电力继电保护 课程设计指导手册(自动化学院)17284.docx

Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.继电保护原理理课程设计指导手手册兰州交通大学自动化学院电气气工程系2010-2-14电气工程系继电保护课程设计 指导手册继电保护原理课课程设计学院：自动化学学院 适用专业：电气工程及及其自动化课程设计名称：继电保护原原理课程设计计 课程代代码 ：学分数：1 学时数：166一、课程设计目目的本课程设计是学学生在学完电力系统继继电保护原理理课程之后、进进行的一个综综合性的教学学实践环节。通过本本课程设计一一方面使学生生获得综合运运用学过的知知识进行电力力变电所、牵牵引变电所各各主要元件的的保护设计及及整定和保护设备的的选型的基本能能力，另一方方面能巩固与与扩大学生的的电气综合设设计知识，为为毕业设计做做准备，为后后续课程的学学习及今后从从事科学研究究、工程技术术工作打下较较坚实的基础础。通过本课程设计计，学生能运运用电气基础课程程中的基本理理论和实践知知识，正确地解决决电力变电所所、牵引变电电所的主要元元件保护设计计等问题。通通过对电力变变电所或牵引引变电所的某某一主要设备备的保护设计计的计算、整整定及保护的的具体接线训训练，可以提高学生继电电保护的设计计能力，学会会使用相关的的手册及图册册资料：1掌握继电保保护保护方案案的确定原则则，整定计算算的一般步骤，了解系统运行行方式的确定定，保护整定系数数的分析与应应用，前后级级整定配合的的基本原则；  2掌握保护护、控制、测测量、信号回回路阅读和设设计基本方法法。3学习相关保保护设备的选选择和一般的的维护。二、课程设计的的要求学生要按照课程程设计指导书书的要求，根据据题目所给原原始参数进行行设计。本课课程设计的基基本步骤是：1、能根据提供供网络以及已已知条件，按按照部颁继电电保护和自动动装置整定计计算的规范进进行设计。2、通过学习应应熟悉电力系系统继电保护护设计与配置置的一般规定定；3、正确理解继继电保护整定定计算的基本本任务；4、掌握整定计计算的步骤；熟悉主保护护、后备保护护和辅助保护护在电力系统统中的应用；5、对继电保护护基本要求之之间，能分别别地进行综合合考虑；6、掌握整定计计算对系统运运行方式的选选择以及短路路类型、短路路点的确定；7、掌握整定系系数的分析与与应用；掌握握整定计算配配合的原则。 三、课程设计的的主要内容及及注意事项（一）主要内容容：1、保护的配置置及选择； 2、短路电流计计算及残余电电压的计算（系系统运行方式式的考虑、短短路点的考虑虑、短路类型型的考虑）； 3、保护配合及及整定计算； 4、保护原理展展开图的设计计； 5、对保护的评评价。 （二）注意事项项： 、短路电流及及残余电压计计算在决定保护方式式前，必须较较详细地计算算各短路点短短路时，流过过有关保护的的短路电流 和保护安装装处的残余电电压 。然后根据据计算结果，在在满足“继电保护和和自动装置技技术规程”和题目给定定的要求条件件下，尽可能能采用简单的的保护方式。其计算步骤及注意事项如下。（1）系统运行行方式的考虑虑除考虑发电厂发发电容量的最最大和最小运运行方式外，还还必须考虑在在设备检修或或故障切除的的情况下，发发生短路时流流过保护装置置的短路电流流最大和最小小的系统运行行方式，以便便计算保护的的整定值和保保护灵敏度。在在需采用电流流电压联锁速速断保护时，还还必须考虑系系统的正常运运行方式。（2）短路点的的考虑 求不同保护的的整定值和灵灵敏度时，应应注意短路点点的选择。若若要绘制短路路电流、电压压与距离的关关系曲线，每每一条线路上上的短路点至至少要取三点点，即线路的的始端、中点点和末端三点点。（3）短路类型型的考虑 相间短路保护护的整定计算算应取系统最最大运行方式式下三相短路路电流，以作作动作电流整整定之用；而而在系统最小小运行方式下下计算两相短短路电流，以以作计算灵敏敏度之用。 的计算选用用三相短路或或两相短路进进行计算均可可，因为对保保护所取的残残余而言，三三相短路和两两相短路的残残余数值相同同。若采用电流电压压联锁速断保保护，系统运运行方式应采采用正常运行行方式下的短短路电流和电电压的数值作作为整定之用用。（4）短路电流流 和残余电压压 列表为了便于整定计计算时查考每每一点的短路路时保护安装装处的短路电电流 和残余电压压 ，将计算结结果列成表格格。流过保护安装处处的短路电流流应考虑后备备保护的计算算需要，即列列出本线路各各短路点短路路时流过保护护安装处的短短路电流，还还要列出相邻邻线路各点短短路时流过保保护安装处的的短路电流。保保护安装处的的残余电压 列表与短路路电流 相似。 计算短路电流流和残余电压压时，用标么么值或用有名名值均可，可可根据题目的的数据，用较较简单的方法法计算。电压压一律用平均均电压。、保护方式的的考虑及整定定计算采用什么保护方方式，主要视视其能否满足足规程的要求求。能满足要要求时，所采采用的保护就就可采用；不不能满足要求求时，就必须须采取措施使使其符合要求求或改用其他他保护方式。 选用保护方式式时，首先考考虑采用最简简单的保护，以以便提高保护护的可靠性。当当采用简单保保护不能同时时满足选择性性、灵敏性和和速动性要求求时，则可采采用较复杂的的保护方式。选用保护方式时时，可先选择择主保护，然然后选择后备备保护。通过过整定计算，检检验能否满足足灵敏性和速速动性的要求求。当采用的保护不不能很好地满满足选择性或或速动性的要要求时，允许许采用自动重重合闸来校正正选择性或加加速保护动作作。当灵敏度不能满满足要求时，在在满足速动性性的前题下，可可考虑利用保保护的相继动动作，以提高高保护的灵敏敏性。在用动作电流、电电压或动作时时间能保证选选择性时，不不要采用方向向元件以简化化保护。 后备保护的动动作电流 必须配合，要要保证较靠近近电源的上一一元件保护的的动作电流 大于下一元元件保护的动动作电流 ，且有一定定的裕度，以以保证选择性性。、绘制保护原原理接线图 要求绘绘制单线原理理接线图及某某一元件保护原理展开开图。 、说明书 说明书书应有下列内内容： （1）题题目 （2）保护整定计算算结果，计算算结果用表格格列出。必须须说明系统运运行方式、短短路点与短路路类型的决定定原则或依据据，以及计算算时考虑的其其他因素。 （3）保保护方式的选选择及整定计计算结果 要求说说明选用保护护方式的原则则，各保护的的整定计算条条件，并用表表格列出整定定计算结果。整整定计算时所所采用的公式式及各种系数数的数值也应应列出。 （4）对对保护的评价价 主要根根据“继电保护和和自动装置技技术规程”及题目给定定的要求，从从选择性、灵灵敏性和速动动性、可靠性性四个方面来来评价所采用用保护的质量量。当某一方方面不能满足足要求时，要要分析它可能能产生的后果果，并提出补补救措施。四、考核评估 通过计算、总结结报告和学习习态度综合考考评，并结合合学生的动手手能力，独立立分析解决问问题的能力和和创新精神。成成绩分优、良良、中、及格格和不及格五五等。考核标准包括：1、课程设计的的正确性。2、学生的工作作态度、动手手能力、创新新精神。3、总结报告。总成绩评定：满满分为1000分，总分=第一项成绩绩×50%+第二二项成绩×20%+第三三项成绩×30%90-100分分为优秀，880-89分分为良好，770-79分分为中等，660-69分分为及格，660分以下为为不及格。成绩单上按优秀秀、良好、中中等、及格和和不及格填写写。五、设计时间安安排本次课程设计安安排1周的时时间，具体安安排如下：设计安排设计时间间天数课程温习，明确确课程设计的的任务、进程程和目标,做好所有准准备工作。 1天运行方式的确定定和短路电流流计算 1天继电保护整定计计算 1天保护原理展开图图设计 1天课程设计报告撰撰写 1天六、课程设计实实习题1、如下图所示示网络，系统统参数为：E=115/3kVV,XG1=15、XG2=10、XG3=10,L1=L2=60km、L3=40km,LB-C=50km, LC-D=30km, LD-E=20km,线路阻抗抗0.4/km,Krel=1.2、Krel=Krel=1.15,IB-C.max=300A、IC-D.max=200A、ID-CEmax=150A,KSS=1.5 Kre=0.85试对线路BC、CCD、DE进进行电流保护护的设计。2、 系统接线图如下下图，发电机机以发电机-变压器组方方式接入系统统，最大开机机方式为4台台机全开，最最小开机方式式为两侧各开开1台机，变变压器T5和和T6可能22台也可能11台运行。参参数为：E=115/3kVV,X1.G1=X2.G1=X1.G2=X2.G22.为开一台机gjiexiantuXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX=5、X1.G3=X2.G3=X1.G4=X2.G42.为开一台机gjiexiantuXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX=8、X1.T1X1.T4=5X0.T1X0.T4=15,X1.T5=X1.T6=15、X0.T5=X0.T6=20,LA-B=60km, LB-C=40km,线路阻抗抗Z1=Z2=0.4/km,Z0=1.2/km、Krel=1.2、Krel=1.15,试对1、2、33、4进行零零序保护的设设计。3、如下图所示示系统中，发发电机以发电电机-变压器器组方式接入入系统，最大大开机方式为为4台机全开开，最小开机机方式为两侧侧各开1台机机，变压器TT5和T6可可能2台也可可能1台运行行。参数为：E=115/3kVV,X1.G1=X2.G1=X1.G2=X2.G22.为开一台机gjiexiantuXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX=15、X1.G3=X2.G3=X1.G4=X2.G42.为开一台机gjiexiantuXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX=10、X1.T1X1.T4=10,X0.T1X0.T4=30,X1.T5=X1.T6=20、X0.T5=X0.T6=40,LA-B=60km, LB-C=40km,线路阻抗抗Z1=Z2=0.4/km,Z0=1.2/km、线路路阻抗角均为为75°，IA-B.Lmax=IC-B.Lmax=300A,负荷功率率因数角为30°；KSS=1.2,Kre=1.2.Krel=0.85,Krel=0.75，变变压器均装有有快速差动保保护。试对1、2、33、4进行距距离保护的设设计。4、 一台双绕组降压压变压器的容容量为15MMVA，电压压比为35±±2×2.5%/66.6kV，YY，d11接接线；采用BBCH-2型型继电器。求求差动保护的的动作电流。已已知：6.66kV外部短短路的最大三三相短路电流流为94200A；35kkV侧电流互互感器变比为为600/55，35kVV侧电流互感感器变比为11500/55；可靠系数数取Krel=1.3。试对变压器进行行相关保护的的设计。5、如下图所示示网络，系统统参数为：E=115/3kVV,XG1=15、XG2=10、XG3=10,L1=L2=60km、L3=40km,LB-C=50km, LC-D=30km, LD-E=20km,线路阻抗抗0.4/km,Krel=1.2、Krel=Krel=1.15,IB-C.max=300A、IC-D.max=200A、ID-CEmax=150A,KSS=1.5 Kre=0.85试对线路L1、LL2、L3进进行距离保护护的设计。 6、一台双绕绕组牵引变压压器的容量为为15MVAA，电压比为为110±2×2.5%/27.5kkV，Y，dd11接线；已知：277.5kV外外部短路的最最大短路电流流为24000A、最小短短路电流为22000A，1110kV侧侧电流互感器器变比为3000/5，227.5kVV侧电流互感感器变比为9900/5；可靠系数取取Krel=1.3。试对牵引变压器器进行相关保保护的设计。7、某牵引变电电所甲采用直接供电电方式向复线线区段供电，牵引变压器器类型为1110/27.5kV，三相平衡衡接线，两供电电臂电流归算算到27.55kV侧电流流如下表所示示。牵引变电所供电臂长度km端子平均电流A有效电流A短路电流A甲24.6282363102320.4240319874试对该牵引变电电所牵引变压压器进行相关关保护设计。8、某牵引变电电所甲采用直接供电电方式向复线线区段供电，牵引变压器器类型为1110/27.5kV，三相平衡衡接线，两供电电臂电流归算算到27.55kV侧电流流如下表所示示。线路阻抗00.6/km牵引变电所供电臂长度km端子平均电流A有效电流A短路电流A甲24.6282363102320.4240319874试对该牵引变电电所牵引馈线线进行相关保保护设计。9、教师自定综综合设计题目目七、教材与参考考书使用教材：1、电力系统统继电保护原原理 张保会主编 电力出版社主要参考书：2、电气化铁铁道设计手册册：牵引供电电系统 铁道部电气气化工程局电电气化勘测设设计院编 中国铁道出出版社3、电气化铁铁道施工手册册：牵引变电电所 铁铁道部电气化化工程局第一一工程处编 中国铁道道出版社4、5、附设计格式模板板封面格式：电力系统继电保保护课程设计计题目：班级：姓名：学号：指导教师：设计时间：评语：成绩目 录采用三级目录设计正文内容格格式1设计原始资料料：1.1具体题目目1.2要完成的的内容书写格式说明：标题“设计原始始资料”选用模板中中的样式所定定义的“标题1”，再居中；或者手动设设置成字体：黑体，居中中，字号：小小三，1.55倍行距，段段后11磅，段前前为0。正文选用模板中中的样式所定定义的“正文”，每段落首首行缩进2字字；或者手动动设置成每段段落首行缩进进2字，字体体：宋体，字字号：小四，行行距：多倍行行距 1.225，间距：段前、段后后均为0行，取取消网格对齐齐选项。2分析要设计的的课题内容（保保护方式的确确定）2.1设计规程程2.2本设计的的保护配置2.2.1主保保护配置2.2.2后备备保护配置3短路电流及残残压计算3.1等效电路路的建立书写说明：图在正文中的格格式示例如图图3.1所示示。图3.1 样式式图3.1显示了了论文模板中中所定义的样样式选择方法法。使用鼠标标选择相应的的样式，对应应的文字格式式就发生相应应改变。(1) 图的绘绘制方法 论文中的图图不能直接粘粘贴自其它文文献，必须自自己画。 简单文字图图可用WORRD直接绘制制。(2) 图的位位置 图居中排列列。 图与上文应应留一行空格格。 图中若有附附注，一律用用阿拉伯数字字和右半圆括括号按顺序编编排，如注11），附注写写在图的下方方。3.2保护短路路点的选取3.3短路电流流的计算3.3.1最大大方式短路电电流（或残压压）计算书写说明：由于一般的文献献资料中所给给出的载荷和和抗力的统计计参数主要为为变异系数，为为便于讨论，定定义公式形式如下： (3.1)其中，R，S分别为抗力力和载荷效应应的均值，。(1) 公式要要居中。较长的公式式，如必须转转行时，最好好在等号处转转行，如做不不到这一点,要在+，-，×，÷÷等数学符号号处转行。数学学符号应写在在转行处的行行首，上下式式尽可能在等等号“”处处对齐。(2) 公式序序号应按章编编号，公式编编号在行末列列出，如(33.1)、(3.2)。(3) 公式位位置：公式之之间及上下文文间设置半行行间距或者66磅，作者可可根据情况适适当调整，以以保证格式协协调和美观。(4) 公式说说明不缩进。(5) 公式的的字体大小不不能大于正文文字体。(6) 公式和和图中的变量量第一次出现现应在文中有有说明。3.3.2最小小方式短路电电流（或残压压）计算书写说明：课程设计中的表表格要求尽可可能用三线表表（两边线型型为1磅，中间1/22磅），表在正正文中的常用用格式如表33.1所示，请请参考使用。物流的概念和范范围如表3.1表述。表3.1 物流流的概念和范范围本质过程途径或方法规划、实施、控控制处理对象原材料、在制品品、产成品、相相关信息范围从原点（供应商商）到终点（最最终顾客）目的或目标适应顾客的需求求（产品、功功能、数量、质质量、时间、价价格）4保护的配合及及整定计算4.1主保护的的整定计算4.1.1动作作值（如动作作电流）4.1.2动作作时间4.1.3灵敏敏度校验4.2后备保护护的整定计算算4.2.1动作作值（如动作作电流）4.2.2动作作时间4.2.3灵敏敏度校验5继电保护设备备的选择5.1互感器的的选择5.2继电器（或或微机保护装装置、测控保保护单元）的的选择6二次展开原理理图的绘制6.1保护测量量电路6.2保护跳闸闸电路7保护的评价（结结论）书写格式说明：标题“结论”选选用模板中的的样式所定义义的“标题1”，再居中；或者手动设设置成字体：黑体，居中中，字号：小小三，1.55倍行距，段段后11磅，段前前为0。结论正文选用模模板中的样式式所定义的“正文”，每段落首首行缩进2字字；或者手动动设置成每段段落首行缩进进2字，字体体：宋体，字字号：小四，行行距：多倍行行距 1.225，间距：段前、段后后均为0行。结论是理论分析析和实验结果果的逻辑发展展，是整篇论论文的归宿。结结论是在理论论分析、试验验结果的基础础上，经过分分析、推理、判判断、归纳的的过程而形成成的总观点。结结论必须完整整、准确、鲜鲜明、并突出出与前人不同同的新见解。该部分的写作内容一般应包括以下几个方面：本文设计结果说明了什么问题，可以达到什么样的目标或目的，具有什么样的作用等；对前人有关的看法作了哪些修正、补充、发展、证实或否定。本文设计（研究）的不足之处或遗留未予解决的问题，以及对解决这些问题的可能的关键点和方向。参考文献引用的文献在正正文中用方括括号和阿拉伯伯数字按顺序序以右上角标标形式标注在在引用处。标标题中不能出出现引用。(1) 参考文文献按照在正正文中引用的的顺序进行编编码。(2) 作者一一律姓前名后后(外文作者者名应缩写)，作者间用用“,”间隔。作者者少于3人应应全部写出，33人以上只列列出前3人，后后加“等”或“et all”。(3) 标题“参考文献”选用模板中中的样式所定定义的“标题1”，再居中；或者手动设设置成字体：黑体，居中中，字号：小小三，1.55倍行距，段段后11磅，段前前为0。(4) 参考文文献正文汉字字设置为字体体：宋体，居居左，字号：五号，多倍倍行距1.225行，段后后、段前均为为0。参考文文献正文英文文设置为字体体：Timees Neww Romaan，居左，字字号：五号，多多倍行距1.25行，段段后、段前均均为0。(5) 按照引引用的文献类类型不同使用用不同的表示示方法。 专著(注意意应标明出版版地及所参阅阅内容在原文文献中的位置置)，表示方方法为：序号 作者者.书名MM.版本(第一版).出版地：出出版者，出版版年. 期刊，表示示方法为：序号 作者者 .题名J.刊名名，出版年，卷卷(期)：起起止页码. 会议论文，表表示方法为：序号 作者者.题名AA.见 (In):编编者.论文集集名 C.出版地：出版者，出出版年.起止止页码. 电子文献，表表示方法为：序号 作者者.题名电电子文献载体体类型.出出版地:出版版者,发表或或更新日期. 学位论文，表表示方法为：序号 作者者.题名DD.保存地地点：保存单单位，年份. 专利文献，表表示方法为：序号 专利利申请者.题题名 P.专利国别别,专利文献献种类,专利利号,出版日日期.技术标准，表表示方法为： 序号 技技术标准 标标准编号,标标准名称SS .