35kv电网继电保护课程设计
摘
次课程设计题目35KV电网继电保护设计——距离保护务保证电网安全运行需电网配置完善继电保护装置根该电网结构电压等级线路长度运行方式负荷性质求35KV输电线路设计合适继电保护根定相关数首先设计输电线路图然进行整定计算根距离保护III III段保护整定计算熟悉距离保护基原理根次设计总结距离保护优缺点次设计进行总结
关键词：35kv继电保护整定计算障分析短路电流计算
第章 概 2
11继电保护基概念 2
第二章 距离保护求 3
21 电力系统距离保护 3
211距离保护概念适范围 3
212距离保护时限特性 3
22 阻抗继电器 4
第三章 距离保护计算 5
31 系统电路图 5
32 短路电流计算 5
33 距离保护整定 8
34设计具体计算 13
341距离保护I段整定计算 13
342距离保护II段整定计算校验 13
343距离保护III段整定计算校验 14
第四章 距离保护评价 15
41距离保护优缺点应范围 15
第五章 设计心 16
参考文献 17
第章 概
11继电保护基概念
电力系统运行中外界素（雷击鸟害等）部素（绝缘老化损坏等）操作等引起种障正常运行状态出现常见障：单相接三相接两相接相间短路短路等
电力系统非正常运行状态：负荷电压非全相运行振荡次步谐振步发电机短时失磁异步运行等
电力系统继电保护安全动装置电力系统发生障正常运行情况时快速切障消正常状况重动化技术设备电力系统发生障危安全运行事件时时发出告警信号直接发出跳闸命令终止事件
继电保护基务：
（1）动迅速选择跳开特定断路器
（2）反映电气元件正常运行状态
电力系统继电保护基求 ：速动性选择性灵敏性性
第二章 距离保护求
21 电力系统距离保护
211距离保护概念适范围
距离保护反应障点保护安装点间距离（阻抗）根距离远确定动作时间种保护装置该装置元件距离（阻抗）继电器根端子加电压电流测知保护安装处短路点间阻抗值阻抗称继电器测量阻抗短路点距保护安装处时测量阻抗动作时间短短路点距保护安装处远时测量阻抗增动作时间增长样保证保护选择性切障线路
电压电流值(阻抗)构成继电保护称阻抗保护阻抗元件阻抗值接入该元件电压 电流值：UIZ短路点保护安装处阻抗值线路阻抗值距离成正距离保护阻抗保护距离保护分接距离保护相间距离保护等
距离保护分动作行反映保护安装处短路点距离远电流保护电压保护相距离保护性受系统运行方式影响较
距离保护分接距离保护相间距离保护等距离保护适35kv电压等级电路
212距离保护时限特性
距离保护般作成三段式第1段保护范围般保护线路全长80％～85％动作时间保护装置固动作时间第Ⅱ段保护范围需线路保护定值相配合般保护线路全长线路全长30％～40％动作时限线路距离保护第1段动作时限相配合般0．5s左右第Ⅲ段备保护保护范围较长包括线路线路全长更远动作时限阶梯原整定
22 阻抗继电器
阻抗继电器针线路阻抗言分析线路阻抗非常必通常起动元件采电流继电器阻抗继电器提高元件灵敏度采反应负序电流零序电流分量复合滤器作起动元件
第三章 距离保护计算
31 系统电路图
图31
32 短路电流计算
K2点发生短路时短路电流计算：运行方式K2点短路等值电路图
图321 等值简化电路图
图322
运行方式k2短路时A电站C电站短路点转移电抗分：
XAK53332+0753417
XCK0292+0876+075+423918
A电站C电站短路点计算电抗：
XJSA3417×(2×308)1000256
XJSC3918×(2×408)1000391
查运算曲线图AC短路电流标幺值：
IA02*3175 IC02*2412
名值：
IAK023175×15(37×)074KA
ICK022412×10(37×）038KA
运行方式K2点短路等值电路图
图323
等值简化电路图：
图324
运行方式k2短路时A电站C电站短路点转移电抗分
XAK075+53336083
XCK0292+0876+075+45917
计算电抗
XJSA6083×3751000228 XJSC5917×5100030
查运算曲线图AC短路电流标幺值
IB02*3433 IC02*2950
名值
IAK023433×375(37×）0201KA
ICK022950×5(37×）023KA
述方法求K3K4K5K6K7K8点短路时相应短路电流
33 距离保护整定
（1）距离I段整定
距离保护Ⅰ段延时速动段应该反映线路障级出口处发生短路障时应动作测量元件阻抗整定应该躲线路末端短路时测量阻抗整定
中<1距离保护欠量保护考虑继电器误差互感器误差参数测量等误差等素般取08~085
保护线路长度
保护线路单位长度正序阻抗
（2） 距离Ⅱ段整定
1分支电路测量阻抗影响距离保护Ⅱ段整定时类电流保护应考虑分支电路测量阻抗影响图示
（a）助增分支电路测量阻抗影响
（b）外汲分支电路测量阻抗影响
图中k1点发生三相短路时保护1处测量阻抗
式中：母线B短路点间线路正序阻抗
：分支系数助增分支电路外汲分支电路中
2Ⅱ段整定阻抗距离保护Ⅱ段整定阻抗应两原进行计算
（1）相邻线路距离保护Ⅰ段相配合距离Ⅱ段整定阻抗：
式中系数般取08
（2）相邻变压器快速保护相配合距离Ⅱ段整定阻抗：
系数考虑变压器阻抗误差较般取07～075
保护线路末端母线出线变压器时距离Ⅱ段整定阻抗应分述两种情况计算取中较者作整定阻抗
3灵敏度校验
距离保护Ⅱ段应保护线路全长线路末端短路时应足够灵敏度考虑种误差素求灵敏系数应满足
果满足求距离保护1Ⅱ段应改相邻元件保护Ⅱ段相配合计算方法面类似
4动作时间整定
距离保护Ⅱ段动作时间应配合相邻元件保护动作时间时间级差
式中保护配合相邻元件保护段（xⅠⅡ段）动作时间
（3）距离Ⅲ段整定
1Ⅲ段整定阻抗距离保护第Ⅲ段整定阻抗原计算：
（1）相邻级线路距离保护Ⅱ段配合时Ⅲ段整定阻抗
系数取法Ⅱ段整定中类似分支系数应取种情况值
果相邻级线路距离保护Ⅱ段配合灵敏系数满足求应改相邻级线路距离保护Ⅲ段相配合
（2）相邻级变压器电流电压保护配合整定定值计算：
式中电流电压保护保护范围应阻抗值
（3）躲正常运行时负荷阻抗整定
线路负荷母线电压低时负荷阻抗值
式中正常运行母线电压低值保护线路负荷电流母线额定电压
参电流保护整定原考虑电动机启动情况保护Ⅲ段必须立返回求采全阻抗特性整定值：
式中系数般取12~125电动机启动系数取15~25阻抗测量元件（欠量动作）返回系数取115~125
采方圆特性必须考虑动作阻抗阻抗角变化躲开负荷阻抗换算成整定阻抗值整定阻抗式出式中整定阻抗阻抗角负荷阻抗阻抗角
述三原进行计算取中较者作距离Ⅲ段整定阻抗
2灵敏度校验
距离保护Ⅲ段作线路ⅠⅡ段保护备作相邻级设备保护远备灵敏度应分进行校验
作备时线路末端短路校验计算式
作远备时相邻设备末端短路校验计算式
式中相邻设备（线路变压器等）阻抗分支系数值保证种运行方式保护动作灵敏性
3动作时间整定
距离保护Ⅲ段动作时间应配合相邻设备保护动作时间时间级差考虑距离Ⅲ段般历震荡闭锁动作时间应震荡周期（15~2s）
34设计具体计算
341距离保护I段整定计算
(1) 动作阻抗
输电线路躲线路末端短路整定取085085*10*0434Ω
(2)动作时限
距离保护І段动作时限保护装置继电器固动作时限决定延时零0s
342距离保护II段整定计算校验
(1)动作阻抗：列三条件选择
①相邻线路34保护І段配合
式中取085 0 8保护2І段末端发生短路时保护2言分支系数保护2І段末端发生短路时分支系数：I12I341
Ω
(2)动作时间相邻保护2І段配合
t1t2＇+Δt05 s
时满足相邻线路34保护配合求
(3) 灵敏性校验：
9523428>15 满足求
343距离保护III段整定计算校验
(1)动作阻抗：躲开负荷阻抗整定
Kzq1115083 15I 175KA
ZL·min09Ue1732If·max09×351732×1751039Ω
（ ZL·min） ( Kzq)(083*1039) (15*115)5Ω
(2)动作时间：
断路器1动作时间： +Δt15+052 s
断路器2动作时间：t2 +Δt20+0525 s
取中较长者断路器1动作时间：t1 +Δt20+0525 s
(3)灵敏性校验：
① 线路末端短路时灵敏系数： Z1250∞>15 满足求
第四章 距离保护评价
41距离保护优缺点应范围
优点：满足电源复杂电网保护动作选择性求阻抗继电器时反应电压降低电流增动作距离保护较电流保护较高灵敏度中Ⅰ段距离保护基受运行方式影响ⅡⅢ段受系统运行变化影响较电流保护保护区域较稳定
缺点：实现全线瞬动双侧电源线路全线30﹪～40﹪第Ⅱ段时限跳闸稳定较高求超高压远距离输电系统说接受阻抗继电器身较长复杂增设振荡闭锁装置电压断线闭锁装置距离保护装置调试较麻烦性相低
应范围：求全线速动线路作保护否作相间接障备保护
第五章 设计心
次设计针35KV输电线路双回路情况进行分析计算整定进行设计时首先设计线路图然根设计求进行距离保护整定进行灵敏度较验
认次课程设计中收获知识时收获阅历收获成熟程中通查找量资料学探讨懈努力仅培养独立思考动手操作力种力提高更重通次课程设计学会学方法日实真受益匪浅面社会挑战断学实践学实践
次课程设计利完成学老师帮助分开某知识模棱两情况亏学热心帮助度难关更老师悉心教导分开解开难题时亏老师耐心指导设计利进行
感谢学校老师安排次课程设计真正感受合作重许时候组员讨老师指导中句半句启发出现欣喜结果理知识样重问题基础知识掌握出现
衷心次感谢老师悉心教导位学帮助
参考文献
[1] 崔家佩电力系统继电保护安全动整定计算北京：中国电力出版社2006
[2] 张保会尹项根电力系统继电保护（第二版） 北京：中国电力出版社2009
[3] 许建安继电保护整定计算 北京：中国水利水电出版社2003
[4] 李光琦电力系统暂态分析（第三版）北京：中国电力出版社2007
[5] 贺家李 电力系统继电保护原理（第四版） 中国电力出版社
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摘
次课程设计题目35KV电网继电保护设计——距离保护务保证电网安全运行需电网配置完善继电保护装置根该电网结构电压等级线路长度运行方式负荷性质求35KV输电线路设计合适继电保护根定相关数首先设计输电线路图然进行整定计算根距离保护III III段保护整定计算熟悉距离保护基原理根次设计总结距离保护优缺点次设计进行总结
关键词：35kv继电保护整定计算障分析短路电流计算
第章 概 2
11继电保护基概念 2
第二章 距离保护求 3
21 电力系统距离保护 3
211距离保护概念适范围 3
212距离保护时限特性 3
22 阻抗继电器 4
第三章 距离保护计算 5
31 系统电路图 5
32 短路电流计算 5
33 距离保护整定 8
34设计具体计算 13
341距离保护I段整定计算 13
342距离保护II段整定计算校验 13
343距离保护III段整定计算校验 14
第四章 距离保护评价 15
41距离保护优缺点应范围 15
第五章 设计心 16
参考文献 17
第章 概
11继电保护基概念
电力系统运行中外界素（雷击鸟害等）部素（绝缘老化损坏等）操作等引起种障正常运行状态出现常见障：单相接三相接两相接相间短路短路等
电力系统非正常运行状态：负荷电压非全相运行振荡次步谐振步发电机短时失磁异步运行等
电力系统继电保护安全动装置电力系统发生障正常运行情况时快速切障消正常状况重动化技术设备电力系统发生障危安全运行事件时时发出告警信号直接发出跳闸命令终止事件
继电保护基务：
（1）动迅速选择跳开特定断路器
（2）反映电气元件正常运行状态
电力系统继电保护基求 ：速动性选择性灵敏性性
第二章 距离保护求
21 电力系统距离保护
211距离保护概念适范围
距离保护反应障点保护安装点间距离（阻抗）根距离远确定动作时间种保护装置该装置元件距离（阻抗）继电器根端子加电压电流测知保护安装处短路点间阻抗值阻抗称继电器测量阻抗短路点距保护安装处时测量阻抗动作时间短短路点距保护安装处远时测量阻抗增动作时间增长样保证保护选择性切障线路
电压电流值(阻抗)构成继电保护称阻抗保护阻抗元件阻抗值接入该元件电压 电流值：UIZ短路点保护安装处阻抗值线路阻抗值距离成正距离保护阻抗保护距离保护分接距离保护相间距离保护等
距离保护分动作行反映保护安装处短路点距离远电流保护电压保护相距离保护性受系统运行方式影响较
距离保护分接距离保护相间距离保护等距离保护适35kv电压等级电路
212距离保护时限特性
距离保护般作成三段式第1段保护范围般保护线路全长80％～85％动作时间保护装置固动作时间第Ⅱ段保护范围需线路保护定值相配合般保护线路全长线路全长30％～40％动作时限线路距离保护第1段动作时限相配合般0．5s左右第Ⅲ段备保护保护范围较长包括线路线路全长更远动作时限阶梯原整定
22 阻抗继电器
阻抗继电器针线路阻抗言分析线路阻抗非常必通常起动元件采电流继电器阻抗继电器提高元件灵敏度采反应负序电流零序电流分量复合滤器作起动元件
第三章 距离保护计算
31 系统电路图
图31
32 短路电流计算
K2点发生短路时短路电流计算：运行方式K2点短路等值电路图
图321 等值简化电路图
图322
运行方式k2短路时A电站C电站短路点转移电抗分：
XAK53332+0753417
XCK0292+0876+075+423918
A电站C电站短路点计算电抗：
XJSA3417×(2×308)1000256
XJSC3918×(2×408)1000391
查运算曲线图AC短路电流标幺值：
IA02*3175 IC02*2412
名值：
IAK023175×15(37×)074KA
ICK022412×10(37×）038KA
运行方式K2点短路等值电路图
图323
等值简化电路图：
图324
运行方式k2短路时A电站C电站短路点转移电抗分
XAK075+53336083
XCK0292+0876+075+45917
计算电抗
XJSA6083×3751000228 XJSC5917×5100030
查运算曲线图AC短路电流标幺值
IB02*3433 IC02*2950
名值
IAK023433×375(37×）0201KA
ICK022950×5(37×）023KA
述方法求K3K4K5K6K7K8点短路时相应短路电流
33 距离保护整定
（1）距离I段整定
距离保护Ⅰ段延时速动段应该反映线路障级出口处发生短路障时应动作测量元件阻抗整定应该躲线路末端短路时测量阻抗整定
中<1距离保护欠量保护考虑继电器误差互感器误差参数测量等误差等素般取08~085
保护线路长度
保护线路单位长度正序阻抗
（2） 距离Ⅱ段整定
1分支电路测量阻抗影响距离保护Ⅱ段整定时类电流保护应考虑分支电路测量阻抗影响图示
（a）助增分支电路测量阻抗影响
（b）外汲分支电路测量阻抗影响
图中k1点发生三相短路时保护1处测量阻抗
式中：母线B短路点间线路正序阻抗
：分支系数助增分支电路外汲分支电路中
2Ⅱ段整定阻抗距离保护Ⅱ段整定阻抗应两原进行计算
（1）相邻线路距离保护Ⅰ段相配合距离Ⅱ段整定阻抗：
式中系数般取08
（2）相邻变压器快速保护相配合距离Ⅱ段整定阻抗：
系数考虑变压器阻抗误差较般取07～075
保护线路末端母线出线变压器时距离Ⅱ段整定阻抗应分述两种情况计算取中较者作整定阻抗
3灵敏度校验
距离保护Ⅱ段应保护线路全长线路末端短路时应足够灵敏度考虑种误差素求灵敏系数应满足
果满足求距离保护1Ⅱ段应改相邻元件保护Ⅱ段相配合计算方法面类似
4动作时间整定
距离保护Ⅱ段动作时间应配合相邻元件保护动作时间时间级差
式中保护配合相邻元件保护段（xⅠⅡ段）动作时间
（3）距离Ⅲ段整定
1Ⅲ段整定阻抗距离保护第Ⅲ段整定阻抗原计算：
（1）相邻级线路距离保护Ⅱ段配合时Ⅲ段整定阻抗
系数取法Ⅱ段整定中类似分支系数应取种情况值
果相邻级线路距离保护Ⅱ段配合灵敏系数满足求应改相邻级线路距离保护Ⅲ段相配合
（2）相邻级变压器电流电压保护配合整定定值计算：
式中电流电压保护保护范围应阻抗值
（3）躲正常运行时负荷阻抗整定
线路负荷母线电压低时负荷阻抗值
式中正常运行母线电压低值保护线路负荷电流母线额定电压
参电流保护整定原考虑电动机启动情况保护Ⅲ段必须立返回求采全阻抗特性整定值：
式中系数般取12~125电动机启动系数取15~25阻抗测量元件（欠量动作）返回系数取115~125
采方圆特性必须考虑动作阻抗阻抗角变化躲开负荷阻抗换算成整定阻抗值整定阻抗式出式中整定阻抗阻抗角负荷阻抗阻抗角
述三原进行计算取中较者作距离Ⅲ段整定阻抗
2灵敏度校验
距离保护Ⅲ段作线路ⅠⅡ段保护备作相邻级设备保护远备灵敏度应分进行校验
作备时线路末端短路校验计算式
作远备时相邻设备末端短路校验计算式
式中相邻设备（线路变压器等）阻抗分支系数值保证种运行方式保护动作灵敏性
3动作时间整定
距离保护Ⅲ段动作时间应配合相邻设备保护动作时间时间级差考虑距离Ⅲ段般历震荡闭锁动作时间应震荡周期（15~2s）
34设计具体计算
341距离保护I段整定计算
(1) 动作阻抗
输电线路躲线路末端短路整定取085085*10*0434Ω
(2)动作时限
距离保护І段动作时限保护装置继电器固动作时限决定延时零0s
342距离保护II段整定计算校验
(1)动作阻抗：列三条件选择
①相邻线路34保护І段配合
式中取085 0 8保护2І段末端发生短路时保护2言分支系数保护2І段末端发生短路时分支系数：I12I341
Ω
(2)动作时间相邻保护2І段配合
t1t2＇+Δt05 s
时满足相邻线路34保护配合求
(3) 灵敏性校验：
9523428>15 满足求
343距离保护III段整定计算校验
(1)动作阻抗：躲开负荷阻抗整定
Kzq1115083 15I 175KA
ZL·min09Ue1732If·max09×351732×1751039Ω
（ ZL·min） ( Kzq)(083*1039) (15*115)5Ω
(2)动作时间：
断路器1动作时间： +Δt15+052 s
断路器2动作时间：t2 +Δt20+0525 s
取中较长者断路器1动作时间：t1 +Δt20+0525 s
(3)灵敏性校验：
① 线路末端短路时灵敏系数： Z1250∞>15 满足求
第四章 距离保护评价
41距离保护优缺点应范围
优点：满足电源复杂电网保护动作选择性求阻抗继电器时反应电压降低电流增动作距离保护较电流保护较高灵敏度中Ⅰ段距离保护基受运行方式影响ⅡⅢ段受系统运行变化影响较电流保护保护区域较稳定
缺点：实现全线瞬动双侧电源线路全线30﹪～40﹪第Ⅱ段时限跳闸稳定较高求超高压远距离输电系统说接受阻抗继电器身较长复杂增设振荡闭锁装置电压断线闭锁装置距离保护装置调试较麻烦性相低
应范围：求全线速动线路作保护否作相间接障备保护
第五章 设计心
次设计针35KV输电线路双回路情况进行分析计算整定进行设计时首先设计线路图然根设计求进行距离保护整定进行灵敏度较验
认次课程设计中收获知识时收获阅历收获成熟程中通查找量资料学探讨懈努力仅培养独立思考动手操作力种力提高更重通次课程设计学会学方法日实真受益匪浅面社会挑战断学实践学实践
次课程设计利完成学老师帮助分开某知识模棱两情况亏学热心帮助度难关更老师悉心教导分开解开难题时亏老师耐心指导设计利进行
感谢学校老师安排次课程设计真正感受合作重许时候组员讨老师指导中句半句启发出现欣喜结果理知识样重问题基础知识掌握出现
衷心次感谢老师悉心教导位学帮助
参考文献
[1] 崔家佩电力系统继电保护安全动整定计算北京：中国电力出版社2006
[2] 张保会尹项根电力系统继电保护（第二版） 北京：中国电力出版社2009
[3] 许建安继电保护整定计算 北京：中国水利水电出版社2003
[4] 李光琦电力系统暂态分析（第三版）北京：中国电力出版社2007
[5] 贺家李 电力系统继电保护原理（第四版） 中国电力出版社
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