《继电保护原理》课程设计必备手册469.docx

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3、原理理课程设计计指导手手册兰州交通通大学自动化学学院电气气工程系系20100-2-144继电保护护原理课课程设计计学院：自自动化学学院 适适用专业业：电气气工程及及其自动动化课程设计计名称：继电保保护原理理课程设设计 课课程代码码 ：学分数：1 学学时数：16一、课程程设计目目的本课程设设计是学学生在学学完电力系系统继电电保护原原理课程之之后、进进行的一一个综合合性的教教学实践践环节。通过本本课程设设计一方方面使学学生获得得综合运运用学过过的知识识进行电电力变电电所、牵牵引变电电所各主主要元件件的保护护设计及及整定和和保护设设备的选选型的基基本能力力，另一一方面能能巩固与与扩大学学生的电电气综

4、合合设计知知识，为为毕业设设计做准准备，为为后续课课程的学学习及今今后从事事科学研研究、工工程技术术工作打打下较坚坚实的基基础。通过本课课程设计计，学生生能运用用电气基础础课程中中的基本本理论和和实践知知识，正确地地解决电电力变电电所、牵牵引变电电所的主主要元件件保护设设计等问问题。通通过对电电力变电电所或牵牵引变电电所的某某一主要要设备的的保护设设计的计计算、整整定及保保护的具具体接线线训练，可可以提高高学生继继电保护护的设计计能力，学学会使用用相关的的手册及及图册资资料：1掌握握继电保保护保护护方案的的确定原原则，整整定计算算的一般般步骤，了了解系统统运行方方式的确确定，保保护整定定系数的

5、的分析与与应用，前后级整定配合的基本原则； 2掌掌握保护护、控制制、测量量、信号号回路阅阅读和设设计基本本方法。3学习习相关保保护设备备的选择择和一般般的维护护。二、课程程设计的的要求学生要按按照课程程设计指指导书的的要求，根据题目所给原始参数进行设计。本课程设计的基本步骤是：1、能根根据提供供网络以以及已知知条件，按按照部颁颁继电保保护和自自动装置置整定计计算的规规范进行行设计。2、通过过学习应应熟悉电电力系统统继电保保护设计计与配置置的一般般规定；3、正确确理解继继电保护护整定计计算的基基本任务务；4、掌握握整定计计算的步步骤；熟熟悉主保保护、后后备保护护和辅助助保护在在电力系系统中的的应

6、用；5、对继继电保护护基本要要求之间间，能分分别地进进行综合合考虑；6、掌握握整定计计算对系系统运行行方式的的选择以以及短路路类型、短路点点的确定定；7、掌握握整定系系数的分分析与应应用；掌掌握整定定计算配配合的原原则。 三、课程程设计的的主要内内容及注注意事项项（一）主主要内容容：1、保护护的配置置及选择择； 2、短路路电流计计算及残残余电压压的计算算（系统统运行方方式的考考虑、短短路点的的考虑、短路类类型的考考虑）； 3、保护护配合及及整定计计算； 4、保护护原理展展开图的的设计； 5、对保保护的评评价。 （二）注注意事项项： 、短路路电流及及残余电电压计算算在决定保保护方式式前，必必须较

7、详详细地计计算各短短路点短短路时，流流过有关关保护的的短路电电流 和保护护安装处处的残余余电压 。然后后根据计计算结果果，在满满足“继电保保护和自自动装置置技术规规程”和题目目给定的的要求条条件下，尽尽可能采采用简单单的保护护方式。其计算步步骤及注注意事项项如下。（1）系系统运行行方式的的考虑除考虑发发电厂发发电容量量的最大大和最小小运行方方式外，还还必须考考虑在设设备检修修或故障障切除的的情况下下，发生生短路时时流过保保护装置置的短路路电流最最大和最最小的系系统运行行方式，以以便计算算保护的的整定值值和保护护灵敏度度。在需需采用电电流电压压联锁速速断保护护时，还还必须考考虑系统统的正常常运行

8、方方式。（2）短短路点的的考虑 求不同同保护的的整定值值和灵敏敏度时，应应注意短短路点的的选择。若要绘绘制短路路电流、电压与与距离的的关系曲曲线，每每一条线线路上的的短路点点至少要要取三点点，即线线路的始始端、中中点和末末端三点点。（3）短短路类型型的考虑虑 相间短短路保护护的整定定计算应应取系统统最大运运行方式式下三相相短路电电流，以以作动作作电流整整定之用用；而在在系统最最小运行行方式下下计算两两相短路路电流，以以作计算算灵敏度度之用。 的计算算选用三三相短路路或两相相短路进进行计算算均可，因因为对保保护所取取的残余余而言，三三相短路路和两相相短路的的残余数数值相同同。若采用电电流电压压联

9、锁速速断保护护，系统统运行方方式应采采用正常常运行方方式下的的短路电电流和电电压的数数值作为为整定之之用。（4）短短路电流流 和残余余电压 列表为了便于于整定计计算时查查考每一一点的短短路时保保护安装装处的短短路电流流 和残余余电压 ，将计计算结果果列成表表格。流过保护护安装处处的短路路电流应应考虑后后备保护护的计算算需要，即即列出本本线路各各短路点点短路时时流过保保护安装装处的短短路电流流，还要要列出相相邻线路路各点短短路时流流过保护护安装处处的短路路电流。保护安安装处的的残余电电压 列表与与短路电电流 相似。 计算短短路电流流和残余余电压时时，用标标么值或或用有名名值均可可，可根根据题目目

10、的数据据，用较较简单的的方法计计算。电电压一律律用平均均电压。、保护护方式的的考虑及及整定计计算采用什么么保护方方式，主主要视其其能否满满足规程程的要求求。能满满足要求求时，所所采用的的保护就就可采用用；不能能满足要要求时，就就必须采采取措施施使其符符合要求求或改用用其他保保护方式式。 选用保保护方式式时，首首先考虑虑采用最最简单的的保护，以以便提高高保护的的可靠性性。当采采用简单单保护不不能同时时满足选选择性、灵敏性性和速动动性要求求时，则则可采用用较复杂杂的保护护方式。选用保护护方式时时，可先先选择主主保护，然然后选择择后备保保护。通通过整定定计算，检检验能否否满足灵灵敏性和和速动性性的要

11、求求。当采用的的保护不不能很好好地满足足选择性性或速动动性的要要求时，允允许采用用自动重重合闸来来校正选选择性或或加速保保护动作作。当灵敏度度不能满满足要求求时，在在满足速速动性的的前题下下，可考考虑利用用保护的的相继动动作，以以提高保保护的灵灵敏性。在用动作作电流、电压或或动作时时间能保保证选择择性时，不不要采用用方向元元件以简简化保护护。 后备保保护的动动作电流流 必须配配合，要要保证较较靠近电电源的上上一元件件保护的的动作电电流 大于下下一元件件保护的的动作电电流 ，且有有一定的的裕度，以以保证选选择性。、绘制制保护原原理接线线图 要求绘绘制单线线原理接接线图及及某一元元件保护护原理展展

12、开图。 、说说明书 说明书书应有下下列内容容： （1）题目目 （2）保护整整定计算算结果，计计算结果果用表格格列出。必须说说明系统统运行方方式、短短路点与与短路类类型的决决定原则则或依据据，以及及计算时时考虑的的其他因因素。 （3）保护护方式的的选择及及整定计计算结果果 要求说说明选用用保护方方式的原原则，各各保护的的整定计计算条件件，并用用表格列列出整定定计算结结果。整整定计算算时所采采用的公公式及各各种系数数的数值值也应列列出。 （4）对保保护的评评价 主要根根据“继电保保护和自自动装置置技术规规程”及题目目给定的的要求，从从选择性性、灵敏敏性和速速动性、可靠性性四个方方面来评评价所采采用

13、保护护的质量量。当某某一方面面不能满满足要求求时，要要分析它它可能产产生的后后果，并并提出补补救措施施。四、考核核评估 通过计算算、总结结报告和和学习态态度综合合考评，并并结合学学生的动动手能力力，独立立分析解解决问题题的能力力和创新新精神。成绩分分优、良良、中、及格和和不及格格五等。考核标准准包括：1、课程程设计的的正确性性。2、学生生的工作作态度、动手能能力、创创新精神神。3、总结结报告。总成绩评评定：满满分为1100分分，总分分=第一项项成绩50%+第二二项成绩绩20%+第三三项成绩绩30%90-1100分分为优秀秀，800-899分为良良好，770-779分为为中等，60-69分为及格

14、，60分以下为不及格。成绩单上上按优秀秀、良好好、中等等、及格格和不及及格填写写。五、设计计时间安安排本次课程程设计安安排1周周的时间间，具体体安排如如下：设计安排排设计时时间天数课程温习习，明确确课程设设计的任任务、进进程和目目标,做好所所有准备备工作。 1天运行方式式的确定定和短路路电流计计算 1天继电保护护整定计计算 1天保护原理理展开图图设计 1天课程设计计报告撰撰写 1天六、课程程设计实实习题1、如下下图所示示网络，系系统参数数为：=1155/kVV,、,kmm、kmm,线路路阻抗00.4/kmm,、, 试对线路路BC、CD、DE进进行电流流保护的的设计。2、 系统接线线图如下下图，

15、发发电机以以发电机机-变压压器组方方式接入入系统，最最大开机机方式为为4台机机全开，最最小开机机方式为为两侧各各开1台台机，变变压器TT5和TT6可能能2台也也可能11台运行行。参数数为：=1155/kVV,5、=55=115,、,线路阻阻抗0.4/kmm,、,试对1、2、33、4进进行零序序保护的的设计。3、如下下图所示示系统中中，发电电机以发发电机-变压器器组方式式接入系系统，最最大开机机方式为为4台机机全开，最最小开机机方式为为两侧各各开1台台机，变变压器TT5和TT6可能能2台也也可能11台运行行。参数数为：=1155/kVV,155、=110,=330,、,线路阻阻抗0.4/kmm,

16、线路路阻抗角角均为，,负荷功功率因数数角为，变变压器均均装有快快速差动动保护。试对1、2、33、4进进行距离离保护的的设计。4、 一台双绕绕组降压压变压器器的容量量为155MVAA，电压压比为33522.55%/66.6kkV，YY，d111接线线；采用用BCHH-2型型继电器器。求差差动保护护的动作作电流。已知：6.66kV外外部短路路的最大大三相短短路电流流为94420AA；355kV侧侧电流互互感器变变比为6600/5，335kVV侧电流流互感器器变比为为15000/55；可靠靠系数取取。试对变压压器进行行相关保保护的设设计。5、如下下图所示示网络，系系统参数数为：=1155/kVV,、

17、,kmm、kmm,线路路阻抗00.4/kmm,、, 试对线路路L1、L2、L3进进行距离离保护的的设计。 6、一一台双绕绕组牵引引变压器器的容量量为155MVAA，电压压比为111022.55%/227.55kV，YY，d111接线线；已知知：277.5kkV外部部短路的的最大短短路电流流为24400AA、最小小短路电电流为220000A，1110kkV侧电电流互感感器变比比为3000/55，277.5kkV侧电电流互感感器变比比为9000/55；可靠靠系数取取。试对牵引引变压器器进行相相关保护护的设计计。7、某牵牵引变电电所甲采用直直接供电电方式向向复线区区段供电电，牵引变变压器类类型为11

18、10/27.5kV，三相相平衡接接线，两两供电臂臂电流归归算到227.55kV侧侧电流如如下表所所示。牵引变电电所供电臂长度kmm端子平均电流流A有效电流流A短路电流流A甲24.662823631023320.44240319874试对该牵牵引变电电所牵引引变压器器进行相相关保护护设计。8、某牵牵引变电电所甲采用直直接供电电方式向向复线区区段供电电，牵引变变压器类类型为1110/27.5kV，三相相平衡接接线，两两供电臂臂电流归归算到227.55kV侧侧电流如如下表所所示。线路阻阻抗0.6/kmm牵引变电电所供电臂长度kmm端子平均电流流A有效电流流A短路电流流A甲24.66282363102

19、3320.44240319874试对该牵牵引变电电所牵引引馈线进进行相关关保护设设计。9、教师师自定综综合设计计题目七、教材材与参考考书使用教材材：1、电电力系统统继电保保护原理理 张保保会主编编 电力出版版社主要参考考书：2、电电气化铁铁道设计计手册：牵引供供电系统统 铁道部部电气化化工程局局电气化化勘测设设计院编编 中中国铁道道出版社社3、电电气化铁铁道施工工手册：牵引变变电所 铁道道部电气气化工程程局第一一工程处处编 中国铁铁道出版版社4、5、附设计格格式模板板封面格式式：电力系统统继电保保护课程程设计题目：班级：姓名：学号：指导教师师：设计时间间：评语：成绩目 录录采用三级级目录设计正

20、文文内容格格式1设计原原始资料料：1.1具具体题目目1.2要要完成的的内容书写格式式说明：标题“设设计原始始资料”选用模模板中的的样式所所定义的的“标题11”，再居居中；或或者手动动设置成成字体：黑体，居居中，字字号：小小三，11.5倍倍行距，段段后111磅，段段前为00。正文选用用模板中中的样式式所定义义的“正文”，每段段落首行行缩进22字；或或者手动动设置成成每段落落首行缩缩进2字字，字体体：宋体体，字号号：小四四，行距距：多倍倍行距 1.225，间间距：段段前、段段后均为为0行，取取消网格格对齐选选项。2分析要要设计的的课题内内容（保保护方式式的确定定）2.1设设计规程程2.2本本设计的

21、的保护配配置2.2.1主保保护配置置2.2.2后备备保护配配置3短路电电流及残残压计算算3.1等等效电路路的建立立书写说明明：图在正文文中的格格式示例例如图33.1所所示。图3.11 样式式图3.11显示了了论文模模板中所所定义的的样式选选择方法法。使用用鼠标选选择相应应的样式式，对应应的文字字格式就就发生相相应改变变。(1) 图的绘绘制方法法 论文文中的图图不能直直接粘贴贴自其它它文献，必必须自己己画。 简单单文字图图可用WWORDD直接绘绘制。(2) 图的位位置 图居居中排列列。 图与与上文应应留一行行空格。 图中中若有附附注，一一律用阿阿拉伯数数字和右右半圆括括号按顺顺序编排排，如注注1

22、），附附注写在在图的下下方。3.2保保护短路路点的选选取3.3短短路电流流的计算算3.3.1最大大方式短短路电流流（或残残压）计计算书写说明明：由于一般般的文献献资料中中所给出出的载荷荷和抗力力的统计计参数主主要为变变异系数数，为便便于讨论论，定义义公式形式如如下： (33.1)其中，R，S分别为为抗力和和载荷效效应的均均值，。(1) 公式要要居中。较长的的公式，如如必须转转行时，最最好在等等号处转转行，如如做不到到这一点点,要在在+，-，等等数学符符号处转转行。数数学符号号应写在在转行处处的行首首，上下下式尽可可能在等等号“”处对对齐。(2) 公式序序号应按按章编号号，公式式编号在在行末列列

23、出，如如(3.1)、(3.2)。(3) 公式位位置：公公式之间间及上下下文间设设置半行行间距或或者6磅磅，作者者可根据据情况适适当调整整，以保保证格式式协调和和美观。(4) 公式说说明不缩缩进。(5) 公式的字字体大小小不能大大于正文文字体。(6) 公式和和图中的的变量第第一次出出现应在在文中有有说明。3.3.2最小小方式短短路电流流（或残残压）计计算书写说明明：课程设计计中的表表格要求求尽可能能用三线线表（两两边线型型为1磅磅，中间间1/22磅），表表在正文文中的常常用格式式如表33.1所所示，请请参考使使用。物流的概概念和范范围如表表3.11表述。表3.11 物流流的概念念和范围围本质过程

24、途径或方方法规划、实实施、控控制处理对象象原材料、在制品品、产成成品、相相关信息息范围从原点（供供应商）到到终点（最最终顾客客）目的或目目标适应顾客客的需求求（产品品、功能能、数量量、质量量、时间间、价格格）4保护的的配合及及整定计计算4.1主主保护的的整定计计算4.1.1动作作值（如如动作电电流）4.1.2动作作时间4.1.3灵敏敏度校验验4.2后后备保护护的整定定计算4.2.1动作作值（如如动作电电流）4.2.2动作作时间4.2.3灵敏敏度校验验5继电保保护设备备的选择择5.1互互感器的的选择5.2继继电器（或或微机保保护装置置、测控控保护单单元）的的选择6二次展展开原理理图的绘绘制6.1

25、保保护测量量电路6.2保保护跳闸闸电路7保护的的评价（结结论）书写格式式说明：标题“结结论”选用模模板中的的样式所所定义的的“标题11”，再居居中；或或者手动动设置成成字体：黑体，居居中，字字号：小小三，11.5倍倍行距，段段后111磅，段段前为00。结论正文文选用模模板中的的样式所所定义的的“正文”，每段段落首行行缩进22字；或或者手动动设置成成每段落落首行缩缩进2字字，字体体：宋体体，字号号：小四四，行距距：多倍倍行距 1.225，间间距：段段前、段段后均为为0行。结论是理理论分析析和实验验结果的的逻辑发发展，是是整篇论论文的归归宿。结结论是在在理论分分析、试试验结果果的基础础上，经经过分

26、析析、推理理、判断断、归纳纳的过程程而形成成的总观观点。结结论必须须完整、准确、鲜明、并突出出与前人人不同的的新见解解。该部部分的写写作内容容一般应应包括以以下几个个方面：本文设计计结果说说明了什什么问题题，可以以达到什什么样的的目标或或目的，具具有什么么样的作作用等；对前人人有关的的看法作作了哪些些修正、补充、发展、证实或或否定。本文设计计（研究究）的不足足之处或或遗留未未予解决决的问题题，以及及对解决决这些问问题的可可能的关关键点和和方向。参考文献献引用的文文献在正正文中用用方括号号和阿拉拉伯数字字按顺序序以右上上角标形形式标注注在引用用处。标标题中不不能出现现引用。(1) 参考文文献按照

27、照在正文文中引用用的顺序序进行编编码。(2) 作者一一律姓前前名后(外文作作者名应应缩写)，作者者间用“,”间隔。作者少少于3人人应全部部写出，33人以上上只列出出前3人人，后加加“等”或“et al”。(3) 标题“参考文文献”选用模模板中的的样式所所定义的的“标题11”，再居居中；或或者手动动设置成成字体：黑体，居居中，字字号：小小三，11.5倍倍行距，段段后111磅，段段前为00。(4) 参考文文献正文文汉字设设置为字字体：宋宋体，居居左，字字号：五五号，多多倍行距距1.225行，段段后、段段前均为为0。参参考文献献正文英英文设置置为字体体：Tiimess Neew RRomaan，居居

28、左，字字号：五五号，多多倍行距距1.225行，段段后、段段前均为为0。(5) 按照引引用的文文献类型型不同使使用不同同的表示示方法。 专著著(注意意应标明明出版地地及所参参阅内容容在原文文献中的的位置)，表示示方法为为：序号 作者者.书名名M.版本本(第一一版).出版地地：出版版者，出出版年. 期刊刊，表示示方法为为：序号 作者者 .题题名JJ.刊刊名，出出版年，卷卷(期)：起止止页码. 会议议论文，表表示方法法为：序号 作者者.题名名A.见 (Inn):编编者.论论文集名名 CC.出出版地：出版者者，出版版年.起起止页码码. 电子子文献，表表示方法法为：序号 作者.题名电子文文献载体体类型.出版版地:出出版者,发表或或更新日日期. 学位位论文，表表示方法法为：序号 作者者.题名名D.保存存地点：保存单单位，年年份. 专利利文献，表表示方法法为：序号 专利利申请者者.题名名 PP.专专利国别别,专利利文献种种类,专专利号,出版日日期.技术标标准，表示方方法为： 序号号 技术标标准 标标准编号号,标准准名称S .