電力繼電保護(hù)_課程設(shè)計指導(dǎo)手冊

1、繼電保護(hù)課程設(shè)計指導(dǎo)手冊河南科技大學(xué)車動學(xué)院農(nóng)電系2012-12-14繼電保護(hù)課程設(shè)計學(xué)院：車動學(xué)院適用專業(yè)：農(nóng)業(yè)電氣化與自動化課程設(shè)計名稱：繼電保護(hù)課程設(shè)計課程代碼：學(xué)分?jǐn)?shù)：學(xué)時數(shù)：一、課程設(shè)計目的本課程設(shè)計是學(xué)牛在學(xué)完電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程z后、進(jìn)行的一個綜合性的教學(xué)實踐環(huán)節(jié)。 通過本課程設(shè)計一方血使學(xué)牛獲得綜合運用學(xué)過的知識進(jìn)行電力變電所、牽引變電所各主要元件的 保護(hù)設(shè)計及整定利保護(hù)設(shè)備的選型的基本能力，另一方而能鞏固與擴大學(xué)生的電氣綜合設(shè)計知識， 為畢業(yè)設(shè)計做準(zhǔn)備，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及今后從事科學(xué)研究、工程技術(shù)工作打下較堅實的基礎(chǔ)。通過本課程設(shè)計，學(xué)牛能運用電氣基礎(chǔ)課程小的基本理論和實踐知

2、識，止確地解決電力變電所、 牽引變電所的主要元件保護(hù)設(shè)計等問題。通過對電力變電所或牽引變電所的某一主要設(shè)備的保護(hù)設(shè) 計的計算、整定及保護(hù)的具體接線訓(xùn)練，可以提高學(xué)生繼電保護(hù)的設(shè)計能力，學(xué)會使用相關(guān)的手冊 及圖冊資料：1. 掌握繼電保護(hù)保護(hù)方案的確定原則，整定計算的一般步驟，了解系統(tǒng)運行方式的確定，保護(hù) 整定系數(shù)的分析與應(yīng)用，前后級整定配合的基本原則；2. 掌握保護(hù)、控制、測量、信號回路閱讀和設(shè)計基本方法。3. 學(xué)習(xí)相關(guān)保護(hù)設(shè)備的選擇和一般的維護(hù)。二、課程設(shè)計的要求學(xué)生要按照課程設(shè)計指導(dǎo)書的要求，根據(jù)題h所給原始參數(shù)進(jìn)行設(shè)計。木課程設(shè)計的基木步驟 是：1、能根據(jù)提供網(wǎng)絡(luò)以及已知條件，按照繼電保護(hù)

3、和自動裝置整定計算的規(guī)范進(jìn)行設(shè)計。2、通過學(xué)習(xí)應(yīng)熟悉電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計與配置的一般規(guī)定；3、正確理解繼電保護(hù)整定計算的基木任務(wù)；4、掌握整定計算的步驟；熟悉主保護(hù)、后備保護(hù)和輔助保護(hù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用；5、對繼電保護(hù)基本耍求z間，能分別地進(jìn)行綜合考慮；6、掌握整定計算對系統(tǒng)運行方式的選擇以及短路類型、短路點的確定；7、掌握整定系數(shù)的分析與應(yīng)用；掌握整定計算配合的原則。三、課程設(shè)計的主要內(nèi)容及注意事項（-）主要內(nèi)容:1、保護(hù)的配置及選擇；2、短路電流計算及殘余電壓的計算（系統(tǒng)運行方式的考慮、短路點的考慮、短路類型的考慮）；3、保護(hù)配合及整定計算；4、保護(hù)原理展開圖的設(shè)計；5、對保護(hù)的評價。（二

4、）注意事項：1、短路電流及殘余電壓計算在決定保護(hù)方式前，必須較詳細(xì)地計算各短路點短路時，流過有關(guān)保護(hù)的短路電流和保護(hù)女裝 處的殘余電壓。然后根據(jù)計算結(jié)果，在滿足“繼電保護(hù)和口動裝置技術(shù)規(guī)程”和題目給定的耍求條 件下，盡可能采用簡單的保護(hù)方式。其計算步驟及注意事項如下。（1）系統(tǒng)運行方式的考慮除考慮發(fā)電廠發(fā)電容量的最人和最小運行方式外，還必須考慮在設(shè)備檢修或故障切除的情況下, 發(fā)生短路時流過保護(hù)裝置的短路電流最大和最小的系統(tǒng)運行方式，以便計算保護(hù)的整定值和保護(hù)靈 敏度。在需采川電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)時，還必須考慮系統(tǒng)的正常運行方式。（2）短路點的考慮求不同保護(hù)的整定值和靈敏度時，應(yīng)注意短路點的選擇

5、。若要繪制短路電流、電壓與距離的關(guān) 系曲線，每一條線路上的短路點至少要取三點，即線路的始端、中點和末端三點。（3）短路類型的考慮相間短路保護(hù)的整定計算應(yīng)取系統(tǒng)最大運行方式下三相短路電流，以作動作電流整定z用；而 在系統(tǒng)最小運行方式下計算兩相短路電流，以作計算靈敏度z用。的計算選用三相短路或兩相短路 進(jìn)行計算均可，因為對保護(hù)所取的殘余而言，三相短路和兩相短路的殘余數(shù)值相同。若采用電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)，系統(tǒng)運行方式應(yīng)采用正常運行方式下的短路電流和電壓的數(shù)值 作為整定之用。（4）短路電流 和殘余電壓 列表為了便于整定計算時查考每一點的短路時保護(hù)安裝處的短路電流和殘余電壓，將計算結(jié)果列成 表格。流過保

6、護(hù)安裝處的短路電流應(yīng)考慮后備保護(hù)的計算需要，即列出本線路各短路點短路時流過保 護(hù)安裝處的短路電流，還要列出相鄰線路各點短路時流過保護(hù)安裝處的短路電流。保護(hù)安裝處的殘 余電壓列表與短路電流相似。計算短路電流和殘余電壓時，用標(biāo)么值或用有名值均可，可根據(jù)題目的數(shù)據(jù)，用較簡單的方法 計算。電壓一律用平均電壓。2、保護(hù)方式的考慮及整定計算采用什么保護(hù)方式，主要視其能否滿足規(guī)程的要求。能滿足要求時，所采用的保護(hù)就可采用； 不能滿足要求時，就必須采取措施使其符合要求或改用其他保護(hù)方式。選用保護(hù)方式時，首先考慮采用最簡單的保護(hù)，以便提高保護(hù)的可靠性。當(dāng)采用簡單保護(hù)不能 同吋滿足選擇性、靈散性和速動性要求時，則

7、可采用較復(fù)雜的保護(hù)方式。選用保護(hù)方式吋，可先選擇主保護(hù)，然后選擇后備保護(hù)。通過整定計算，檢驗?zāi)芊駶M足靈敬性 和速動性的要求。當(dāng)采用的保護(hù)不能很好地滿足選擇性或速動性的要求時，允許采川自動重合閘來校正選擇性或 加速保護(hù)動作。當(dāng)靈敏度不能滿足要求時，在滿足速動性的前題卜，可考慮利用保護(hù)的相繼動作，以提高保護(hù) 的靈敏性。在用動作電流、電壓或動作時間能保證選擇性時，不要采用方向元件以簡化保護(hù)。后備保護(hù)的動作電流必須配合，要保證較靠近電源的上一元件保護(hù)的動作電流大于下一元件 保護(hù)的動作電流，且有一定的裕度，以保證選擇性。3、繪制保護(hù)原理接線圖要求繪制單線原理接線圖及某一元件保護(hù)原理展開圖。4、說明書說明

8、書應(yīng)有下列內(nèi)容：（1）題目（2）保護(hù)整定計算結(jié)果，計算結(jié)果用表格列出。必須說明系統(tǒng)運行方式、短路點與短路類 型的決定原則或依據(jù)，以及計算時考慮的其他因素。（3）保護(hù)方式的選擇及整定計算結(jié)果要求說明選用保護(hù)方式的原則，各保護(hù)的整定計算條件，并用表格列出整定計算結(jié)果。整 定計算時所采用的公式及各種系數(shù)的數(shù)值也應(yīng)列出。（4）對保護(hù)的評價主要根據(jù)“繼電保護(hù)和自動裝置技術(shù)規(guī)程”及題目給定的要求，從選擇性、靈敏性和速動 性、可靠性四個方面來評價所采用保護(hù)的質(zhì)量。當(dāng)某一方回不能滿足要求時，要分析它可能產(chǎn)牛的 后果，并提出補救措施。四、考核評估通過計算、總結(jié)報告和學(xué)習(xí)態(tài)度綜合考評，并結(jié)合學(xué)生的動手能力，獨立分

9、析解決問題的能力 和創(chuàng)新精神。成績分優(yōu)、良、中、及格和不及格五等?？己藰?biāo)準(zhǔn)包括：1、課稈設(shè)計的止確性。2、學(xué)牛的工作態(tài)度、動手能力、創(chuàng)新精神。3、總結(jié)報告。總成績評定：滿分為100分，總分二第一項成績x50%+第二項成績x20%+第三項成績x30%90-100分為優(yōu)秀，80-89分為良好，70-79分為中等，60-69分為及格，60分以下為不及格。成績單上按優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格填寫。五、設(shè)計時間安排本次課程設(shè)計安排1周的時間，具體安排如下:天數(shù)明確課程設(shè)計的任務(wù)、進(jìn)程和目標(biāo)，做好所有 準(zhǔn)備工作。1天運行方式的確定和短路電流計算2天繼電保護(hù)整定計算2天保護(hù)原理展開圖設(shè)計2天課程設(shè)計報告

10、撰寫2天準(zhǔn)備答辯及答辯1天六、課程設(shè)計實習(xí)題1、如下圖所示網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)參數(shù)為：=115/ '3 kv, xgi = 15 q、 xq2 = 10 q、 xq3 = 10 q, l】=l： = 60 km、l3 = 40 km, lb_c = 50km , lc_d = 30km , ld_e = 20km，線路阻抗 0.4q/km, krel = 1.2、k； = k； = 115,ib_5wx = 300a、ic-d.max = 200a、id_ce«ux = 150a,kss = 15 kre = 0.85對線路bc、cd、de進(jìn)行電流保護(hù)的設(shè)計。2、系統(tǒng)接線圖如下圖，發(fā)電

11、機以發(fā)電機-變壓器組方式接入系統(tǒng)，最大開機方式為4臺機全開，最 小開機方式為兩側(cè)各開1臺機，變壓器t5和t6可能2臺也可能1臺運行。參數(shù)為：e® =115/v3kv,xltq1 = x2bq1 = x1bq2 = x2aq2 = 5q、x1bq3 = x2bq3 = x1sq4 = x：.g4 = 8。、x1.t4=5o.t4=15x1.t5 = xue = 15、ot5 =、ot 石=20q,la-b = 60kmlb-c = 40kmz】=z2 =o.4q/kmzo = l2q/km、kreg112g2g3g4t5t6試對1、2、3、4進(jìn)行零序保護(hù)的設(shè)計。3、如下圖所示系統(tǒng)小，發(fā)

12、電機以發(fā)電機-變壓器組方式接入系統(tǒng)，最大開機方式為4臺機全開，m 小開機方式為兩側(cè)各開1臺機，變壓器t5和t6可能2臺也可能1臺運行。參數(shù)為:e®=115/ 3kv,xi.gi x.gi x1bq2 = x2.g2 =150、x1bq3 = x2bq3 = 10。、xmo.tl二 30qxj.t5 = x1.t6 = 20. qxo.ts = xq.t6 = la-b = 60km,lb_c = 40km,線路阻抗z= z2 =0.4q/km,z（）= 1.2fl/kms 線路阻抗角均為75', ia_b.lmax = ic-b.lmax = 300a，負(fù)荷功率因數(shù)角為30、

13、kss = 12k“ = l2k；i = 085,k； = 075,變壓器均裝有快速差動保護(hù)。g2iit2丄15t363g4試對1、2、3、4進(jìn)行距離保護(hù)的設(shè)計。4、一臺雙繞組降壓變壓器的容量為15mva，電壓比為35±2x2.5%/6.6kv,y,dll接線;采用bch-2糧繼電器。求差動保護(hù)的動作電流。已知：66kv外部短路的故大三相短路電流為9420a； 35kv側(cè)電流互感器變比為600/5, 35kv側(cè)電流互感器變比為1500/5；可靠系數(shù)取krel= 1.3o試對變壓器進(jìn)行相關(guān)保護(hù)的設(shè)計。xq2 =10 q 、 xq3 =10 q, = l2 = 60 km 、5、如下圖所

14、示網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)參數(shù)為：e® =115/ v,r3 kv, xg1 = 15 ql? = 40 km, lg_c = 50km , lc_d = 30km , lq_e = 20km，線路阻抗 0.4q/km, kre = 1.2、rel = kg = 1.15jb_qmax = 300a、ic-d.max = 200as io-cemax = 150a,kss = 1.5 kre = 0.856、一臺雙繞組牽引變壓器的容量為i5mva,電壓比為110±2x2.5%/27.5kv, y, dll接線；已 知：27.5kv外部短路的最大短路電流為2400a.最小短路電流為2000

15、a, 11 okv側(cè)電流互感器變比為300/5, 27.5rv側(cè)電流互感器變比為900/5；可靠系數(shù)取krei = 1.3o試對牽引變壓器進(jìn)行相關(guān)保護(hù)的設(shè)計。7、某牽引變電所甲采用直接供電方式向復(fù)線區(qū)段供電，牽引變壓器類型為110/27.5rv,三相平 衡接線，兩供電臂電流歸算到27.5rv側(cè)電流如下表所示。牽引變電所供電臂 長度km端了平均電流a有效電流a短路電流a甲24.6b282363102320.4a240319874試對該牽引變電所牽引變壓器進(jìn)行相關(guān)保護(hù)設(shè)計。8、某牽引變電所甲采用直接供電方式向復(fù)線區(qū)段供電，牽引變壓器類型為110/27.5kv,三相平衡接線，兩供電臂電流歸算到27.

16、5rv側(cè)電流如下表所示。線路阻抗0.6q/km牽引變電所供電臂 長度km端子平均電流a有效電流a短路電流a甲24.6b282363102320.4a210319874試對該牽引變電所牽引饋線進(jìn)行相關(guān)保護(hù)設(shè)計。9、教師口定綜合設(shè)計題忖七、教材與參考書使用教材：1. 崔家佩.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及安全自動整定計算.北京：中國電力出版社，20062. 張保會，尹項根.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)（第二版）.中國電力出版社,20093. 許建安.繼電保護(hù)整定計算.北京：中國水利水電出版社，20034. 李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析（第三版）.北京：中國電力出版社，2007附設(shè)格式模板封面格式:電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計題目

17、：班級： 姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)教師：設(shè)計時間：評語:成績釆用三級目錄設(shè)計正文內(nèi)容格式1設(shè)計原始資料：1.1具體題目12要完成的內(nèi)容書寫格式說明：標(biāo)題“設(shè)計原始資料”選川模板屮的樣式所定義的“標(biāo)題1”，再居屮；或者手動設(shè)置成字體： 黑體，居屮，字號：小三，1.5倍行距，段后11磅，段前為0。正文選用模板中的樣式所定義的“正文”，每段落旨行縮進(jìn)2字；或者手動設(shè)置成每段落憐行縮 進(jìn)2字，字體：宋體，字號：小四，行距：多倍行距1.25,間距：段前、段后均為0行，取消網(wǎng)格 對齊選項。2分析要設(shè)計的課題內(nèi)容（保護(hù)方式的確定）2.1設(shè)計規(guī)程2. 2本設(shè)計的保護(hù)配置2. 2.1主保護(hù)配置2. 2. 2后備保護(hù)

18、配置3短路電流及殘壓計算3. 1等效電路的建立書寫說明：文件q m48 (£) 視eb&) 抵入(1) 格式© 工j左圖在正文中的格式示例如圖3所示。標(biāo)題1標(biāo)題2a標(biāo)題3j標(biāo)題4qa網(wǎng)格型田a頁眉 i正文其他2圖表及.2. 1圖的:9$2*銓圖3.1樣式1,. 1圖的 論文棧輜口宋體淸除恪式圖3.1顯示了論文模板中所定義的樣式選擇方法。使用鼠標(biāo)選擇相應(yīng)的樣式，對應(yīng)的文字格式 就發(fā)牛相應(yīng)改變。(1) 圖的繪制方法 論文中的圖不能直接粘貼自其它文獻(xiàn)，必須自己畫。 簡單文字圖可川word直接繪制。(2) 圖的位置 圖居中排列。 圖與上文應(yīng)留一行空格。 圖中若有附注，一律用

19、阿拉伯?dāng)?shù)字和右半圓括號按順序編排，如注1),附注寫在圖的下方。3. 2保護(hù)短路點的選取3. 3短路電流的計算3.3.1最大方式短路電流(或殘壓)計算書寫說明:由于一般的文獻(xiàn)資料中所給出的載荷和抗力的統(tǒng)計參數(shù)主要為變異系數(shù)，為便于討論，定義公 式形式如下：(3-n其中，心，小分別為抗力和載荷效應(yīng)的均值，。(1) 公式耍居中。較長的公式，如必須轉(zhuǎn)行時，最好在等號處轉(zhuǎn)行，如做不到這一點，要在x, m等數(shù)學(xué)符號處轉(zhuǎn)行。數(shù)學(xué)符號應(yīng)寫在轉(zhuǎn)行處的行首，上下式盡可能在等號“=”處對齊。(2) 公式序號應(yīng)按章編號，公式編號在行末列出，如(3.1)、(3. 2) o(3) 公式位置：公式之間及上下文間設(shè)置半行間距

20、或者6磅，作者可根據(jù)情況適當(dāng)調(diào)整，以保證 格式協(xié)調(diào)和美觀。(4) 公式說明不縮進(jìn)。(5) 公式的字體大小不能大于止文字體。(6) 公式和圖中的變量第次出現(xiàn)應(yīng)在文中有說明。3.3.2最小方式短路電流(或殘壓)計算書寫說明:課程設(shè)計中的農(nóng)格要求盡可能用三線衣(兩邊線型為1磅，中間1/2磅，表在正文中的常用格 式如表3所示，請參考使川。物流的概念和范圍如表3.1表述。表3. 1物流的概念和范圍木質(zhì)過程途徑或方法規(guī)劃、實施、控制處理對象原材料、在制品、產(chǎn)成品、相關(guān)信息范圍從原點(供應(yīng)商)到終點(最終顧客)目的或目標(biāo)適應(yīng)顧客的需求(產(chǎn)品、功能、數(shù)量、質(zhì)量、時間、價格)4保護(hù)的配合及整定計算4.1主保護(hù)的

21、整定計算4. 1.1動作值（如動作電流）4. 1.2動作時間4. 1.3靈敏度校驗4. 2后備保護(hù)的整定計算4.2. 1動作值（如動作電流）4. 2. 2動作時間4. 2. 3靈敏度校驗5繼電保護(hù)設(shè)備的選擇5.1互感器的選擇5.2繼電器（或微機保護(hù)裝置、測控保護(hù)單元）的選擇6二次展開原理圖的繪制6. 1保護(hù)測量電路6. 2保護(hù)跳閘電路7保護(hù)的評價（結(jié)論）書寫格式說明：標(biāo)題“結(jié)論”選用模板屮的樣式所定義的"標(biāo)題1”，再居屮；或者手動設(shè)置成字體：黑體，居 中，字號：小三，1.5倍行距，段后11磅，段前為0。結(jié)論正文選用模板中的樣式所定義的“止文”，每段落首行縮進(jìn)2字；或者手動設(shè)置成每段落 首行縮進(jìn)2字，字體：宋體，字號：小四，行距：多倍行距1.25,間距：段前、段后均為0行。結(jié)論是理論分析和實驗結(jié)果的邏輯發(fā)展，是整篇論文的歸宿。結(jié)論是在理論分析、試驗結(jié)果的 基礎(chǔ)上，經(jīng)過分析、推理、判斷、歸納的過程而形成的總觀點。結(jié)論必須完整、準(zhǔn)確、鮮明、并突 出與前人不同的新見解。該部分的寫作內(nèi)容一般應(yīng)包括以下幾個方面：本文設(shè)計結(jié)果說明了什么 問題，可以達(dá)到什么樣的目標(biāo)或目的，具有什么樣的作用等；對前人有關(guān)的