零序电流保护课程设计.doc

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1、《电力系统继电保护》课程设计（2010级本科）题目：零序电流保护的设计系（部）院：物理与机电工程学院专业：电气工程及其自动化作者姓名指导教师：完成日期：2013年12月25日2目录1设计原始资料11.1具体题目11.2要完成的内容12分析要设计的课题内容12.1设计规程12.2本设计的保护配置2(1)主保护配置2(2)后备保护配置23短路电流及残压计算23.1等效电路的建立23.2保护短路点的选取33.3短路电流的计算44保护的配合及整定计算64.1主保护的整定计算6（1）动作值6（2）动作时间7（3）灵敏度校验74.2后备

2、保护的整定计算8(1)动作值8(2)动作时间8(3)灵敏度校验85继电保护设备的选择96原理接线图的绘制97保护的评价11111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T5、T6台运行。参数为：X1.T5=X1.T6=15Ω，X0.T5=X0.T6=20Ω,线路阻抗。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；2分析要设计的课题内容2.

3、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。10⑴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。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(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

4、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)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

5、中的系统简化成三序电压等值网络，即正序网络如图3.1所示；负序网络如图3.2所示；零序网络，图3.3所示。10X1.G1=X1.G3=5Ω，X1.T1=X1.T3=5Ω，X1.AB=20Ω，X1.BC=12Ω，X1.T,5=X1.T6=15Ω图3.1正序网络X2.G1=X2.G3=5Ω，X2.T1=X2.T3=5Ω，X2.AB=20Ω，X2.BC=12Ω，X2.T,5=X2.T6=5Ω图3.2负序网络X0.T1=X0.T3=15Ω，X0AB=60Ω，X0.BC=36Ω，X0.T,5=X0.T6=20Ω图3.3零序网络3.2保

6、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410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⑴B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故障端口负序阻抗为故障端口零序阻抗为则复合序网等值图如图3.4所示。单相接地短路时==2.02(kA)两相接地短路时故障端口各序阻抗和单相接地短路时相同，则复合序网等值

7、图如图3.510图3.4单相接地复合序图图3.5两相接地复合序图⑵A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故障端口负序阻抗为故障端口零序阻抗为单相接地短路时两相接地短路时⑶C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10故障端口负序阻抗为故障端口零序阻抗为单相接地短路时两相接地短路时4保护的配合及整定计算4.1主保护的整定计算（1）动作值⑴1零序Ⅰ段躲开下一条线路出口处单相或两相接地时出现的最大零序电流⑵1零序Ⅱ段与下一条线路Ⅰ段配合，即与3的Ⅰ段配合分支系

8、数:变压器T5、T6有助增作用如图4.1所示==10图4.1BC段故障时变压器的助增作用两台发电机变压器组运行X1=X0.T3/2+X0.AB变压器T5、T6两台运行X2=X0.T5/2⑶2零序Ⅰ段躲开下一条线路出口处单相或两相接地时出现的最大零序电流（2）动作时间保护1的Ⅰ段和2的Ⅰ段均