专业：电气工程及其自动化
班级：电气093
姓名：张阿兰
学号：200811133
指导教师：任丽苗
兰州交通大学自动化与电气工程学院
2012 年 7月 7日
1设计原始资料
1.1 具体题目
图1.1所示系统中，发电机以发电机－变压器组方式接入系统，最大开机方式为4台机全开，最小开机方式为两侧各开1台机，变压器T5和T6可能2台也可能1台运行。其参数为：kV 3/115=ϕE , 1.G3 2.G3 1.G4 2.G411ΩX X X X ====；Ω10.~.4111=T X T X ，Ω30~0.T40.T1=X X ,Ω201.T61.T5==X X ,Ω400.T60.T5==X X ，km 60B A =-L ，km 40C B =-L ；线路阻抗Ω/km 4.021==Z Z ，Ω/km 2.10=Z ，线路阻抗角均为︒75，A 300BLmax C BLmax A ==--I I ，负荷功率因数角为︒302.1ss =K ，2.1re =K ，0.85Ⅰ rel =K ，
0.75Ⅱ
rel =K ，变压器均装有快速差动保护，试对1、3进行距离保护的设计。 图1.1 电力系统示意图
1.2 要完成的内容
本文要完成的内容是对线路的距离保护原理和计算原则的简述，并对线路各参数进行分析及对保护1和保护3进行距离保护的具体整定计算并注意有关细节。距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，反应故障点到保护安装处的距离而工作的保护。 2 题目分析与方案设计
2.1 题目分析
目前广泛采用具有三段动作范围的时限特性。三段分别称为距离保护的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 段，距离保护的第Ⅰ段是瞬时动作的，它的保护范围为本线路全长的80～85%；不能保护全线路，所以采取Ⅰ段和Ⅱ段作为主保护，Ⅲ段作为后备保护。
2.2 方案设计
2.2.1 主保护配置
距离保护Ⅰ段为无延时的速动段，它应该只反应本线路的故障，下级线路出口发生短路故障时，应可靠不动作。
在距离保护Ⅱ段整定时，应考虑分支电路对测量阻抗的影响，同时带有高出一个t ∆的时限，以保证选择性。
2.2.2 后备保护配置
为了作为相邻线路的保护装置和断路器拒绝动作的后备保护，同时也作为距离Ⅰ段与距离Ⅱ段的后备保护，还应该装设距离保护第Ⅲ段。
3 保护的配合及整定计算
3.1 主保护的整定计算
3.1.1 距离保护的整定动作值
(1)整定保护1～4的距离Ⅰ段
由题目已知条件计算可得AB 的正序阻抗
() 31.92Ω33%1600.4B A 1AB =+⨯==-L Z Z
线路BC 的正序阻抗
16404.0C B 1BC Ω=⨯==-L Z Z
可得保护1，2的距离保护Ⅰ段的整定值
Ω=⨯==⋅132.2792.3185.0AB Ιrel Ι 1.2set Z K Z
保护3，4的距离保护Ⅰ段的整定
Ω=⨯==6.131685.0BC I rel I set3,4Z K Z
(2)整定保护1、3的距离保护Ⅱ段
①保护1、3接地距离Ⅱ段的分支系数的计算
由于整个线路左端只装有发电机G2，右端只装有发电机G4，所以没有最大，最小分支系数，线路计算中分支系数按 b.m in K =1 计算，在距离Ⅱ段的整定计算中1b.min K =2.92，
在距离Ⅲ段的整定计算3b.max K =1.63计算。
②保护1距离Ⅱ段的整定计算
a) 当与相邻下级线路距离保护Ⅰ段相配合时，得
Ω=⨯+=+=14.34)6.13192.31(75.0Ⅰset.3
1b AB II rel II set.1）（Z K Z K Z b)当与相邻变压器的快速保护相配合时，得
Ω=⨯+=+=67.74)202.9292.31(75.0t 1b.min AB II rel II set.1）（Z K Z K Z
比较二者，取整定值较小的一个，所以取
34.14ΩII set.1=Z
③保护3距离Ⅱ段的整定计算
a)当与相邻下级线路距离保护Ⅰ段相配合时，得
Ω=⨯+⨯=⨯+=349.32)132.27116(75.0)(I set.2b 3BC II rel II 3set,Z K Z K Z
ggtv5b)当与相邻变压器的快速保护相配合时，得
Ω=⨯+⨯=⨯+=85.32)2039.116(75.0)(t b.min 3BC II rel II set.4Z K Z K Z
比较二者，取整定值较小的一个，所以取
Ω=349.32II 3set.Z循环流化床锅炉技术
3.1.2动作时间
(1) 保护1～3距离保护Ⅰ段的动作时间
由于保护Ⅰ段瞬时动作，所以保护1～4距离保护Ⅰ段的动作时间它的动作时限为Ⅰt ，是断路器固有的动作时间，约为0.5秒。
(2)保护1、3的距离保护Ⅱ段的动作时间
①保护1的距离保护Ⅱ段的动作时间
s t t t 15.05.0ΔII 3II
1=+=+= ②保护3的距离保护Ⅱ段的动作时间
s t t t 5.0ΔI 1II
3=+=
3.1.3灵敏度校验
(1) 保护1～4距离保护Ⅰ段的灵敏度校验网络电视直播系统
由阻抗整定计算可得，保护的Ⅰ段就只能保护线路全长的80%-85%，所以保护1～
4距离保护Ⅰ段的灵敏度为0.8-0.85。风力发电机叶片设计
(2)保护1、3的距离保护Ⅱ段的灵敏度校验
①保护1的距离保护Ⅱ段的灵敏度校验
1.251.0731.92
34.14AB Ιset.1sen <===Z Z K 不满足灵敏度要求。
由于灵敏度不满足要求，则距离保护1的Ⅱ段应改为与相邻元件保护3的Ⅱ段配合，则
48.2Ω32.349)10.75(31.92)(II set31b.mim AB II rel II set1=⨯+=+=Z K Z K Z
1.251.5131.92
管串48.2AB II set.1sen >===Z Z K 则满足灵敏度的要求
② 保护3的距离保护Ⅱ段的灵敏度校验
25.102.216349.32BC
II set.3sen >===Z Z K 满足灵敏度的要求
3.2 后备保护的整定计算
3.2.1阻抗的整定计算
(1) 保护1距离Ⅲ段的整定计算投票箱制作
保护1距离Ⅲ段的整定计算按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定，即
Ω=⨯⨯==53.1903
.031109.0L.max L.min L.min I U Z III L.min
set.1rel ss re set L cos()Z Z K K K ϕϕ=
- 取2.1rel =K ，2.1ss =K ，2.1re =K 和o set 75ϕ=，o L 30ϕ=，于是
Ω=-⨯⨯=⋅93.155)
3075cos(2.12.12.153.190III 1set οοZ (2) 保护3距离Ⅲ段的整定计算
距离Ⅲ段的整定阻抗按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定，即
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