212MW发电厂继电保护
摘要
本次设计的题目是“2*12MW发电厂继电保护”。设计内容主要包括变电所电气主接线设计、短路计算、发电机继电保护设计、变压器继电保护设计、母线继电保护设计和出口线路继电保护设计等。
该发电厂装设有两台发电机，选定的容量均为12MW；通过电气主接线设计方案的合理性比较，厂内10kV侧发电机出口处主接线采用双母线分段的接线方式，继电保护采用不完全电流差动保护；短路电流的计算采用了标幺值法；发电机继电保护采用纵差动保护、定子绕组匝间短路保护和定子绕组单相接地保护；根据变压器的容量，选择了瓦斯保护和纵差动保护作为变压器的主保护，过电流保护作为变压器的后备保护；发电厂110kV侧出口线路采用双母线接线方式，继电保护采用距离保护。
本设计来源于生产实践，主要以计算为主，以设计出满足发电厂安全运行要求为准。
关键词：发电厂；继电保护；主接线；短路计算
Abstract
This design topic is "2 * 12 MW power plants relay protection". Design content mainlyincludes substation the main electrical wiring design, short circuit calculation, generatorprotectiondesign, transformers relay protection design, relay protectiondesign and export bus line relay protection design, etc.
he plant has installed two generator, selected capacity are all 12 MW; Through the main electrical wiring the rationality of the design scheme is, in the factory the 10 kV side generator outlet connection with double the bus segmentation wiring way, relay protection using incomplete current differential protection; The calculation of short-circuit current adopted standard MAO value method; The generator protection longitudinal differential protection, fault diagnosing.hardware circuit protection and stator winding single-phase grounding protection; According to the capacity of transformer, choose the gas protection and longitudinal differential protection as the Lord of the transformer protection, over current protection as transformer mothball protection; 110 kV power circuit with double side export bus wiring way, relay protection the distance protection.
his design from the production practice, mainly calculation is given priority to, to meet the safe operation of the power plant design requirements shall prevail.
Key words：: power plants; Relay protection; The Lord wiring; Short circuit
calculation
目录
第1章绪论 (1)
第2章总体设计方案及电气主接线设计 (2)
2.1 总体设计方案的确定 (2)
2.2 电气主接线的具体设计 (2)
2.2.1 发电机母线设计 (2)
2.2.2 出口线路母线设计 (3)
第3章短路计算及电气设备选择 (4)
3.1 短路计算 (4)
3.2部分电气设备的选择 (6)
3.2.1母线及线路的选型 (6)
3.2.2 其他电气设备的选择 (7)
第4章同步发电机保护 (10)
4.1 发电机的纵差动保护 (10)
4.1.1 纵差动保护原理 (10)
4.1.2 整定计算 (12)
4.2 发电机定子绕组匝间短路保护 (13)
4.3 发电机定子绕组单相接地保护 (16)
4.3.1 保护原理 (16)
4.3.2 利用零序电流构成定子绕组单相接地保护 (16)
第5章电力变压器保护 (18)
5.1 变压器保护设施 (18)
5.2 变压器保护及计算 (18)
5.2.1 变压器的瓦斯保护 (18)
5.2.2 变压器的纵差动保护 (21)
5.2.3 过流保护 (26)
第6章母线保护 (28)
6.1 母线故障及保护方式 (28)
6.1.1 母线故障 (28)
6.1.2 母线的保护方式 (28)
6.2 母线差动保护 (30)
6.2.1 母线不完全电流差动保护的构成原理 (31)
6.2.2 母线不完全电流差动保护的整定计算 (32)
第7章出口线路的继电保护 (34)
7.1 距离保护的基本原理 (34)
7.1.1 距离保护的基本原理 (34)
7.1.2 距离保护的时限特性 (35)
7.1.3 三段式距离保护原理框图 (36)
7.2 阻抗继电器的接线方式 (38)
7.2.1 单相补偿式阻抗继电器 (38)
7.2.2 对接线的基本要求 (39)
7.2.3 相间短路阻抗继电器0°接线方式 (39)
7.2.4 接地短路阻抗继电器的接线方式 (42)
7.3 影响距离保护正确工作的因素及防止方法 (44)
第8章结论 (46)
参考文献 (47)
致谢 (48)
附录Ⅰ (49)
附录Ⅱ (53)
附录Ⅲ (54)
第1章绪论
电力是当今世界作用最为广泛、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、人民生活及社会稳定都有着极为重大的意义和影响。
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发生各种形式的短路,故障和不正常运行状态都可能在电力系统中引起事故。在电力系统中，除应采取各项积极措施清除或减少发生故障的可能性以外，故障一旦发生，必须迅速而有选择性的切除故障元件。继电保护装置是电力系统不可分的一部分，是保障电力系统安全,防止、限制电力系统大面积停电的最基本、最重要、最有效的技术手段。
继电保护装置的基本任务是：
（1）自动、迅速、有选择性地保护故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。
（2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。
（3）还可以和电力系统中其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。
第2章总体设计方案及电气主接线设计
2.1总体设计方案的确定
本设计的题目是“2*12MW发电厂继电保护设计”，主要综合运用“电子技术基础”、“电力系统分析”、“电力系统继电保护”、“发电厂电气部分”等电气工程及其自动化专业的知识。设计内容包括发电厂电气主接线的设计、短路电流计算、发电机继电保护、变压器继电保护设计、母线继电保护设计和出口线路继电保护设计等。
2.2电气主接线的具体设计
2.2.1发电机母线设计
发电机处采用双母线分段接线设计，电压等级为10KV。
双母线可缩小母线故障的停电范围。如图2.1所示，用分段断路器将工作母线分为W1段和W2段，每段工作母线用各自的母联断路器与备用母线相连，电源和出线回路均匀地分布在两段工作母线上。
图2.1双母线分段接线
双母线分段接线可靠性比较高，当一段工作母线发生故障后，在继电保护作用下，分段断路器先自动跳开，而后将故障段母线所连的电源回路的断路器跳开，该段母线所连的出线回路停电；随后，将故障段母线所连的电源回路和出线回路切换到备用母线上，即可恢复供电。
2.2.2出口线路母线设计
出口处采用双母线接线设计，电压等级为110KV。
双母线接线有两组母线，并且可以互为备用。每一电源和出线的回路，都装有一台断路器，有两组母线隔离开关，可分别与两组母线连接。两组母线之间的联络，通过母线联络断路器（简称母联断路器）来实现。如图2.2所示，有两组母线后，是运行的可靠性大为提高。其特点有：
图2.2双母线接线
1）供电可靠。通过两组母线隔离开关的倒换操作，可以轮流检修一组母线而不致使供电中断;一组母线故障后，能迅速恢复供电；检修任一回路的母线隔离开关时，只需断开此隔离开关所属的一条电路和于此隔离开关相连的该组母线，其他电路均可通过另一组母线继续运行。
2）调度灵活。各个电源和各回路负荷可以任意分配到某一组母线上，能灵活地适应电力系统中各种运行方式调度和潮流变化的需要；通过倒换操作可以组成各种运行方式。
3）扩建方便。向双母线左右任何方向扩建，均不会影响两组母线的电源和负荷自由组合分配，在施工中也不会造成原有回路停电。
第3章 短路计算及电气设备选择
短路是电力系统的严重故障。所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。
3.1 短路计算
1.各元件等效电抗值计算
B S =100MV A ，av
B
U U
=
发电机等效电抗 ： 8.08
.01210012.0*2*1=*=*==?COS P S x X X B tt
d
G G
变压器等效阻抗： 7.015
100*
100
5.10100%*2*1==
*=
=N
d K T T S S U X X 线路等效电抗：121.0115
100*
40*4.12
2
*
2
*1==**==av
B L L L U
S l X X X
图3.1等效阻抗图
2.各短路点短路电流 1）d1点短路： 基准电流：kA
U
S I P
B j 50.55
.1031003=*=
=
d1点短路总阻抗为：8.0*=Z 短路电流：kA
kA I tt d 87.68
.050.51==
短路电流最大有效值：kA I I tt d ck 442.1052.111== 冲击电流：kA I i tt d ck 49.17282.111== 2）d2点短路：
Ⅰ.由发电机G 而来的短路电流， 基准电流：kA U
S I P
B J 50.55
.1031003*=
=
d2点短路总阻抗：7.0*=Z 短路电流：kA
kA I tt d 86.77
.050.51==
Ⅱ.由系统S 而来的电流， 基准电流：kA
U
S I P
B j 502.0115
31003=*=
=
短路电流：kA kA I tt d 717.07
.0502.01==
7.86kA>0.717kA ，所以d2点短路电流取kA I tt d 86.71= 短路电流最大有效值：kA I I tt d ck 95.1152.111== 冲击电流：kA I i tt d ck 00.2028.111== 3）d3点短路： 基准电流：kA
U
S I P
B j 502.0115
31003*=
=
Ⅰ.由G1而来的短路电流，
总阻抗：*Z =0.121+0.7+0.8=1.62 短路电流：kA
kA I tt d 31.062
.1502.01==
Ⅱ.由G 而来的短路电流， 总阻抗：*Z =0.7+0.8=1.5 短路电流：kA
kA I tt d 335.05
.1502.01==
所以，短路电流的总和为：tt d I 1=0.31+0.335=0.645kA 短路电流最大有效值：kA I I tt d ck 98.052.111== 冲击电流kA I i tt d ck 64.128.111==
3.2 部分电气设备的选择
3.2.1 母线及线路的选型
1．110kV 侧母线
对于ll0KV 侧母线按照发热选取，本次设计的110kV 侧的电源进线为两回,一回最大可输送32000kVA 负荷，最大持续工作电流按最大负荷算：
max
I ＝1.05Ie ＝1.05S/
3
×e U ＝(1.05×32000)/(
3
×ll0)＝176.36A
查设备手册选择LGJ —185/10钢芯铝绞线，在最高允许温度+70度的长期载流量为539A ，满足最大工作电流的要求。校验不作要求，故在此不作校验。
2．ll0kV 侧主变压器引接线
110kV 侧主变压器引接线按主变压器的持续工作电流计算，按经济电流密度进行选取。
max I ＝1.05I e ＝1.05S/
3
×e U ＝(1.05×15000)/(
3
× ll0)＝82.67A ；
max
T ＝5500h ，查表得：钢芯铝绞线的经济电流密度为：J=1.2A/mm 2；S j ＝max I /J
＝82.67/1.2＝68.89m m 2.查设备手册选择LGJ —185/10钢芯铝绞线，在最高允许温度+70度的长期载流量为539A ，满足最大工作电流的要求。校验不作要求，故在此不作校验。
3．110kV 侧出线
max
I ＝1.05I e ＝1.05S/
3
× e U ＝(1.05×30000)/(
3
×110)＝165.34A ;
max
T ＝5500h ，查表得：钢芯铝绞线的经济电流密度为：J=1.2A/ mm 2 ；S j ＝max I /J
＝165.34/1.2＝137.78mm 2 。查设备手册选择LGJ —150/25钢芯铝绞线，在最高允许温度+70度的长期载流量为478A ，满足最大工作电流的要求。校验不作要求，故在此不作校验。
4．10kV 侧主母线
对于10kV 侧主母线按照发热选取，本次设计的10kV 侧一回最大可输送9500kV A 负荷，主变压器的容量为15000kV A ，所以最大持续工作电流按最大负荷主变压器的持续工作电流计算：
max
I ＝1.05I e ＝1.05S/
3
×e U ＝(1.05×9500)/(
3
×10)＝525.91A ；查设备手
册选择LGJ —185钢芯铝绞线，在最高允许温度+70度的长期载流量为552A ，满足最大工作电流的要求。
3.2.2 其他电气设备的选择
1．110kV 侧断路器的选择
ch
i ＝20.00kA ；I ''＝I ∞＝7.86kA ；e U ＝ll0kV max
I ＝1.05I e ＝1.05S/
3
×e U ＝(1.05×32000)/(
3
×ll0)＝176.36A
查设备手册试选SW4-110/1000型断路器。SW4-110/1000型断路器参数如下： 额定电压：e U ＝110kV ，额定电流：e I ＝1000A
三秒热稳定电流：Irw3`＝40kA 额定短路开断电流：kd I ＝31.5 kA 额定峰值耐受电流：Imax ＝dw I ＝l00kA 额定短路关合电流：100kA 动稳定校验：max I ＝176.36A ＜e I ；ch i ＝20.00kA ＜dw I ＝l00kA 动稳定校验合格。
热稳定校验：k Q ＝p Q 十np Q
T ＝保护时间+全分闸时间＝0.5+0.1＝0.6 s
p
Q ＝T ×(I"2+l0I t/22+I t 2)／l2 ＝0.6×(11.952+10×11.852十11.72
)／l2＝0.6（142.80+1683.92+136.89）/12=84.2
np Q ＝I"2×T ，查表得：T ＝0.05
np
Q ＝11.952×0.05＝7.14 ;k Q ＝84.2+7.14＝91.34 kA 2·S
承受
Q ＝I rw 2
×rw T ＝402
×3＝4800 kA 2
·S ；承受Q ＞k Q 热稳定校验合格。
所以，所选断路器满足要求。 2．l10kV 侧隔离开关的选择
e
U
＝ll0kV ， max I ＝176.36A
查设备手册试选GW 4—ll0/2000型隔离开关，参数如下： 额定电压： e U =ll0kV 额定电流: e I =2000A 动稳定电流：dw I ＝55kA ；5s 热稳定电流：14kA
动稳定校验：
max
I ＝173.36A ＜e I ；ch i ＝23.705 kA ＜dw I 动稳定校验合格。
热稳定校验：
d
Q ＝51.85+4.32＝56.17 kA 2·S ；承受Q ＝I rw 2×rw T ＝l42×5＝980 kA 2·S 承受
Q ＞d Q ，热稳定校验合格。
所选隔离开关满足要求。 3．10kV 侧断路器的选择
max
I ＝1.05I e ＝1.05S/
3
×e U ＝(1.05×15000)/(
3
×10)＝909.33A
短路点参数：
ch
i ＝17.49kA ；I"＝I ∞＝6.87kA ；e U ＝10kV
查设备手册试选SW2-10/1000型真空断路器。SW2-10/1000型真空断路器参数如下：
额定电压：e U ＝10kV ；额定电流：e I ＝1000A
三秒热稳定电流：I rw3``＝20kA ，额定短路开断电流：kd I ＝31.5 kA 额定峰值耐受电流：max I ＝dw I ＝50kA ，额定短路关合电流：50kA 动稳定校验：max I ＝545.60A ＜e I ；ch i ＝18.94kA ＜dw I ＝50kA 动稳定校验合格。
热稳定校验：k Q ＝p Q 十np Q
T ＝保护时间+全分闸时间＝a in pr t t t ++2=0.5+0.1＝0.6 s
p
Q ＝T ×(I"2+l0I t/22+I t 2)／l2＝0.6×(11.952+10×11.872+11.792)／l2＝84.54
np
Q ＝I"2×T ，查表得：T ＝0.05，np Q ＝11.952×0.05＝7.14
k Q ＝np
p Q Q +＝84.54+7.14=91.68kA 2
·S
承受Q ＝I rw 2×rw T ＝202×3＝1200kA 2·S 承受
Q ＞k Q 热稳定校验合格。
所以，所选断路器满足要求。 4．10kV 侧隔离开关的选择
e
U
＝10kV ，max I ＝909.33A
查设备手册试选GW 4—35型隔离开关，参数如下：
额定电压: e U =10kV ；额定电流:e I =1000A ；动稳定电流：dw I ＝40kA 2s 热稳定电流：16kA
动稳定校验：max I ＝909.33A ＜e I ；ch i ＝17.49kA ＜dw I 动稳定校验合格。
热稳定校验：k Q ＝28.97+2.845＝31.46kA 2·S ；承受Q ＝I rw 2×rw T ＝162×2＝512kA 2·S ；承受Q ＞Q K 热稳定校验合格。
所选隔离开关满足要求。
5．110kV 主变压器电流互感器的选择
max
I ＝A
U S I e
N
e 67.82110
315000
05.1305.105.1=??=
=
，e U ＝110kV
选取：LCWD —110， 300/5， 0.5/D/D
电流互感器参数：1秒热稳定电流：40kA ；动稳定电流：100kA 动稳定校验：ch i ＝18.94kA ；ch i ≤100kA 动稳定校验合格。
热稳定校验d Q ＝32.305 kA 2·S ，承受Q ＝Irw2×rw T ＝1×40 2＝1600 kA 2·S
d Q ＜承受
Q 热稳定校验合格。
6．110kV 进线侧电流互感器的选择
max
I ＝(1.05×60000)/(
3
×110)＝173.36A ，e U ＝ll0kV
选取：LCWD —110, 400/5, 0.5/D/D,校验同上。 7．110kV 出线侧电流互感器的选择
max
I ＝(1.05×30000)/(
3
×l10)＝165.34A ，e U ＝ll0kV
选取：LCWD —110, 300/5, 0.5/D/D,校验同上。 8．10kV 主变压器电流互感器的选择
max
I ＝(1.05×31500)/(
3
×35)＝545.6lA ，e U ＝10kV
选取：LQZ —35，600/5, 0.5/D
电流互感器参数：短时热稳定电流：31.5kA ，动稳定电流：80kA 动稳定校验：ch i ＝18.94kA ；ch i ≤80kA ；动稳定校验合格。 热稳定校验：d Q ＝32.305 kA 2
·S ；
承受
Q ＝Irw2×rw T ＝1×31.5 2＝992.25 kA 2·S ；
d Q ＜承受
Q ；热稳定校验合格。
9．10kV 出线侧电流互感器的选择
max
I ＝(1.05×9500)/(
3
×10)＝575.91A ，e U ＝10kV
选取：LQZ —10，300/5, 0.5/D ，校验同上。 10．主变压器中性点零序保护电流互感器的选择
max I ＝(1.05×15000)/(
3
×ll0×3)=57.87A
e
U
＝10kV; 选取：LQZ —10，100/5。
110kV 母线选单相、串级式、户外式电压互感器JDJJ －110；10kV 母线选单相、户外式电压互感器JDJJ －10。
第4章 同步发电机保护
4.1 发电机的纵差动保护
发电机纵差保护是发电机定子绕组及其引出线相间短路的主保护，它应能快速而灵敏地切除内部所发生的故障。同时，在正常运行及外部故障时，又应保证其动作的选择性和工作的可靠性。在保护范围内发生相间短路时，应瞬间断开发电机断路器和自动灭磁开关。一般中、小型机组的纵差保护采用带速饱和变流器的电磁型继电器构成，大容量的发电机采用带比率制动特性的差动继电器。
4.1.1 纵差动保护原理
发电机的纵差保护是利用比较发电机中性点侧和引出线侧电流幅值和相位的原理构成的，因此在发电机中性点侧和引出线侧装设特性和变比完全相同的电流互感器来实现纵差保护。两组电流互感器之间为纵差保护的保护范围。电流互感器二次绕组按照循环电流法接线，即如果两组电流互感器一次侧的极性分别以中性点侧和母线侧为正极性，而二次侧同级性相连接。差动继电器和两侧电流互感器的二次绕组并联。保护的单相原理接线图如图4-1所示。
发电机内部故障时，如图4.1（a ）中的k1点短路，两侧电流互感器的一、二次侧电流如图所示，差动继电器中的电流相加(tt tt d I I I 22+=)。当d I 大于继电器动作电流OP I 时，继电器即动作跳闸。在正常运行或保护区外部短路时，流过继电器的电流为两侧电流之差（???
+=tt tt d I
I
I 2
2
），如图4.1（b ）所示（短路点为k2）。
在循环电流回路两臂引线阻抗相同、两侧电流互感器特性完全一直和铁芯剩磁一样的理想情况下，两侧二次电流相等(??=tt t I I 2
2
),流过继电器的电流?
d I 为零。但实际上差动继电器中流过不大的电流，次电流称为不平衡电流。
(a) （b）
图4.1发电机纵差保护单相原理接线图
（a）内部故障情况；（b）正常运行及外部故障情况
纵差保护在原理上不反应负荷电流和外部短路电流，只反映发电机两侧电流互感器之间的保护区内的故障电流，因此纵差保护在时限上不必和其他保护配合，可以顺势动作于跳闸。
图4.2 采用BCH-2型KD构成的发电机纵差动保护原理接线图
图4.2为采用BCH-2型差动继电器构成的发电机纵差动保护原理接线图。为了使纵差动保护的保护范围包括发电机的引出线，差动电流互感器TA1应装设在靠近断路器处。保护同样采用环流法接线，发电机两侧电流互感器的型号、变比相同，在差动回路的中线上，还皆有断线监视继电器KA ，当电流互感器任一相断线时，KA 都能都作，并经一定延时发出信号。
4.1.2 整定计算
保护的动作电流（二次值）按下面两个原则整定： 1.躲过区外短路时的最大不平衡电流整定，即
TA
K np rel unb rel act K n k k k k I K I /1.0max .55max ..== （4-1）
式中 0.1——电流互感器的变比误差，为10%； rel K ——可靠系数，取1.3；
np K ——非周期分量影响系数，取1~1.3 55K ——同型系数，取0.5；
max .K I ——区外短路时的最大短路电流； TA n ——电流互感器变比。
act
K I .=rel K max .unb I =0.1rel K np K 55K max .K I /TA n
=0.1*1.3*1.2*0.5*10.44/60 =13.572A
若取max .K I =（5~8）G N I .(发电机额定电流)，根据（4-1）可得，保护的动作电流为0.325~0.728G N I .，即小于发电机的额定电流。
2.躲过正常运行情况下电流互感器二次回路断线时流过保护的负荷电流。为此，保护的动作电流应大于发电机的额定电流，即
TA
G
N rel G N rel act K n I K I K I .2..=
= (4-2)
式中 rel K ——可靠系数，取1.3；
2.G N I ——发电机额定电流二次值。
G
N I .=
kv
MW 5.10*312=659.83A
TA
G
N rel G N rel act K n I K I K I .2..=
=
=
60
83.659*3.1A
=14.296A
保护的动作电流应取上述两者中的大者。可见，为了躲过正常运行下电流互感器二次断线时流过保护的负荷电流，这种差动保护的动作电流应大于发电机的额定电流，故保护的动作电流高、灵敏度低。
保护的灵敏系数校验式为
TA
K sen n I K min .=
≥2 （4-3）
式中min .K I ——发电机内部短路时流过保护的最小短路电流。取单机运行时，或系统最小运行方式下自同期并列时，发电机机端两相短路的短路电流。
TA
K sen n I K min .=
=
A
kA 296.1487.6=480.55≥2
所以，符合要求，选择合适。
4.2 发电机定子绕组匝间短路保护
同步发电机定子绕组的匝间短路，包括同一分支匝间和同一相不同分支间的短路。发生匝间短路时，短路环中的电流可能很大，若不及时处理，故障处的温度升高，使绝缘损坏，很可能导致定子绕组单相接地或发展成相间短路。对于这种故障，纵差保护不能反应。因此在发电机（尤其是大型机组）应该装设匝间短路保护。保护动作后，断开发电机断路器和自动灭磁开关。横差保护只装设在定子绕组为双星型接线的发电机上。
根据定子绕组匝间短路的特点，横差保护有两种接线方式。
1）每相两个分支绕组的电流之差。这种方式每相需装设两个差接的电流互感器和一个继电器，三相共需六个电流互感器和三个继电器。由于这种方式接线复
杂且流过继电器的不平衡电流较大，故实际上很少应用。
组星形接线的中性点连线上装一个电流互感器，将一组星形接线绕组的三相电流之和进行比较。这种方式由于只用一个电流互感器，不存在两个电流互感器的误差不同所引起的不平衡电流问题，因而启动电流小，灵敏高，加上接线简单，股得到广泛的应用。单继电器式横差保护的原理接线如图4.3所示。
图4.3单继电器式横差保护的原理接线图
2）正常运行时，由于每相的两个分支绕组感应电动势相等，各供应相电流的一半，故两组星形绕组里的三相电流对称且平衡，两个中性点电位相等，故装在中性点连线上的电流互感器TA中没有电流流过，电流继电器KA不会动作。当一个绕组发生匝间短路，或者在同相的两个绕组间短路时，该相的两个分支绕组间就有环流流过，从而电流互感器TA一次侧有电流流过，接于TA二次侧的电流继电器KA在电流超过其动作电流值时就会动作，中间继电器KM因而启动，使发电机断路器和励磁开关跳闸，并进行事故停机。
由于三次谐波电压三相同电位，三相电压之和不为零，故当发电机存在三次谐波电动势时，双星型接线的两个中性点上都会出现三次谐波电压。如果两个中性点上的三次谐波电压不相等，中性点连接线上就会出现三次谐波电流，横差保护就有可能误动作，因此必须加装三次谐波电流滤过器，用以滤除三次谐波电流。
采用DL-11/b型横波差电流继电器时，三次谐波滤过器和电流继电器装在同一外壳内。改变不饱和中间变流器UA的变比，可以改变保护动作电流值（中间变流器一次绕组有三个抽头，可以分段调整保护的动作电流值）。电容器C的作用是滤过三次谐波。由于容抗的大小和频率成反比，通过三次谐波电流时的容抗比通
过基波电流时要小，因此当电容和电流继电器绕组并联时，三次谐波电流会被电容支路所分流，从而起到三次谐波滤过器的作用。电容量的选择应满足：三倍工频即150Hz 时继电器动作电流比50Hz 时的动作电流大10倍，从而可以基本上消除三次谐波电流对保护装置的影响。
横差保护的动作电流，根据运行经验可以整定为20%~30%发电机额定电流
NG
I ，即
)3.02.0(-=OP I NG I
=0.3*659.83
=197.95A
根据上述原则整定时，还需在发电机额定负荷情况下，实测中间变流器UA
一次侧绕组的不平衡电流，其值不应大于整定值的十分之一。否则应该检查不平衡电流过大的原因并加以消除，必要时应提高保护的整定值。
电流互感器TA 的变比TA K 按照动稳定的要求选择，即
TA K =0.25NG I /5 =0.25*659.83/5 =32.99
运行经验表明，基于上述原理的单继电器式横差保护可能在转子回路两点接地故障时误动作。这是因为发电机同一相的两个分支绕组，不是位于同一个定子槽中，当转子回路两点接地时，由于磁场的对称性遭到破坏，使同一相的两个分支绕组感应电动势不相等，以致两个中性点间出现了电位差，产生环流使保护误动作。然而由于转子两点接地时，磁场的不对称会引起定子对转子的磁拉力随转子的转动作周期性的变化，这将导致发电机产生异常的甚至非常强烈的振动，严重时甚至折断地脚螺丝，因而在此时发电机应由转子两点接地保护动作跳闸。横差保护这时动作跳闸也是许可的，因为此时发电机已经有必要切除。基于上述考虑，目前已不再采用转子两点接地保护动作时闭锁横差保护的措施。不过为了防止转子回路偶然瞬时两点接地时横差保护误动作，装设了时间继电器KT 。当转子发生一点接地时，用连接片XB 将横差保护切换至延时回路，保护经过0.5~1s 的延时将发电机跳闸。
单继电器式横差动保护具有接线简单、灵敏性高等优点，除了能反应定子的匝间短路故障外，还能反应定子绕组的部分相间短路、定子绕组的开焊故障及励
磁回路的亮点接地故障等，因而得到广泛应用。
4.3发电机定子绕组单相接地保护
4.3.1保护原理
由于定子绕组与铁芯之间绝缘的破坏而造成定子绕组单相接地故障，这是发电机常见的故障之一。由于发电机中性点不接地和经高阻抗接地，定子绕组单相接地并不引起大的故障电流，过去很长时间100MW以下的发电机的定子接地保护只发信号而不立即跳闸停机。
多年的运行实践和试过教训表明，5A的定子接地电流不能认为是安全电流。因此为确保大型发电机的安全，不使单相接地故障处不产生电弧的最大接地电流被定义为发电机单相接地安全电流，发电机接地电流允许值如表4-1
表4-1发电机接地电流允许值
在上述安全电流下，定子接地保护动作只发信号而不跳闸，但应及时处理，不再继续运行，因为如果再发生另一点接地故障，将对发电机将造成更大的危害。
4.3.2利用零序电流构成定子绕组单相接地保护
对直接连接在母线上的发电机，当发电机电压网络的接地电容电流大于允许值时，不论该网络是否装有消弧绕组，均应装设动作于跳闸的接地保护。当接地
220KV电网继电保护设计毕业设计说明书
毕业设计（论文）220KV电网继电保护设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
引言 本文研究的是关于220KV电网继电保护。通过本次设计掌握和巩固电力系统继电保护的相关专业理论知识，熟悉电力系统继电保护的设计步骤和设计技能，根据技术规范，选择和论证继电保护的配置选型的正确性并培养自己在实践工程中的应用能力、创新能力和独立工作能力。 本次设计是根据内蒙古工业大学电力学院本科生毕业要求而进行的毕业设计。此次设计的主要内容是220KV电网继电保护的配置和整定，设计内容包括：计算系统中各元件参数；确定输电线路上TA，TV变比的选择及变压器中性点接地的选择；绘制电力系统等值阻抗图，确定系统运行方式并进行短路计算；确定电力系统继电保护的主保护和后备保护的选择及整定计算：主保护采用两套独立的、厂家不同的、能保护线路全长的保护装置（第一套CSC-103B光纤纵差保护；第二套PSL-603（G）分相电流差动保护），后备保护采用相间距离保护和接地零序电流保护；输电线路的自动重合闸采用单相自动重合闸方式。 由于各种继电保护适应电力系统运行变化的能力都是有限的，因而，对于继电保护整定方案的配合不同会有不同的保护效果，如何确定一个最佳的整定方案，将是从事继电保护工作的工程技术人员的研究课题。总之，继电保护既有自身的整定技巧问题，又有继电保护配置与选型的问题，还有电力系统的结构和运行问题。尤其，对于本文中220KV高压线路分相电流差动保护投运前的现场试验，一直是困扰技术人员的一个问题，由于线路两端距离的限制，现场试验不能像试验室那样方便。另外，光纤保护在长距离和超高压输电线路上的应用还有一定的局限性，在施工和管理应用上仍存在不足，但是从长远看，随着光纤网络的逐步完善、施工工艺和保护产品技术的不断提高，光纤保护将占据线路保护的主导地位。
35KV变电站继电保护课程设计
广西大学行健文理学院 课程设计 题目：35kV电网的继电保护设计 学院 专业 班级 姓名 学号 指导老师： 设计时间：2015年12月28日-2016年1月8日
摘要 电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源之一，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。 电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。电力系统继电保护的基本作用是：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告警信号等措施，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。随着电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。 随着电力系统的迅速发展。大量机组、超高压输变变电的投入运行，对继电保护不断提出新的更高要求。继电保护是电力系统的重要组成部分，被称为电力系统的安全屏障，同时又是电力系统事故扩大的根源，做好继电保护工作是保证电力系统安全运行的必不可少的重要手段，电力系统事故具有连锁反应、速度快、涉及面广、影响大的特点，往往会给国民经济和人民生活造成社会性的灾难。 本次毕业设计的题目是35kv线路继电保护的设计。主要任务是为保证电网的安全运行,需要对电网配置完善的继电保护装置.根据该电网的结构、电压等级、线路长度、运行方式以及负荷性质的要求，给35KV的输电线路设计合适的继电保护。 关键词：35kv继电保护整定计算故障分析短路电流计算
变电站及线路继电保护设计和整定计算
继电保护科学和技术是随电力系统的发展而发展起来的。电力系统发生短路是不可避免的，为避免发电机被烧坏发明了断开短路的设备，保护发电机。由于电力系统的发展，熔断器已不能满足选择性和快速性的要求，于1890年后出现了直接装于断路器上反应一次电流的电磁型过电流继电器。19世纪初，继电器才广泛用于电力系统保护，被认为是继电保护技术发展的开端。1901年出线了感应型过电流继电器。1908年提出了比较被保护元件两端电流的电流差动保护原理。1910年方向性电流保护开始应用，并出现了将电流与电压相比较的保护原理。1920年后距离保护装置的出现。1927年前后，出现了利用高压输电线载波传送输电线路两端功率方向或电流相位的高频保护装置。1950稍后，提出了利用故障点产生的行波实现快速保护的设想。1975年前后诞生了行波保护装置。1980年左右工频突变量原理的保护被大量研究。1990年后该原理的保护装置被广泛应用。与此同时，继电保护装置经历了机电式保护装置、静态继电保护装置和数字式继电保护装置三个发展阶段。20世界50年代，出现了晶体管式继电保护装置。20世纪70年代，晶体管式保护在我国被大量采用。20世纪80年代后期，静态继电保护由晶体管式向集成电路式过度，成为静态继电保护的主要形式。20世纪60年代末，有了用小型计算机实现继电保护的设想。20世纪70年代后期，出现了性能比较完善的微机保护样机并投入系统试运行。80年代，微机保护在硬件结构和软件技术方面已趋成熟。进入90年代，微机保护以在我国大量应用。20世纪90年代后半期，继电保护技术与其他学科的交叉、渗透日益深入。为满足电网对继电保护提出的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，充分发挥继电保护装置的效能，必须合理的选择保护的定值，以保持各保护之间的相互配合关系。做好电网继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。 电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断注入新活力。未来继电保护的发展趋势是向计算机化、网络化保护、控制、测量、数据通信一体化智能化发展。 随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。其发展将出现原理突破和应用革命，发展到一个新的水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。
变电站继电保护
景新公司变电站继电保护知识手册 编写人：唐俊 编写日期：2009年2月5号
目录 1.主变差动保护-----------------------------------（4） 2.主变气体保护-----------------------------------（5） 3.主变过流保护-----------------------------------（6） 4.中性点间隙接地保护------------------------------（6） 5.零序保护--------------------------------------（7） 6.母线差动保护-----------------------------------（9） 7.距离保护-------------------------------------（10） 8.备用电源自投----------------------------------（11） 9.重合闸---------------------------------------（13） 10.母线充电保护-------------------------------（15） 11.故障录波----------------------------------（15） 12.电流闭锁失压保护---------------------------（17） 13.低周减载----------------------------------（17） 14.过电流保护---------------------------------（17） 15.阶段式过电流保护---------------------------（18） 16.复合电压闭锁过电流保护----------------------（18） 17.过电压保护---------------------------------（19） 18.速断过流保护-------------------------------（19） 19.过负荷保护--------------------------------（19） 20.速断保护----------------------------------（19） 21.电流速断保护-------------------------------（20）
探讨发电厂继电保护运行可靠性的增强措施 温小兵
探讨发电厂继电保护运行可靠性的增强措施温小兵 发表时间：2018-04-13T16:53:59.560Z 来源：《电力设备》2017年第31期作者：温小兵[导读] 摘要：继电保护设置一直以来都是电网建设的重要组成部分，它能够有效保证电力系统进行正常、高效的运转，并且继电保护装置能够有效避免电力系统的安全隐患。 （广西三聚宝坛电力有限公司广西河池 546400）摘要：继电保护设置一直以来都是电网建设的重要组成部分，它能够有效保证电力系统进行正常、高效的运转，并且继电保护装置能够有效避免电力系统的安全隐患。但是，在电力系统的运转过程中，仍然存在着不可忽视的安全隐患，导致这些安全隐患的原因是继电保护装置不够完善。因此，为了避免用电事故的发生，必须要提高对继电保护的要求，进一步加强它的安全性。接下来这篇文章将从强化继 电保护的措施方面着手来浅析发电厂继电保护的相关问题。 关键词：电力企业；继电保护；强化措施改革开放以后，我国广大人民的生活发生了翻天覆地的变化，人们从煤油灯的时代迈进了电力时代。科学技术的不断变化和人民日益增长的需求，我国的电力系统逐渐而稳定得到完善且系统的发展，随着社会的日益发展，人们对于电力的需求也是水涨船高，因此，我国的电力集团在发展的同时也必须保证其能够为社会提供稳定的不间断性的电力能源。 1 继电保护在发电厂电力系统中的重要性 首先提供稳定的电力能源就会涉及到发电的安全问题，那么我们就首要说明继电保护在电力系统中发挥的不可抹去的重大作用。这里我们将进一步明确继电保护的重要功能: 对电力装置起到一定的保护作用，使其有效避免外界伤害。 对电力装置系统起到一定的稳定作用，有效保证发电的稳定性。 能够有效保证发电的不间断性，提供持续的电源。 有效避免发电系统的安全隐患。 我们深一步明确继电保护的作用后，也应该明白它在整个电力系统中进行着怎样的工作，那么接下来就探讨继电保护在发电过程中承担的义务。 （1）一旦整个发电程序出现了非人为的运行失误或故障，继电保护就会智能地做出相应的反应，使供电系统有条不紊地继续运转。像控制发电总开关，剥离发生故障的电器器件，保护没有受损的电力原件等，都是继电保护的体现。 （2）一旦发电系统的某一环节发生了非正常的运行故障，继电保护会自动分析故障的严重程度向人们发出警报提醒，继而做出相应的整顿。 这里我们可以知道，继电保护是非常智能化和专业化的，电力集团的系统运转在继电保护的状态下，不仅可以有效保证供电的稳定性和持续性，还可以有效避免安全隐患。可谓是正确高效利用继电保护是电力集团的重要一环。 其次，让我们来了解一下继电保护有哪些种类。 2 发电厂继电保护的类型 这里我们将讲到继电保护分为三种形式，它们分别是:发电机继电保护；变压器继电保护。 发电机-变压器继电保护下面是文章对这三种继电保护的类型一一列出的分类:（1）发电机继电保护横联差动保护；纵联差动保护；不完全纵联差动保护；发电机失磁保护。 （2）变压器继电保护变压器差动保护；变压器中性点间隙过流保护；变压器瓦斯保护。 （3）发电机-变压器继电保护断路器端口闪络保护；发电机-变压器纵差保护；发电机-变压器过励磁保。 3 发电厂继电保护运行可靠性的增强措施 上文对继电保护的功能和分类做出了分析，那么接下来我们将进入最重要的环节，即提出一些具体可行的强化措施来优化继电保护，使其发挥最大的作用。 3.1设计合理的安装区域很重要 继电保护在供电系统中发挥着重要的作用，我们不可忽略的是，把它设置在什么地方的问题是至关重要的。这一环节中，我们着重考虑的是，保护好继电保护的装置设备，把干扰源降到最低，同时又要保护好它的外部不受损坏，此外更要注意的是使继电保护器处于安装科学的状态。注重继电保护的微机装的高质量也是重要环节，这些危机装置的性能必须符合相关要求标准，严把质量关。 3.2安装后的验收检查工作不可忽略 高质量才能让继电保护的使用方更加的放心，那么怎样才能保证质量，从而使电力系统正常稳定安全地运转呢？我们要做好的就是认为检查验收保证继电保护的质量。这些验收检验工作必须由专业人员和专业部门的承接完成，而不是随便看一看摸一摸就完成验收检验程序的事情。这个检验工作涉及到相关的许多部门，厂商、生产部、检修部乃至运营部都要分出相关人力配合验收检查工作，并在验收最后要由负责人做出核查和确认。后继的验收检查工作是严密而繁复的，只有做好这一部分的工作，才是对安全负责。 3.3验收检查不是最后一步，再次巡回检查更加保证质量安全 怎样有效避免继电保护装置的安全隐患？我们要做的不仅仅是选取高质量微机装置原件，也不只是验收检查，这里还要对其进行巡回检查，这是相关人员的工作中的重要组成部分，也是电力集团预防安全事故发生的有力保障。巡回检查电力系统是一项细密繁复的工作，相关工作人员必须注意到点点滴滴，而不是大而化之的检查。这就要求相关工作者非常熟悉自己的工作内容，并且进行必要的培训，从而将巡查工作做好。
(完整版)110kV变电站输电线路的继电保护设计毕业设计
毕业设计（论文） 题目：平湖六店110kV变电站输电线路的继电保护设计 系（部）：电气工程系 专业班级：电力10-2 姓名：黄婷 指导教师：张国琴
2013年5 月19 日
摘要 继电保护可以保证电力系统正常运行，当系统中的电气设备发生短路故障时，能自动，迅速，有选择的将故障元件从系统中切除，以免故障元件继续遭到破坏，保证其他无故障部分正常运行；有能在排除故障的同时，也保证了人们生命财产安全。本次毕业设计以平湖六店110KV变电站的输电线路和电气接线方式作为主要原始数据，本设计围绕110KV变电站的输电线路进行的继电保护设计，根据平湖六店原始资料所提供的变电站一次系统图，重点介绍线路的无时限电流速断保护和定时限过流保护保护的作用原理，保护的范围，动作时限的特性，整定原则等，又相对平湖六店的输电线路进行了短路计算及其速断保护和定时限过电流保护的整定计算，灵敏度校验和动作时间整定，通过计算和比较从而确定了输电线路保护的选型。相辅也介绍了输电线路的其他几种保护，如接地保护，距离保护，纵差保护和高频保护，简单介绍了这几种保护的工作原理组成部件，整定计算，影响因素等方面。通过对输电线路继电保护的设计使得输电线路在电网中能更加安全的运行。 关键词：继电保护；短路计算；整定计算
Abstract Can ensure the normal operation of power system relay protection, short circuit fault occurs when the electrical equipment in the system, can automatically, rapidly and selectively to fault components removed from the system, so as to avoid fault components continue to damage, ensure the normal operation of other trouble-free part; Can design in pinghu six stores 110 kv substation of power lines and electrical connection mode as the main raw data, the design around the transmission lines of 110 kv substation relay protection design, according to pinghu six stores the original data provided by the substation system diagram at a time, focus on line without time limit current instantaneous fault protection and protection principle of fixed time limit over current protection, the scope of the protection action time limit characteristics, principle, etc., and relative pinghu six shop transmission lines for the calculation of short circuit and quick break protection and fixed time limit over current
110kv变电站继电保护课程设计
110kv变电站继电保护课程设计 110kV变电站继电保护设计 摘要 继电保护是电网不可分割的一部分，它的作用是当电力系统发生故障时，迅速 地有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统的其余部分快速恢复正常运行; 当发生不正常工作情况时，迅速地有选择地发出报警信号，由运行人员手工切除那些继续运行会引起故障的电气设备。可见，继电保护对保证电网安全、稳定和经济运行，阻止故障的扩大和事故的发生，发挥着极其重要的作用。因此，合理配置继电保护装置，提高整定和校核工作的快速性和准确性，对于满足电力系统安全稳定的运行具有十分重要的意义。 继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作。不同的部门其整定计算 的目的是不同的。对于电网，进行整定计算的目的是对电网中已经配置安装好的各种继电保护装置，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全网的继电保护装置协调工作，正确地发挥作用。因此对电网继电保护进行快速、准确的整定计算是电网安全的重要保证。 关键词:110kV变电站，继电保护，短路电流，电路配置 目录 0 摘 要 .................................................................... 第一章电网继电保护的配置 ............................................... 2 1.1 电网继电保护的作 用 .................................................. 2 1.2 电网继电保护
的配置和原理 ............................................ 2 1.3 35kV线 路保护配置原则 ................................................ 3 第二章3 继电保护整定计算 .................................................2.1 继电保护整定计算的与基本任务及步骤 . (3) 2.2 继电保护整定计算的研究与发展状况 .................................... 4 第三章线路保护整定计 算 ................................................. 5 3.1设计的原始材 料分析 ................................................... 5 3.2 参数计 算 ............................................................ 6 3.3 电流保护的整定计算 .................................................. 7 总结 .. (9) 1 第一章电网继电保护的配置 1.1 电网继电保护的作用 电网在运行过程中，可能会遇到各种类型的故障和不正常运行方式，这些都可 能在电网中引起事故，从而破坏电网的正常运行，降低电力设备的使用寿命，严重的将直接破坏系统的稳定性，造成大面积的停电事故。为此，在电网运行中，一方面要采取一切积极有效的措施来消除或减小故障发生的可能性:另一方面，当故障 一旦发生时，应该迅速而有选择地切除故障元件，使故障的影响范围尽可能缩小，这一任务是由继电保护与安全自动装置来完成的。电网继电保护的基本任务在于: 1(有选择地将故障元件从电网中快速、自动切除，使其损坏程度减至最轻，并 保证最大限度地迅速恢复无故障部分的正常运行。 2(反应电气元件的异常运行工况，根据运行维护的具体条件和设各的承受能 力，发出警报信号、减负荷或延时跳闸。
发电厂继电保护专业知识试题及答案
继电保护专业知识试题 及答案 满分: 150分 一、填空题：（共30分，每题两分） 1. 对交流二次电压回路通电时，必须___________至电压互感器二次侧的回路，防止 __________。（可靠断开，反充电） 2.为保证高频保护收发信机能可靠接收到对端信号，要求接收到的可靠工作电平不低 于_______db, 运行中如发现通道裕度不足_____db时, 应立即向调度申请退出高频 保护检查处理。（11.68 , 8.68） 3. 变压器充电时，励磁电流的大小与断路器合闸瞬间电压的相位角α有关，当 α=_________时，不产生励磁涌流；当α=_________时，合闸磁通由零增至2φm，励 磁涌流最大。( 90度,0度) 4.相间距离保护Ⅱ段对本线末的最小灵敏系数要求：200km以上的线路，不小于 _______；50～200km的线路不小于1.4；50km以下的线路不小于_______。 （1.3， 1.5 ） 5. 高频振荡器中采用的石英晶体具有___________效应，当外加电压的频率与石英切 片的固有谐振频率___________，就引起共振。(压电，相同) 6. 为了保持电力系统正常运行的稳定性和频率、电压的正常水平，系统应有足够的 __________稳定储备和有功，_________备用容量，并有必要的调节手段。 ( 静态, 无功 ) 7. 根据N-1的电网稳定要求,合理的电网结构中，任一元件无故障________，应能保持 电力系统的________运行。( 断开, 稳定) 8. 在超高压长距离的线路上，除了要安装并联电抗器之外，在三相并联电抗器的中心点 还要装设一个小电抗器，这是为了降低________的影响，以提高重合闸的成功率，但 因其热稳定时间很短，必须装设________保护。（潜供电流，三相不一致） 9. 当前正在逐步采用脉冲编码调制信号，使用光缆取代常规的控制电缆，它的主要优点 是抗干扰能力________，没有衰耗而只有在某一信噪比下的________。(强, 误码率) 10. 同步发电机和调相机并入电网有___________并列和___________两种基本方法。 ( 准同期, 自同期) 11.电流互感器本身造成的测量误差是由于有__________存在, 其角度误差是由于励磁支 路呈现为__________使电流有不同相位, 造成角度误差。（励磁电流，电感性） 12. 由变压器、电抗器瓦斯保护启动的中间继电器，应采用_________________中间继电
继电保护课程设计
目录 电力系统继电保护课程设计任务书 (1) 一、设计目的 (1) 二、课题选择 (1) 三、设计任务 (1) 四、整定计算 (1) 五、参考文献 (2) 输电线路三段式电流保护设计 (3) 一、摘要 (3) 二、继电保护基本任务 (3) 三、继电保护装置构成 (4) 四、继电保护装置的基本要求 (4) 五、三段式电流保护原理及接线图 (6) 六、继电保护设计 (7) 1.确定保护3在最大、最小运行方式下的等值电抗 (7) 2.相间短路的最大、最小短路电流的计算 (8) 3.整定保护1、2、3的最小保护范围计算 (8) 4.整定保护2、3的限时电流速断保护定值，并校验灵敏度 (9) 5.保护1、2、3的动作时限计算 (11) 参考文献： (12)
电力系统继电保护课程设计任务书 一、设计目的 1、巩固和加深对电力系统继电保护课程基础理论的理解。 2、对课程中某些章节的内容进行深入研究。 3、学习工程设计的基本方法。 4、学习设计型论文的写作方法。 二、课题选择 输电线路三段式电流保护设计 三、设计任务 1、设计要求 熟悉电力系统继电保护、电力系统分析等相关课程知识。 2、原理接线图 四、整定计算 ,20,3/1151Ω==G X kV E φ
,10,1032Ω=Ω=G G X X L1=L2=60km ,L3=40km, LB-C=30km,LC-D=30km, LD-E=20km,线路阻抗0.4Ω/km, 2.1=I rel K ,=∏rel K 15.1=I ∏rel K , 最大负荷电流IB-C.Lmax=300A, IC-D.Lmax=200A, ID-E.Lmax=150A, 电动机自启动系数Kss=1.5，电流继电器返回系数Kre=0.85。 最大运行方式：三台发电机及线路L1、L2、L3同时投入运行；最小运行方式：G2、L2退出运行。 五、参考文献 [1] 谷水清．电力系统继电保护（第二版）[M]．北京：中国电力出版社，2013 [2] 贺家礼．电力系统继电保护[M]．北京：中国电力出版社，2004 [3] 能源部西北电力设计院．电力工程电气设计手册（电气二次部分）．北京： 中国电力出版社，1982 [4] 方大千．实用继电保护技术[M]．北京：人民邮电出版社，2003 [5] 崔家佩等．电力系统继电保护及安全自动装置整定计算[M]．北京：水利电 力出版社，1993 [6] 卓有乐．电力工程电气设计200例[M]．北京：中国电力出版社，2002 [7] 陈德树．计算机继电保护原理与技术[M]．北京：水利电力出版社，1992
10kV变电所继电保护设计和分析报告
继电保护毕业设计 课题：110kV变电所继电保护设计及分析导师： 姓名： 班级： 日期：2011年3月10日
前言 电力生产过程有别于其他工业生产过程的一个重要特点，就是它的生产、输送、变换、分配、消费的几个环节是在同一个时间内同步瞬间完成。电力生产过程要求供需严格动态平衡，一旦失去平衡生产过程就要受到破坏，甚至造成系统瓦解，无法维持正常生产。随着经济的快速发展，负荷大幅度增加，使得电网规模不断扩大，高电压、大机组、长距离输电、电网互联的趋势，使电网结构越来越复杂，加强电力资源的优化配置，最大限度满足电力需求，保证电网的安全稳定成为人们探讨的问题之一。虽然系统中有可能遭受短路电流破坏的一次设备都进行了短路动、热稳定度的校验，但这只能保证它们在短时间内能承受住短路电流的破坏。时间一长，就会无一例外地遭受破坏。而在供电系统中，要想完全杜绝电路事故是不可能的。继电保护是一种电力系统的反事故自动装置，它能在系统发生故障或不正常运行时，迅速，准确地切除故障元件或发出信号以便及时处理。可见继电保护是任何电力系统必不可少的组成部分，对保证系统安全运行、保证电能质量、防止故障的扩大和事故的发生，都有极其重要的作用。因此设置一定数量的保护装置是完全必要的，以便在短路事故发生后一次设备尚未破坏的数秒内，切除短路电流，使故障点脱离电源，从而保护短路回路内的一次设备，同时迅速恢复系统其他正常部分的工作。随着变电站继
电保护技术进一步优化，大大提高了整个电网运行的安全性和稳定性，大大降低运行检修人员的劳动强度，继电保护技术将引起电力行业有关部门的重视，成为变电站设计核心技术之一。
发电厂继电保护专业考试题B..
发电厂继电保护专业考试题B 一、选择题 1. 发电机在电力系统发生不对称短路时，在转子中就会感应出（B）电流。 A. 50Hz B. 100Hz C. 150Hz 2. 对于双母线接线方式的变电站，当某一连接元件发生故障且断路器拒动时，失灵保护动作应首先跳开（B）。 A. 拒动断路器所在母线上的所有断路器 B. 母联断路器 C. 故障元件其他断路器 D. 所有断路器 3. 变压器差动保护继电器采用比率制动式，可以（ B ）。 A. 躲开励磁涌流 B. 通过降低定值来提高保护内部故障时的灵敏度，提高保护对于外部故障的安全性 C. 防止电流互感器二次回路断线时误动 4. 系统短路时电流、电压是突变的，而系统振荡时电流、电压的变化是（C）。 A. 缓慢的且与振荡周期无关 B. 与三相短路一样快速变化 C. 缓慢的且与振荡周期有关 D. 之间的相位角基本不变 5. 机端电压为18000V的30万kW汽轮发电机的允许接地电流最大为（A）。 A. 1A B. 3A C. 4A 6. 新的“六统一”原则为：（a） A.功能配置统一的原则、回路设计统一的原则、端子排布置统一的 原则、接口标准统一的原则、报告输出统一和保护定值格式统一的原则。（统一功能配置、统一回路设计、统一端子排布置、统一接口规范、统一报告输出、统一定值格式）《国家电网公司继电保护全过程管理工作规定》 B.功能配置统一的原则、端子排布置统一的原则、屏柜压板统一的 原则、回路设计统一的原则、开关量逻辑统一的原则、保护定值和报告格式统一的原则。 C.技术标准统一的原则、功能配置统一的原则、端子排布置统一的 原则、屏柜压板统一的原则、回路设计统一的原则、接口标准统一的原则。 D.原理统一的原则、技术标准统一的原则、功能配置统一的原则、
10kV变电站继电保护标准设计
沈阳地区10kV变电站继电保护标准设计浅谈 摘要：本文介绍了沈阳地区10kV变电站继电保护标准设计的概况，阐述了二次设备的组合方式及10kV间隔保护的具体配置方案，统一端子排及编号的设计原则，对一些复杂的接线形式及连锁问题提出了一些解决方法，供设计参考。 关键词：10kV变电站继电保护设计统一原则 1 引言：沈阳地区由于历史原因一直存在配电网自动化水平不高，二次设计标准不统一，二次设备配置不合理等诸多问题。随着沈阳地区配电网改造步伐的加快，对电气二次设备可靠性，二次设备配置及接线合理性的要求会越来越高，是配电网自动化能否实现的关键因素。 将二10kV变电站次设计典型化，模块化是工程设计的方向。 2 总体思路 在对10kV变电站设计电气二次设计中我们发现，由于用户的需要不同主接线的形式多种多样，有单电源，双电源，有不带母线、有单母线、分段母线等等，这样如果规定变电站主接线做总体的标准设计难度非常大。在设计中我们总结出无论哪种接线样式其间隔开关柜的样式都为确定，这样我们将标准设计分块化，既以间隔为标准，将固有的间隔电气二次回路设计成标准样式，不同的接线样式也是固有的间隔组成，这样根据间隔的标准设计完成整个变电站的设计工作。 3 保护的配置原则 对继电保护装置的基本要求有四点：即选择性、灵敏性、速动性和可靠性。按照工厂企业10KV供电系统和民用住宅的设计规范要求，在10KV的供电线路、配电变压器和分段母线上一般应设置以下保护装置： （1） 10KV线路应配置的继电保护 10KV线路一般均应装设过电流保护。当过电流保护的时限不大于0.5s～0.7s,并没有保护配合上的要求时，可不装设电流速断保护；自重要的变配电所引出的线路应装设瞬时电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时，应装设略带时限的电流速断保护。 （2）10KV配电变压器应配置的继电保护 1）当配电变压器容量小于400KV A时：一般采用高压熔断器保护； 2）当配电变压器容量为400～630KV A，高压侧采用断路器时，应装设过电流保
220KV变电站继电保护设计
本/专科毕业设计（论文） 题目：220KV变电站继电保护设计 专业：电气工程及其自动化 年级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 2012年9月
220KV变电站继电保护设计 摘要：电力系统由发电厂、变电所、输电线路和用户组成。变电所是联系发电厂和用户的中间环节，起着转换和分配电能的作用。变电所根据它在电力系统中的地位，变电所分为枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所。本设计主要对变电站的继电保护进行分析设计，通过合理的继电保护装置来了提高供电的安全可靠性。本变电站的电压等级为220kV，站内安装两台240MVA变压器，其中220kV线路为两进两出；110kV线路为8条出线；10kV线路为10条出线。 关键字：220kV 变电站继电保护
目录 引言 (4) 1 设计说明书 (5) 2 主变压器保护设计 (5) 2.1主变压器保护设计分析 (6) 2.2变压器容量选择 (7) 2.3变压器主保护 (7) 2.4压器后备保护 (10) 2.5变压器其他保护 (15) 3 母线保护 (16) 3.1母线保护设计分析 (16) 3.2 220kV母线保护 (16) 3.3 110kV母线保护 (16) 4 线路保护 (16) 4.1线路保护设计分析 (16) 4.2 220kV线路保护 (16) 4.3 110kV线路保护 (16) 4.4 10kV线路保护 (16) 结语 (16) 致谢 (17) 参考文献 (17)
引言 随着电力系统和自动化技术的不断发展，继电保护技术也在不断的发展.几十年来,目前，我国的电力系统正在不断向高电压、大机组、现代化大电网的发展方向前进，与之相伴的继电保护技术及其保护装置的应用水平也在大幅提升。继电保护的发展按时间经历了三个时代， 20世纪50年代及以前，继电保护装置大多以电磁型的机械元件、整流型元件和半导体元件构成； 70年代以后出现了集成电路构成的继电保护装置并在电力系统中得到广泛的运用；80年代,微机保护逐渐应用，继电保护逐渐走向了数字化与智能化，保护的可靠性也在不断提高。 在电力系统实际运行中，由于雷击、设备制造上的缺陷、设计和安装的错误、运行维护不当等不可抗拒因素，往往会导致各种故障的发生。而性能完善的继电保护装置合理的应用就可大大提高电力系统安全运行的可靠性，减少因停电造成的损失。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息量进行数值整定，当突变量达到一定值时，自动启动控制环节，发出相应的动作信号。 无论什么继电保护装置，一般由测量部分、逻辑部分、执行部分三部分组成。测量部分是测量被保护元件工作状态的一个或几个物理量，并和已给的整定值进行比较，从而判断保护是否应该起动。逻辑部分是根据测量部分输出量的大小、性质、出现的顺序或它们的组合、使保护装置按一定的逻辑程序工作，最后传到执行部分。执行部分是根据逻辑部分送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。如发生信号，跳闸或不动作等。继电保护装置的基本要求体现在选择性、速动性、灵敏性、可靠性四个方面。 随着技术与工艺的不断进步与更新换代，继电保护装置的可靠性、运行维护方便性等性能也将不断提升，进而促进电力系统的安全可靠性到达一个更高的水平。
某电力变压器继电保护设计(继电保护)
1 继电保护相关理论知识 1.1 继电保护的概述 研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以沿称继电保护。 1.2.1 继电保护的任务 当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。 1.2.2继电保护基本原理和保护装置的组成 继电保护装置的作用是起到反事故的自动装置的作用，必须正确地区分“正常”与“不正常”运行状态、被保护元件的“外部故障”与“内部故障”，以实现继电保护的功能。因此，通过检测各种状态下被保护元件所反映的各种物理量的变化并予以鉴别。依据反映的物理量的不同，保护装置可以构成下述各种原理的保护：（1）反映电气量的保护 电力系统发生故障时，通常伴有电流增大、电压降低以及电流与电压的比值(阻抗)和它们之间的相位角改变等现象。因此，在被保护元件的一端装没的种种变换器可以检测、比较并鉴别出发生故障时这些基本参数与正常运行时的差别．就可以构成各种不同原理的继电保护装置。 例如：反映电流增大构成过电流保护； 反映电压降低(或升高)构成低电压(或过电压)保护； 反映电流与电压间的相位角变化构成方向保护； 反映电压与电流的比值的变化构成距离保护。 除此以外．还可根据在被保护元件内部和外部短路时，被保护元件两端电流相位或功率方向的差别，分别构成差动保护、高频保护等。 同理，由于序分量保护灵敏度高，也得到广泛应用。 新出现的反映故障分量、突变量以及自适应原理的保护也在应用中。
35kv的输电线路继电保护设计(参考模板)
毕业设计（论文）题目35KV输电线路继电保护设计 学生姓名 学号 20093096 51 专业发电厂及电力系统 班级 20093096 指导教师 评阅教师 完成日期二零一一年十一月十一日 目录
摘要………………………………………………………………………………前言………………………………………………………………………………1．继电保护概论………………………………………………………………… 1.1继电保护的作用…………………………………………………………… 1.2电保护的基本原理和保护装置的组成…………………………………… 1.3对电力系统继电保护的基本要求………………………………………… 1.4 继电保护技术的发展简史………………………………………………… 2.35KV线路故障分析………………………………………………………… 2.1常见故障原因分析………………………………………………………… 2.2 35KV线路继电保护的配置…………………………………………… 4.电网相间短路的电流保护…………………………………………………… 4.1瞬时电流速断保护…………………………………………………………………… 4.2限时电流速断电流保护……………………………………………………… 4.3定时限过电流保护…………………………………………………………… 4.4电流三段保护小结…………………………………………………………… 5.输电线路三段式电流保护的构成及动作过程…………………………… 5.1零序电流保护………………………………………………………………… 6.中性点非直接接地电网中的接地保护…………………………………… 6.1、中性点不接地系统单相接地时的电流和电压 6.2中性点不接地电网的保护…………………………………………………… 6.3绝缘监视装置………………………………………………………………… 6.4零序电流保护……………………………………………………………… 6.5零序功率方向保护…………………………………………………………… 7.电流三段保护小结 结论………………………………………………………………………………致谢………………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………… 35KV线路继电保护设计
110kv变电站继电保护课程设计
110k v变电站继电保护课程设计 110kV变电站继电保护设计 摘要 继电保护是电网不可分割的一部分，它的作用是当电力系统发生故障时，迅速地有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统的其余部分快速恢复正常运行;当发生不正常工作情况时，迅速地有选择地发出报警信号，由运行人员手工切除那些继续运行会引起故障的电气设备。可见，继电保护对保证电网安全、稳定和经济运行，阻止故障的扩大和事故的发生，发挥着极其重要的作用。因此，合理配置继电保护装置，提高整定和校核工作的快速性和准确性，对于满足电力系统安全稳定的运行具有十分重要的意义。 继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作。不同的部门其整定计算的目的是不同的。对于电网，进行整定计算的目的是对电网中已经配置安装好的各种继电保护装置，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全网的继电保护装置协调工作，正确地发挥作用。因此对电网继电保护进行快速、准确的整定计算是电网安全的重要保证。 关键词:110kV变电站，继电保护，短路电流，电路配置 目录 0摘要....................................................................第一章电网继电保护的配置...............................................21.1电网继电保护的作用..................................................21.2电网继电保护的配置和原理............................................21.335kV线路保护配置原则................................................3第二章3继电保护整定计算.................................................2.1继电保护整定计算的与基本任务及步骤..................................32.2继电保护整定计算的研究与发展状况....................................4第三章线路保护整定计算.................................................53.1设计的原始材料分析...................................................53.2参数计
继电保护课程设计---输电线路继电保护设计
继电保护课程设计 设计题目：输电线路继电保护设计班级： 姓名： 学号：0803402 指导老师：
目录 供电课程设计任务书 (2) 摘要 (3) 绪论 (3) 1.电力系统继电保护的原理和任务 (3) 2.对继电保护的基本要求 (3) 3.概述所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能 (4) 一、系统方案设计 (5) 二、短路电流和继电保护的整定计算 (6) （一）、AB段的继电保护进行整定计算及灵敏度校验 (6) （二）、BC段的继电保护进行整定计算及灵敏度校验 (8) （三）、CD段的继电保护进行整定计算及灵敏度校验 (10) 三、保护接线原理图 (11) 四、电流继电器型号的选择 (12) 五、课程设计体会 (13) 六、结束语 (13) 参考文献 (14)
供电课程设计任务书 一、设计题目 输电线路继电保护设计 二、设计需求 1，AB段和BC段均设两段式（速断，过流），CD段只设过流保护； 2，计算出各保护的整定值，并选择继电器的型号，而且校验其保护范围和灵敏度是否符合要求； 3，画出A站和B站的保护接线原理图。 三、原始参数 某企业供电系统图 ①速断可靠系数取1.2 ②限时速断可靠系数取1.1 ③过流可靠系数取1.2 ④接线系数取1 ⑤返回系数取0.85 ⑥自起动系数取1
摘要 供电系统中大量的不同类型的电气设备通过线路联结在一起。受线路运行环境复杂，线路分布广阔等因素的制约，故障在电力系统中的发生几乎是无法避免的，而各个环节之间又是相辅相成缺一不可的关系，因此无论哪一个环节出现故障，都会对整个系统的正常运行造成影响。输电线路是连接供电部门与用电部门的纽带，是整个店里系统的网络支撑，针对现有电力系统容量的扩大，电压等级的提高，线路输电容量的增加，为了保证电力系统运行的稳定性，本文对输电线路继电保护的任务及基本要求做简要说明，在对短路电流和继电保护动作电流进行了计算的基础上，对输电线路中继电保护配置进行了分析。 绪论 1、电力系统继电保护的原理和任务 继电保护原理是利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量（电流、电压、功率、频率等）的变化构成继电保护动作的原理，还有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分（和定值调整部分）、逻辑部分、执行部分。 继电保护的基本任务：(1)自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，并保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。(2)反应电气设备的不正常工作情况，并根据运行维护的条件(例如有无经常值班人员)，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。 2、对继电保护的基本要求 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：这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。 (1)可靠性是指保护该动作时应可靠动作。不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。