繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)-牽引變電所牽引饋線保護(hù)設(shè)計(jì)

繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

題目：牽引變電所牽引饋線保護(hù)設(shè)計(jì)

班級(jí)_______________

姓名_______________

學(xué)號(hào)_______________

指導(dǎo)教師_______________

設(shè)計(jì)時(shí)間2011年3月19日

評(píng)語(yǔ):

成績(jī)

牽引變電所牽引饋線保護(hù)設(shè)計(jì)線

一、設(shè)計(jì)題目及要求

1.1設(shè)計(jì)的題目

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27.5kV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(zhǎng)度端子平均電流有效電流短路電流

KmAAA

甲24.62823631023

20.4Q240319874

試對(duì)該牽引變電所牽引饋線進(jìn)行相關(guān)保護(hù)設(shè)計(jì)。

1.2.設(shè)計(jì)要求

（1）能根據(jù)提網(wǎng)絡(luò)以及已知條件，按照部頒繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置整定計(jì)算為規(guī)

范進(jìn)行設(shè)計(jì)；

（2）通過(guò)學(xué)習(xí)應(yīng)熟悉電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與配置的一般規(guī)定；

（3）正確理解繼電保護(hù)整定計(jì)算的基本任務(wù)；

（4）掌握整定計(jì)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(duì)繼電保護(hù)基本要求之間，能分別地進(jìn)行綜合考慮；

（6）掌握整定計(jì)算本系統(tǒng)運(yùn)行方式的選擇以及短路類型、短路點(diǎn)的確定；

（7）掌握整定系數(shù)的分析與應(yīng)用，掌握整定計(jì)算配合的原則。

二、饋線保護(hù)原理、配置及整定計(jì)算

2.1饋線保護(hù)原理

2.1.1自適應(yīng)阻抗保護(hù)

阻抗保護(hù)是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝地點(diǎn)之間的阻抗（或距離）。在牽引供電

系統(tǒng)中，阻抗保護(hù)通常采用多邊形特性，如圖1所示。根據(jù)牽引負(fù)荷的特點(diǎn)，為

了提高阻抗保護(hù)的躲負(fù)荷能力，在阻抗保護(hù)中增加自適應(yīng)判據(jù)，即根據(jù)電流中的

諧波含量自動(dòng)調(diào)節(jié)阻抗保護(hù)的動(dòng)作范圍。

自適應(yīng)阻抗保護(hù)的動(dòng)作判據(jù)如下：

"一R/g02<*力40或°W（《RZD

7

、或°4*/，-X7口和Xctg（p<R<Xctg（p+R

hxhhLZD(1)

在式（1）中，RZD為電阻整定值；XZD為電抗整定值；例為躲涌流偏移角;

仍為容性阻抗偏移角；丸為線路阻抗角。凡、/分別為考慮諧波抑制后的測(cè)

量電阻和測(cè)量電抗，其計(jì)算公式如下：

Rh=（l+KhKgh）R

.XL（l+KhK?）X色）

在式（2）中,長(zhǎng)?為綜合諧波含量,等于6十（+八）//、口、⑵13、

15分別為基波、二次、三次、五次諧波分量：儲(chǔ)為諧波抑制加權(quán)系數(shù)；

2.1.2電流速斷保護(hù)

電流速斷保護(hù)的原理框圖如圖2所示。

信號(hào)

一

Il^lNl---------tN1----------------------------?

跳閘

圖2電流速斷保護(hù)原理框圖

2.2.1阻抗I段的整定

阻抗I段按線路L全長(zhǎng)的85%整定，電抗邊XZD整定為:

0.85

X.D=0.85L(Xn+--------X,)

“Do1.1512

XZD=°-85X24.6X(0.4+KX。.12)=10.22。(4)

在式（4）中，X0為牽引網(wǎng)單位自阻抗的電抗分量；X12為上下行供電臂的

單位互阻抗的電抗分量；L牽引變電所SS到分區(qū)所SP之間的供電臂長(zhǎng)度。

電阻邊RZD按負(fù)荷阻抗整定。典型時(shí)限取0.：s。

2.2.2阻抗H段的整定

阻抗n段按線路上下行供電臂的總長(zhǎng)度2L整定，電抗邊XZD整定為：

XZD=1-5?2L.X。

XZD=1.5x2x24.6=29.52Q（5）

電阻邊RZD按負(fù)荷阻抗整定。時(shí)限與分區(qū)所SP處D3的保護(hù)時(shí)限配合，可取

0.5so

2.2.3電流速斷的整定

典型時(shí)限取0.1s。電流速斷按分區(qū)所SP處最大短路電流整定，并考慮一定

的裕度，電流速斷整定值為：

27d.sp.max

IZd=1-2x61°x占=4.88A（6）

在式（6）中，/心-為分區(qū)所sp處的最大短路電流。典型時(shí)限取0.1s。

2.2.4電流增量的整定

時(shí)限與分區(qū)所SP的D3處的保護(hù)時(shí)限配合，可取0.5s。電流增量一般作為牽

引網(wǎng)發(fā)生高阻接地故障時(shí)的保護(hù)，電流增量保護(hù)整定值△卻可按一列機(jī)車起動(dòng)電

流整定，并考慮一定的裕度。

1

△I=K-△I

ZdKF-max

ncT

△IZd=l.2X250X—=2A⑺

在式（7）中，KK為可靠系數(shù)，可取1.2；4戶max為一列機(jī)車最大起動(dòng)電流，

大小與機(jī)車類型有關(guān)。典型時(shí)限可取0.Is。

2.3分區(qū)所SP的D3處配置正向阻抗I段、反向阻抗I段、電流

速斷，可選配電流增量。

2.3.1）正向、反向阻抗I段的整定

阻抗I段按供電臂全長(zhǎng)L整定，電抗邊XZD整定為：

XZD=1-

XZD=1.5x24.6x0.4=14.76Q（8）

電阻邊RZD按負(fù)荷阻抗整定。典型時(shí)限取0.1S。

2.3.2）電流速斷

電流速斷按一列車的最大負(fù)荷電流整定，并考慮一定的裕度，計(jì)算公式如下:

IZD=「2」JC

IZD=1.2X610X^=4.88A⑼

在式（9）中為/“一列車的最大負(fù)荷電流。典型時(shí)限可取0.1S。

2.3.3）電流增量的整定

電流增量一般作為牽引網(wǎng)發(fā)生高阻接地故障時(shí)的保護(hù)，電流增量保護(hù)整定值

"”可按一列機(jī)車起動(dòng)電流整定，并考慮一定的裕度。

△1=1.2x250X—^=2A(10)

zd150

在式（10）中，KK為可靠系數(shù)，可取1.2；M尸max為一列機(jī)車最大起動(dòng)電

流，大小與機(jī)車類型有關(guān)。典型時(shí)限可取0.1s。

三、結(jié)論與心得

在做繼電保護(hù)配置時(shí)我們應(yīng)該使配置的結(jié)果滿足繼電保護(hù)的基本要求，就是

要保證可靠性、選擇性、速動(dòng)性和靈敏性?？墒沁@四個(gè)指標(biāo)在很多情況下是互相

矛盾的，因此我們要根據(jù)實(shí)際情況讓它們達(dá)到一定的平衡即可。在本設(shè)計(jì)中最終

選用了三段式距離保護(hù)，從對(duì)距離保護(hù)II段靈敏度檢驗(yàn)的結(jié)果可以看出，本設(shè)計(jì)

的速動(dòng)性較好，而可靠性和選擇性相對(duì)較差。也就是說(shuō)，較容易出現(xiàn)誤動(dòng)的情況。

本次課程設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了面對(duì)一個(gè)實(shí)際問(wèn)題，如何收集資料，如何運(yùn)用已學(xué)

過(guò)的課本知識(shí)，如何制定解決問(wèn)題的方案并通過(guò)實(shí)踐不斷地分析和解決前進(jìn)道路

上的所遇到的一切問(wèn)題，最終到達(dá)勝利的彼岸。雖然已經(jīng)按題目要求對(duì)相應(yīng)的繼

電器配置了保護(hù)，但是忽略了許多實(shí)際中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，所以該設(shè)計(jì)還有許多

不足之處，理論上計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)在實(shí)際中會(huì)出現(xiàn)很大的不同，所以該設(shè)計(jì)還需

補(bǔ)充與改進(jìn)，但是憑借自己僅學(xué)得的這點(diǎn)知識(shí)，只能做到此地步，由此我也