护?段的整

课程设计报告

课 程： 电气综合课程设计 学 院： 电子工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 姓 名：

学 号： 班 级： 指导教师：

职 称： 讲 师 完成日期： 2015年 11月 12日

摘 要

随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起，供电系统的设计越来越全面、系统工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。设计是否合理，不仅直接影响基建投资、运行费用和有色金属的消耗量，也会反应在供电的可靠性和安全生产方面，它和企业的经济效益、设备人身安全密切相关。

变电所是电力系统的一个重要组成部分，有电气设备及配电网络按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与控制的枢纽，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。作

摘要

毕业设计（论文）

题 目 110KV电网分析及继电保护设计

学生姓名

学 号

专 业 电力系统继电保护及其自动化

摘要

目录

10KV电网分析及继电保护设计任务书 ........................................................................................... 5 第一章 电力系统元件参数计算 ....................................................................................................... 9 1.1线路参数 ....................................................................................................................................... 9