新疆工业高等专科学校
实训报告
实训科目二次回路及实验实训
系部电气与信息工程系专业供用电技术
班级10-2
姓名李晓楠
实训地点教室A425
指导教师段友莲
完成日期2012-12-17
新疆工业高等专科学校教务处印制
说明
一、报告封面必须按指定封面用钢笔或炭素笔填写，字体要规范。
二、报告应含有以下内容：
1、前言
2、实习目的及要求
3、实习时间
4、实习地点
5、实习单位和部门
6、实习内容：按实习大纲、实习进度计划的要求和规定，并结合自己的体会写。
7、实习总结
指导教师评语及成绩评定
教师评语：
年月日评定结果教师签字：
摘要
随着我国电力工业的迅速发展，各大电力系统的容量和电网区域不断扩大。继电保护装置广泛应用于电力系统、农网和小型发电系统，是电网及电气设备安全可靠运行的保证。
为给110KV单电源环形电网进行继电保护二次回路设计，首先选择过电流保护，对电网进行短路电流计算，包括适中电流的正序、负序、零序电流的短路计算，整定电流保护的整定值。在过电流保护不满足的情况下，相间故障选择距离保护，接地故障选择零序电流保护，同时对距离保护、零序电流保护进行整定计算。
同时详细介绍了主设备差动保护的整定算法，电气主接线的设计、做出短路点的等效电路图，对设备保护进行了相应的选择与校验。通过比较各个接线方式的优缺点，确定变电站的主接线方式。
目录
1系统条件 (1)
1.1主接线 (1)
1.2相关数据 (1)
2110KV线路继电保护整定计算 (2)
2.1三段式电流保护整定计算 (2)
2.2检验灵敏度系数 (5)
2.3距离保护整定计算 (7)
3110KV继电保护和自动装置的配置 (10)
3.1保护装置的配置 (10)
3.1.1主保护的配置 (10)
3.1.2后备保护的配置 (10)
3.2自动装置配置 (10)
3.2.1系统安全自动装置的配置 (11)
4110ＫＶ电流互、电压互感器选型 (12)
4.1电流互感器的选择 (12)
4.2电压互感器的选择 (13)
5110KV电流继电保护装配的配置 (14)
5.1PSL620C系列数字式线路保护装置概述 (14)
5.1.1适用范围 (14)
5.1.2功能配置及型号 (14)
5.1.3性能特点： (14)
总结 (16)
参考文献 (17)
1系统条件
1.1主接线
下图为某电力系统主接线。该系统由某发电厂的三台发电机经三台升压变压器由A 母线与单侧电源环形网络相连，其电能通过电网送至B、C、D三个降压变电所给用户供电。
1.2相关数据
⑴电网中的四条110kV线路的单位正序电抗均为0.4Ω/km；
⑵所有变压器均为YN,d11接线，发电厂的升压变压器变比为10.5/121，变电所的降压变压器变比为110/6.6；
⑶发电厂的最大发电容量为3×50MW，最小发电容量为2×50MW，发电机、变压器的其余参数如图示；
⑷系统的正常运行方式为发电厂发电容量最大，输电网络闭环运行；
⑸系统允许的最大故障切除时间为0.85s；
⑹线路AB、BC、AD、CD的最大负荷电流分别为230Ａ、150Ａ、230Ａ和140Ａ，负荷自启动系数；
⑺各变电所引出线上的后备保护的动作时间如图示，△t＝0.5s。
⑻系统中各110kV母线和变压器均设有纵差动保护作为主保护。
2110KV 线路继电保护整定计算
2.1三段式电流保护整定计算
计算网络参数：
选取基准功率ＳB=100MVA 和基准电压为VB=Vav
258
.050
100
129.0S S X X X X N B *G(N)*G3(B)*G2(B)*G1(B)=?=?===263.040
1001005.10S S X X X N B *T1(N)*T2(B)*1(B)T =?=?
==175.060
1001005.10S S X X N B *T3(N)*3(B)T =?=?=121.0115100404.0V S XL X 22
N
B 1*(B)L1=??=?=151.0115100
504.0V S XL
X 22
N
B 2
*(B)L2=??=?
=181.0115100
604.0V S XL X 2
2N
B 3*(B)L3=??=?=151.0115100
504.0V S XL
X 2
2N
B 4
*(B)L4=??=?
=N
B
*T4(N)*
T7(B)
*6(B)T *
T5(B)
*4(B)T S S X X X X X ?
====525.01005.10=?=最大运行方式下的最大电源阻抗：
163.0433.0||261.0175.0258.0||2
263
.02258.0X 1==++=）（）（
最小运行方式下的最大电源阻抗：
261.02
263.02258.0X 1=+=
最大短路电流计算和整定计算
为计算动作电流，应该计算最大运行方式下的三相短路电流，为校验灵敏度要计算最小运行运行方式下两相短路电流。为计算1OF、3OF、5QF、7QF 的整定值根据如上系统图可知，最大运行方式要求8QF 断开，等值阻抗图如下：
当K1点发生三相短路时，正序网络图如下：
正序阻抗：
[]100
.0525.0151.0||263.0181.0||263.0||121.0163.0X 1=+++=∈（）（基准电流：)(502.0115
3100
U 3S I B B B KA =?==
基准阻抗：Ω25.132100
115X 2
2B ===B B S V 三相短路的正序电流：101
.01
X X j E I 3X 13a1==+=
∈∈）（）
（）
（△短路电流：）（）
（）
（KA 02
.5502.0101I I m I B 3a133K1
=??=??=瞬时电流速断保护，即躲过本线路末端最大短路电流：1OF 电流一段整定值：
s
t KA 024
.602.52.1I K I 3K1rel 3act1==?=?=）（）（）（检验灵敏度系数：
L1024.6L14.025.132261.03115
23I L1Z Z E 23min min act1min max s <=?+??=?+?∈即：
Ⅰ。由此可知灵敏度不够同理可知：
当K2点发生三相短路时，正序网络图如下：
正序阻抗：119
.0X 1=∈基准电流：
502
.0I B =基准阻抗：Ω
25.132100
115X 2
2B ===B B S V 三相短路的正序电流：403.8119
.01
X X j E I 3X 13a1==+=
∈∈）（）
（）
（△短路电流：）（）
（）（KA 218
.4502.0403.81I I m I B 3a133K2=??=??=瞬时电流速断保护，即躲过本线路末端最大短路电流：3OF 电流一段整定值：
s
0t KA 062
.5218.42.1I K I 3K2rel 3act3==?=?=）（）（）（2.2检验灵敏度系数
L3I L3Z Z E 23
min act1min max s <=?+?∈即：Ⅰ。由此可知：灵敏度不够
当K3
点发生三相短路时，正序网络图如下：
正序阻抗：189
.0X 1=∈基准电流：
502
.0I B =基准阻抗：
Ω
25.132100115X 2
2B ===B B S V 三相短路的正序电流：
291.5189
.01
X X j E I 3X 13a1==+=
∈∈）（）
（）
（△短路电流：）（）（）（KA 656.2502.0291.51I I m I B 3a133K3
=??=??=瞬时电流速断保护，即躲过本线路末端最大短路电流：
5OF 电流一段整定值：
s
t 0KA 187
.3656.22.1I K I 3K3rel 3act5==?=?=）（）（）（检验灵敏度系数：
L4I L4Z Z E 23
min act1min max s <=?+?∈即：Ⅰ。由此可知灵敏度不够
7QF 的整定，仅需要加一个功率方向继电器就可以了。
由上诉可知电流保护Ⅰ灵敏度不够，在经济条件允许的情况下，为了保证电力系统能更好的运行，且考虑电压等级为110KV，所以可以采用距离保护：
短路电流列表：
）（）（）（KA 02
.5502.0101I I m I B 3a133K1=??=??=）（）（）（KA 218.4502.0403.81I I m I B 3a133K2=??=??=）（）（）（KA 656
.2502.0291.51I I m I B 3a133K3=??=??=
2.3距离保护整定计算
计算网络参数：
Ω
16404.0XL Z 11=?==L Ω
24604.0XL
Z 3
3=?==L Ω
20504.0XL Z 44=?==L Ω
Ｖ２２Ｂ
431.691155.10X X Z N *T4(N)T5
4T =?=?===距离保护整定值计算：
（1）1QF 距离保护整定值计算：
一段整定阻抗：Ω
Ⅰ
Ⅰ
8.131685.0Z K Z L1rel 1set =?==二段段整定阻抗：
与相邻下级L3段的一段配合：
ΩⅠ
Ⅰ4
.202485.0Z K Z L3rel 3set =?==
539
.0431
.692
1612X X -
1 K T4L1bmin =?-==Ω
）（）
（Ⅰ
ⅡⅡ569.214.20539.01680.0Z K X K Z 3set bmin L1rel 1set =?+?=?+=按躲过相邻变压器出口短路整定：
167.06
4
121X X -1 21K L2L1bmin =-=?=
）（）（Ω
）（）
（Ⅰ
ⅡⅡ316.19431.69167.01670.0Z K X K Z 4T bmin L1rel 1set =?+?=?+=灵敏度校验：要求
L11
set Z Z Ksen Ⅱ
=>1.25所以：
Ⅱ1
set Z =21.569Ω
t =0s
1、3QF 距离保护整定值计算：（同理）
ΩⅠ
Ⅰ4
.202485.0Z K Z L3rel 3set =?==Ω
Ⅱ262.70Z 1set =2、5OF 距离保护整定值计算：
0s
t 17
2085.0Z K Z L4rel 5set ==?==ΩⅠⅠ
考虑到7QF 仅需要加装一个功率方向继电器或者方向阻抗继电器，5QF 不需要和7QF 的距离保护装置配合，所以5QF 仅需要和T6的保护配合。Ω
Ⅱ
203.111Z 5set
根据设计要求：“系统允许的最大故障切除时间为0.85s”系统最低等级的后备保护延时时间都已经超过了了1.5S，如果按照阶梯原则配合，不满足设计要求，所以不需要加装三段保护。
3110KV继电保护和自动装置的配置
3.1保护装置的配置
3.1.1主保护的配置
由系统可知110KV线路配置有众联保护，全线路上任意点故障都能快速切除。保证系统稳定安全运行。
3.1.2后备保护的配置
考虑保护性能优越性：110线路应该配距离保护，但是距离保护复杂而且价格昂贵，维护困难。
考虑经济的优越性：可以尝试配三段式电流保护，同时由于系统是环网运行，相当于双电源运行一定要加方向元件。在110KV等级电力网络中，三段式电流保护可能在系统最小运行方式下没有保护范围，如果系统在最小运行方式下运行的几率不大的情况下，而且资金不够的情况下可以尝试三段式电流保护，基本可以保证系统正常运行。
考虑系统的运行方式：110KV高压输电网络应该属于大接地电力系统，需要配置零序保护。如上考虑到环网运行，也要加方向元件。保证保护不误动作。
继电保护保护装置的配置不是一层不变的，要考虑系统运行情况、经济状况、人员技能、环境影响等等情况，但是电力系统继电保护的基本任务不变：1.自动、迅速、有选择的将故障元件冲系统中切除。2.反应电力设备的不正常运行状态，并根据运行维护条件，动作于发出信号或跳闸。
3.2自动装置配置
电力系统自动装置是指在电力网中发生故障或异常时起控制作用的设备，主要包括自动重合闸、备用电源自动投入装置、低频减载和失压解列装置等设备，电网中自动装置的型号多、逻辑千变万化，在实际运行中会暴露一些问题。电网中自动装置的配置，需要我们进行全面的考虑。
3.2.1系统安全自动装置的配置
配置重合闸：在电力系统故障中，打多数故障是输电线路故障。运行经验表明大多数线路故障是“瞬时性”故障，此时，如果把断开的线路在合上，就能恢复正常供电。
如图所示：该系统为110KV输电线路系统，按照要求，每一个断路器都应该装有ARD 装置，并与继电保护后加速配合形成重合闸后加速保护，保证电力系统最大限度的正常供电。
配置备用电源自动投入装置：当线路或用电设备发生故障时，能够自动迅速、准确的把备用电源投入用电设备中或把设备切换到备用电源上，不至于让用户断电的一种装置。
如图所示：该系统为110KV输电线路系统，根据系统要求，如果B变电站或C变电站中的两台变压器，为了保证负荷可以长时间的正常运行，应该加入AAT装置。
配置低频、低压减载装置：它在电力系统发生事故出现功率缺额使电网频率、电压急剧下降时,自动切除部分负荷,防止系统频率、电压崩溃,使系统恢复正常,保证电网的安全稳定运行和对重要用户的连续供电。
如图所示：该系统为110KV输电线路系统，根据当地系统运行状况和系统要求，为了保证系统能够稳定运行，防止系统频率、电压崩溃应该在变电站B、C、D中配置低频、低压减载装置。
4110ＫＶ电流互、电压互感器选型
4.1电流互感器的选择
电流互感器的额定电压不小于安装地点的电网电压。
电流互感器的额定电流不小于流过电流互感器的长期最大负荷电流户内或户内式
作出电流互感器所接负载的三相电路图，根据骨仔的要求确定所需电流互感器的准确级；例如有功功率的测量需要0.5级；过流保护需要3级；差动保护需Ｄ级。
根据电路图确定每相线圈所串联的总阻抗欧姆数（包括负载电流线圈的阻抗、连接导线的电阻和接触电阻），要求其中总欧姆数最大的一相，不大于选定准确级下的允许欧姆数。
校验电动稳定性：流过电流互感器最大三相短路冲击电流与电流互感器原边额定电流振幅比值，应该不大于动稳定倍数。
校验热稳定：产品目录给出一秒钟热稳定倍数Ｋｔ，要求最大三相或者两相短路电流发热，不允许的发热。
根据系统电压等级和系统运行要求，由于缺乏一定的条件，只能根据最简单的条件选取ＬＺＷ—110型电流互感器，在条件允许的情况下应该根据系统运行的情况具体选择。
以下仅作为参考：110KV 电流互感器选择（1）U1e=U1g=110kV
（2）Igmax=110%I1e
A
I I g e 10001
.11102%110max ===(3)预选：LB7-110,技术参数如下表(4)校验：①热稳定校验：I(4)2tep=26.4(kA2S)
型号
技术参数
电流比
级次组合K d K t LB7-110
1200/5
0.2/10P15/10P20
135
75/1s
I1e=1200A；Kt=75；t=1s
(I1eKt)2t=(1.2×75)2×1=8100(kA2S)
I(4)2tep<(I1eKt)2t 符合要求
②动稳定校验：
K=135；I1e=1200A；ich=7.83(kA)
2291352.1221=??=d e K I (kA)
d
e ch K i 12<
符合要求
4.2电压互感器的选择
电压互感器的额定电压不小于安装地点电网额定电压。户外或者户内式。结构形式：
一般110ＫＶ及以上电压，采用三个单相电压互感器结成：12
-1003100
3U ；
-12，每一个
单项电压互感器
12-3100
对于发电机自动电压电压调整器的是三个单相电压互感器，接成△/Y0-12，每个单
相变比是112-100U ；
供发电机测量、同期及继电保护是用三相五柱式电压互感器。对发电机电压母线的电压互感器，用三相五柱式电压式。
作出电压互感器副边所接负荷的三相电路图，根据所接负荷要求，确定电压互感器准确级，一般有功功率测量要用0.5级。
根据上面结构形式的要求，不同地方的电压互感器不同，对于环网线路的运行根据电压等级匹配WVB110-20H 型电压互感器。由于条件不够具体的配置要按上面的电压互感器配置的要求来进行。
5110KV电流继电保护装配的配置
5.1PSL620C系列数字式线路保护装置概述
5.1.1适用范围
PSL620C系列数字式线路保护装置是以距离保护、零序保护和三相一次重合闸为基本配置的成套线路保护装置，并集成了电压切换箱和三相操作箱，适用于110KV、66KV 或35KV输配电线路。目前该系列保护装置有PSL621C、PSL622C、PSL623C、PSL626C、PSL627C五种型号。
5.1.2功能配置及型号
本系列保护装置基本配置（PSL621C）设有两个硬件完全相同的保护CPU模件，其中一个保护CPU完成距离保护功能，另一个保护CPU完成零序保护和三相一次重合闸功能，各CPU插件之间相互独立。
各种保护功能均由软件实现。保护的逻辑关系符合“四统一”设计原则。
5.1.3性能特点：
1）人性化：
装置采用大屏幕全汉化液晶显示器，可显示15×8个汉字，显示信息多；
事件和定值全部采用汉字显示或打印，摒弃字符表述方式；
录波数据以波形方式输出，包括模拟量和重要开关量，可由突变量或开关变位启动；
定值以汉字表格方式输出，控制字可按十六进制和按功能两种方式整定；
全汉化WINDOWS界面的调试和分析软件PSview，不但能完成人机对话的功能，还能对保护录波数据分析。
2）大资源：
保护功能模件（CPU）的核心为32位微处理器，配以大容量的RAM和Flash RAM，使得本装置
具有极强的数据处理能力和存储能力，可记录的录波报告为8至50个，可记录的事件不少于1000条。数据存入FLASHRAM中，装置掉电后可保持；
A/D模件采用16位的A/D转换和有源低通滤波，使本装置具有极高的测量精度；
采用CAN网作为内部通讯网络，数据信息进出流畅，事件可立即上传；
可独立整定32套定值，供改变运行方式时切换使用。
3）高可靠性：
装置采用背插式机箱结构和特殊的屏蔽措施，能通过IEC255－22－4标准规定的IV级（4KV±10％）快速瞬变干扰试验、IEC255－22－2标准规定的IV级（空间放电
35KV变电站继电保护课程设计(同名16366)
广西大学行健文理学院 课程设计 题目：35kV电网的继电保护设计 学院 专业 班级 姓名 学号 指导老师： 设计时间：2015年12月28日-2016年1月8日
摘要 电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源之一，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。 电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。电力系统继电保护的基本作用是：全系统范围内，按指定分区实时地检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警信号等措施，以求最大限度地维持系统的稳定、保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的损坏。随着电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。 随着电力系统的迅速发展。大量机组、超高压输变变电的投入运行，对继电保护不断提出新的更高要求。继电保护是电力系统的重要组成部分，被称为电力系统的安全屏障，同时又是电力系统事故扩大的根源，做好继电保护工作是保证电力系统安全运行的必不可少的重要手段，电力系统事故具有连锁反应、速度快、涉及面广、影响大的特点，往往会给国民经济和人民生活造成社会性的灾难。 本次毕业设计的题目是35kv线路继电保护的设计。主要任务是为保证电网的安全运行,需要对电网配置完善的继电保护装置.根据该电网的结构、电压等级、线路长度、运行方式以及负荷性质的要求，给35KV的输电线路设计合适的继电保护。 关键词：35kv继电保护整定计算故障分析短路电流计算
毕业设计（论文）220KV电网继电保护设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
引言 本文研究的是关于220KV电网继电保护。通过本次设计掌握和巩固电力系统继电保护的相关专业理论知识，熟悉电力系统继电保护的设计步骤和设计技能，根据技术规范，选择和论证继电保护的配置选型的正确性并培养自己在实践工程中的应用能力、创新能力和独立工作能力。 本次设计是根据内蒙古工业大学电力学院本科生毕业要求而进行的毕业设计。此次设计的主要内容是220KV电网继电保护的配置和整定，设计内容包括：计算系统中各元件参数；确定输电线路上TA，TV变比的选择及变压器中性点接地的选择；绘制电力系统等值阻抗图，确定系统运行方式并进行短路计算；确定电力系统继电保护的主保护和后备保护的选择及整定计算：主保护采用两套独立的、厂家不同的、能保护线路全长的保护装置（第一套CSC-103B光纤纵差保护；第二套PSL-603（G）分相电流差动保护），后备保护采用相间距离保护和接地零序电流保护；输电线路的自动重合闸采用单相自动重合闸方式。 由于各种继电保护适应电力系统运行变化的能力都是有限的，因而，对于继电保护整定方案的配合不同会有不同的保护效果，如何确定一个最佳的整定方案，将是从事继电保护工作的工程技术人员的研究课题。总之，继电保护既有自身的整定技巧问题，又有继电保护配置与选型的问题，还有电力系统的结构和运行问题。尤其，对于本文中220KV高压线路分相电流差动保护投运前的现场试验，一直是困扰技术人员的一个问题，由于线路两端距离的限制，现场试验不能像试验室那样方便。另外，光纤保护在长距离和超高压输电线路上的应用还有一定的局限性，在施工和管理应用上仍存在不足，但是从长远看，随着光纤网络的逐步完善、施工工艺和保护产品技术的不断提高，光纤保护将占据线路保护的主导地位。
GB 50545-2010 110KV~750KV架空输电线路设计规范强制性条文 1.第5.0.4条： 5.0.4 海拔不超过1000m时，距输电线路边相导线投影外20m处且离地2m高且频率为0.5MHz时的无线电干扰限值应符合表5.0.4的规定。 表5.0.4 无线电干扰限值 标称电压（kV) 110 220～330 500 750 限值dB(μv/m) 46 53 55 58 2.第5.0.5条： 5.0.5 海拔不超过1000m时，距输电线路边相导线投影外20m处，湿导线条件下的可听噪声值应符合表5.0.5的规定。 表5.0.5 可听噪声限值 标称电压（kV) 110～750 限值dB(A) 55 3. 第5.0.7条： 5.0.7 导、地线在弧垂最低点的设计安全系数不应小于2.5，悬挂点的设计安全系数不应小于2.25。地线的设计安全系数不应小于导线的设计安全系数。 4. 第6.0.3条： 6.0.3 金具强度的安全系数应符合下列规定： 1 最大使用荷载情况不应小于2.5。 2 断线、断联、验算情况不应小于1.5。 5. 第7.0.2条： 7.0.2 在海拔高度1000m以下地区，操作过电压及雷电过电压要求的悬垂绝缘子串的绝缘子最少片数，应符合表7.0.2的规定。耐张绝缘子串的绝缘子片数应在表7.0.2的基础上增加，对110～330kV输电线路应增加1片，对500kV输电线路应增加2片，对750kV输电线路不需增加片数。 表7.0.2 操作过电压及雷电过电压要求悬垂绝缘子串的最少绝缘子片数 标称电压(kV) 110 220 330 500 750 单片绝缘子的高度(mm) 146 146 146 155 170
输电线路继电保护原理及方法研究 发表时间：2018-10-17T10:37:09.870Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：章松[导读] 摘要：输电线路是电力系统构成中不可或缺的组成部分，承担着为用户传送电能的重任。 （国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司江苏连云港 222004）摘要：输电线路是电力系统构成中不可或缺的组成部分，承担着为用户传送电能的重任。由于其所处的复杂运行环境条件，其相对容易发生事故的概率，所以强化输电线路继电保护是一项非常关键而重要的举措。本文先对输电线路继电保护的基本原理进行了阐述，然后重点对常见的继电保护方法及应用进行了探讨。 关键词：输电线路；继电保护；原理；方法在输电线路运行维护中，继电保护是一种非常关键的保护装置，其是确保输电线路可以持久稳定输送电能的重要保障。一旦输电线路发生故障时，继电保护系统无法及时切除故障线路或电力设备，那么就无法起到保护输电线路乃至整个电力系统的作用，所以必须要强化输电线路继电保护。因此，选择科学、合理的继电保护装置设备对于保护输电线路运行稳定性具有重要意义。 一、输电线路继电保护的基本原理 输电线路继电保护实际上就是在输电线路上安装相应的继电保护装置，在输电线路中的电气设备出现不正常运行状态或者发生短路、断路等事故后可以使断路器产生跳闸动作或发送异常信号，可以及时切除输电线路中的异常电力设备，保证其他非故障电力设备可以保持正常运行，尽可能地缩小输电线路故障的范围。常见的继电保护装置的组成简图如图1所示，通过对输入信号进行处理，即可实现自动判断后续需要执行的保护动作。 图1 继电保护装置组成简图 二、输电线路继电保护的常用方法 2.1 电流保护法 考虑到电流速断无法对输电线路全长进行保护，无法将限时电流速断当作相邻电力设备的后备保护，所以为了可以对故障进行准确、快速切除，常常采用三段式电流保护的方式，即将过电流保护、限时电流速断以及常规电流速断这三种电流保护形式组合在一起。如图2所示的为一个单电源输电线路，其中的保护1，2，3，4互相配合实际上就组成了三段式电流保护。其中每段输电线路的Ⅱ段电流保护都可以配合后一段输电线路的Ⅰ断电流保护，且会有0.5s左右的延时时间。Ⅲ段电流保护配合下一段输电线路的Ⅲ段电流进行保护，相应的动作延时时间控制在0.5~1s。 图2 三段式电流保护示意图继电保护在保护输电线路可以采用有时限和无时限两种动作方式，在最短时间内结合输电线路所反馈出的输电信号做出跳闸选择，如此来确保输电线路的安全性。例如，在图2中，假定输电线路中的CD段出现了故障，那么由继电保护2执行相应动作，一旦其无法进行动作，那么在延时0.5s～1s时继电保护3执行相应动作，这样可以确保继电保护2保持正常工作状态，继电保护3不会出现误动情况。三段式电流保护这种继电保护装置的接线比较简单，可靠性相对较高，实际应用过程中需要靠动作电流进行无限时点波速断保护的选择性，同时由动作时限确保过电流保护和带时限电流速断保护。然而，在单电源环网或多电源网络状态下，常常很难满足三段式电流保护实际应用过程中的选择性要求。此外，由于无时限电流速断无法对输电线路全长进行有效保护，相应的保护范围以及灵敏度均会受到电力系统运行方式的影响。又或者在输电线路长度比较大且负荷量比较大的时候，输电线路末尾部位处的最小短路电流基本上和最大负荷电流之间比较接近，这时候继续应用三段式电流保护会无法确保其灵敏度满足规定要求。 2.2 差动保护法 为了确保输电线路运行的可靠性与稳定性，需要确保在无延时状态下将所保护输电线路上的各个故障点切除，如果采用电流保护法则无法满足相应的要求，但是可以采用差动保护法这种机电保护法确保输电线路运行的可靠性。差动保护法实际上就是借助基尔霍夫电流定理，当输电线路处于正常工作状态下或在区外故障条件下，如果输电线路流出和流入的数值保持一致，那么所设置的输电线路差动继电器不会发生动作。但是当本级输电线路内部出现故障后，两侧或三侧向输电线路故障点需要提供短路电流，差动保护感受到的二次电流和的正比于故障点电流，这时差动继电保护器则会发生动作。如图3，如果输电线路中出现异常问题，那么流入所设置的差动保护继电器中的电流就会和短路部位处的总电流值保持一致，即：，当流入所设置的差动保护继电器中的电流比动作电流值大的时候，就是使线路中所设置断路器出现跳闸。如果在输电线路外部出现异常情况的时候，，那么这时候流入所设置的差动保护继电器中的电流值为零，不会发生差动保护动作。
继电保护科学和技术是随电力系统的发展而发展起来的。电力系统发生短路是不可避免的，为避免发电机被烧坏发明了断开短路的设备，保护发电机。由于电力系统的发展，熔断器已不能满足选择性和快速性的要求，于1890年后出现了直接装于断路器上反应一次电流的电磁型过电流继电器。19世纪初，继电器才广泛用于电力系统保护，被认为是继电保护技术发展的开端。1901年出线了感应型过电流继电器。1908年提出了比较被保护元件两端电流的电流差动保护原理。1910年方向性电流保护开始应用，并出现了将电流与电压相比较的保护原理。1920年后距离保护装置的出现。1927年前后，出现了利用高压输电线载波传送输电线路两端功率方向或电流相位的高频保护装置。1950稍后，提出了利用故障点产生的行波实现快速保护的设想。1975年前后诞生了行波保护装置。1980年左右工频突变量原理的保护被大量研究。1990年后该原理的保护装置被广泛应用。与此同时，继电保护装置经历了机电式保护装置、静态继电保护装置和数字式继电保护装置三个发展阶段。20世界50年代，出现了晶体管式继电保护装置。20世纪70年代，晶体管式保护在我国被大量采用。20世纪80年代后期，静态继电保护由晶体管式向集成电路式过度，成为静态继电保护的主要形式。20世纪60年代末，有了用小型计算机实现继电保护的设想。20世纪70年代后期，出现了性能比较完善的微机保护样机并投入系统试运行。80年代，微机保护在硬件结构和软件技术方面已趋成熟。进入90年代，微机保护以在我国大量应用。20世纪90年代后半期，继电保护技术与其他学科的交叉、渗透日益深入。为满足电网对继电保护提出的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求，充分发挥继电保护装置的效能，必须合理的选择保护的定值，以保持各保护之间的相互配合关系。做好电网继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。 电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断注入新活力。未来继电保护的发展趋势是向计算机化、网络化保护、控制、测量、数据通信一体化智能化发展。 随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。其发展将出现原理突破和应用革命，发展到一个新的水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。
毕业设计（论文） 题目：平湖六店110kV变电站输电线路的继电保护设计 系（部）：电气工程系 专业班级：电力10-2 姓名：黄婷 指导教师：张国琴
2013年5 月19 日
摘要 继电保护可以保证电力系统正常运行，当系统中的电气设备发生短路故障时，能自动，迅速，有选择的将故障元件从系统中切除，以免故障元件继续遭到破坏，保证其他无故障部分正常运行；有能在排除故障的同时，也保证了人们生命财产安全。本次毕业设计以平湖六店110KV变电站的输电线路和电气接线方式作为主要原始数据，本设计围绕110KV变电站的输电线路进行的继电保护设计，根据平湖六店原始资料所提供的变电站一次系统图，重点介绍线路的无时限电流速断保护和定时限过流保护保护的作用原理，保护的范围，动作时限的特性，整定原则等，又相对平湖六店的输电线路进行了短路计算及其速断保护和定时限过电流保护的整定计算，灵敏度校验和动作时间整定，通过计算和比较从而确定了输电线路保护的选型。相辅也介绍了输电线路的其他几种保护，如接地保护，距离保护，纵差保护和高频保护，简单介绍了这几种保护的工作原理组成部件，整定计算，影响因素等方面。通过对输电线路继电保护的设计使得输电线路在电网中能更加安全的运行。 关键词：继电保护；短路计算；整定计算
Abstract Can ensure the normal operation of power system relay protection, short circuit fault occurs when the electrical equipment in the system, can automatically, rapidly and selectively to fault components removed from the system, so as to avoid fault components continue to damage, ensure the normal operation of other trouble-free part; Can design in pinghu six stores 110 kv substation of power lines and electrical connection mode as the main raw data, the design around the transmission lines of 110 kv substation relay protection design, according to pinghu six stores the original data provided by the substation system diagram at a time, focus on line without time limit current instantaneous fault protection and protection principle of fixed time limit over current protection, the scope of the protection action time limit characteristics, principle, etc., and relative pinghu six shop transmission lines for the calculation of short circuit and quick break protection and fixed time limit over current
继电保护课程设计 1、系统的等值电路图 1.1 两台变压器的等值阻抗计算 电压百分数的计算： ()()1(13)(12)(23)11%%%% 17.510.5 6.510.7522 k k k k U U U U ---= +-=+-=()()2(12)(23)(13)11%%%%10.5 6.517.50.2522 k k k k U U U U ---=+-=+-=- ()()3(13)(23)(12)11%%%%17.5 6.510.5 6.7522k k k k U U U U ---=+-=+-= 变压器的等值阻抗计算： 11%10.751000.1710010063 k B T TN U S X S =?=?= 22%0.251000.00410010063 k B T TN U S X S -=?=?=- 33% 6.751000.1110010063k B T TN U S X S = ?=?= 1.2 系统的等值电路图 系统的等值电路图如图1-1所示: 图1-1 系统的等值电路图
2、线路短路计算 分别进行最大运行方式和最小运行方式下各条线路发生对称三相短路，单相接地短路，两相接地短路和两相短路。 2.1 各线路阻抗参数及计算公式 经过查手册得：LGJ-400型线路=0x 0.396Ω/km ，LGJ-300型线路=0x 0.404Ω/km ，LGJ-150型线路=0x 0.425Ω/km ，LGJ-120型线路=0x 0.435Ω/km 。利用计算公式：0x x l =? 2.2 各线路阻抗参数计算数值 2.2.1各线路阻抗参数计算数值 各线路阻抗参数计算数值如下表2.1所示： 2.2.2各线路阻抗参数标幺值计算数值 标幺值计算为：2*B B U S x x ? = 计算数值如下表 2.2所示：（其中110 1.05115.5B U =?=Kv ）
目录 电力系统继电保护课程设计任务书 (1) 一、设计目的 (1) 二、课题选择 (1) 三、设计任务 (1) 四、整定计算 (1) 五、参考文献 (2) 输电线路三段式电流保护设计 (3) 一、摘要 (3) 二、继电保护基本任务 (3) 三、继电保护装置构成 (4) 四、继电保护装置的基本要求 (4) 五、三段式电流保护原理及接线图 (6) 六、继电保护设计 (7) 1.确定保护3在最大、最小运行方式下的等值电抗 (7) 2.相间短路的最大、最小短路电流的计算 (8) 3.整定保护1、2、3的最小保护范围计算 (8) 4.整定保护2、3的限时电流速断保护定值，并校验灵敏度 (9) 5.保护1、2、3的动作时限计算 (11) 参考文献： (12)
电力系统继电保护课程设计任务书 一、设计目的 1、巩固和加深对电力系统继电保护课程基础理论的理解。 2、对课程中某些章节的内容进行深入研究。 3、学习工程设计的基本方法。 4、学习设计型论文的写作方法。 二、课题选择 输电线路三段式电流保护设计 三、设计任务 1、设计要求 熟悉电力系统继电保护、电力系统分析等相关课程知识。 2、原理接线图 四、整定计算 ,20,3/1151Ω==G X kV E φ
,10,1032Ω=Ω=G G X X L1=L2=60km ,L3=40km, LB-C=30km,LC-D=30km, LD-E=20km,线路阻抗0.4Ω/km, 2.1=I rel K ,=∏rel K 15.1=I ∏rel K , 最大负荷电流IB-C.Lmax=300A, IC-D.Lmax=200A, ID-E.Lmax=150A, 电动机自启动系数Kss=1.5，电流继电器返回系数Kre=0.85。 最大运行方式：三台发电机及线路L1、L2、L3同时投入运行；最小运行方式：G2、L2退出运行。 五、参考文献 [1] 谷水清．电力系统继电保护（第二版）[M]．北京：中国电力出版社，2013 [2] 贺家礼．电力系统继电保护[M]．北京：中国电力出版社，2004 [3] 能源部西北电力设计院．电力工程电气设计手册（电气二次部分）．北京： 中国电力出版社，1982 [4] 方大千．实用继电保护技术[M]．北京：人民邮电出版社，2003 [5] 崔家佩等．电力系统继电保护及安全自动装置整定计算[M]．北京：水利电 力出版社，1993 [6] 卓有乐．电力工程电气设计200例[M]．北京：中国电力出版社，2002 [7] 陈德树．计算机继电保护原理与技术[M]．北京：水利电力出版社，1992
毕业设计（论文）题目35KV输电线路继电保护设计 学生姓名 学号 20093096 51 专业发电厂及电力系统 班级 20093096 指导教师 评阅教师 完成日期二零一一年十一月十一日 目录
摘要………………………………………………………………………………前言………………………………………………………………………………1．继电保护概论………………………………………………………………… 1.1继电保护的作用…………………………………………………………… 1.2电保护的基本原理和保护装置的组成…………………………………… 1.3对电力系统继电保护的基本要求………………………………………… 1.4 继电保护技术的发展简史………………………………………………… 2.35KV线路故障分析………………………………………………………… 2.1常见故障原因分析………………………………………………………… 2.2 35KV线路继电保护的配置…………………………………………… 4.电网相间短路的电流保护…………………………………………………… 4.1瞬时电流速断保护…………………………………………………………………… 4.2限时电流速断电流保护……………………………………………………… 4.3定时限过电流保护…………………………………………………………… 4.4电流三段保护小结…………………………………………………………… 5.输电线路三段式电流保护的构成及动作过程…………………………… 5.1零序电流保护………………………………………………………………… 6.中性点非直接接地电网中的接地保护…………………………………… 6.1、中性点不接地系统单相接地时的电流和电压 6.2中性点不接地电网的保护…………………………………………………… 6.3绝缘监视装置………………………………………………………………… 6.4零序电流保护……………………………………………………………… 6.5零序功率方向保护…………………………………………………………… 7.电流三段保护小结 结论………………………………………………………………………………致谢………………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………………… 35KV线路继电保护设计
110kV架空输电线路设计 摘要：近年来，随着电网建设的发展，线路不断增多，走廊越来越紧张，特别是由于规划部门对土地审批越来越严格，线路通道在很多地区已经成为影响电网建设的主要因素，因此有必要对提高单位线路走廊的输电能力进行研究。笔者从同塔多回路的安全可靠性、设计原则方面进行阐述。 关键词：110kV；架空；输电线路；设计 Abstract: In recent years, with the development of the power grid construction, the line is on the increase, corridor more and more nervous, especially because planning department to land more and more strict examination and approval, the line channel in many areas has become the main factors of influence power grid construction, it is necessary to improve the ability of transmission lines corridor unit. The author discusses design principles aspects more towers from the safety and reliability of the loop. Key Words: 110 kV; overhead; transmission lines; design 随着城市经济的快速发展，电力高压线路走廊越来越珍贵，对输电线路走廊的用地目趋紧张，因很多农村地区转变成了商业区和工业区，有些城市空闵地段也建成了住宅区，这样就导致了架空输电线路走廊的资源很大程度上减少了。为了使电网企业的建设速度跟得上城市发展的脚步，我们必须采取必要措旖，如尽量提高输电线路单位走廊的输电容量及土地使用率，设计建设一套同塔多回架设的杆塔系列等。设计同塔多回路是提高单位线路走廊的输送能力的一种十分有效的手段。在线路通道紧张时，不同电压等级或者不同送电方向局部必须采用同一通道，这种情况下就要利用同塔多回路来输电。在目前现代化建设中，高压输电线路的建设和地方土地使用规划的矛盾已经非常突出，特别是在人口稠密的城区范围和经济发达地区，线路走廊常常制约着电网的建设和规划。深入研究如何提高单位线路走廊的输电能力，既可以节约社会资源，又能充分使用线路走廊通道，还可以减少对输电线路走廊的投资。 1同塔多回架空输电线路的发展现状 我国城市化进程的速度加快，输电线线路在城市的穿梭，跨越民房、占用土地等情况与居民工作生活、使城市规划建设与输电线路的走向与占地资源的矛盾显露。因此我国也大力发展输电线路工程，采用国外的一些做法，采用同塔双回线路的设计方案。它的出现促使我国许多地区的输电线路工程设计改革，纷纷采用同塔双回线路的设计方案，甚至在有些地区某些新建线路要在已有线路上进行改造。由于城市用电量的增加，输电线路必须满足大输送量的需求，在现实设计中我们开始考虑设计建设多条同塔四回输电线路。城市的快速发展促使我国的电网建设正在向着同塔多回输电技术发展和进步。
继电保护课程设计 设计题目：输电线路继电保护设计班级： 姓名： 学号：0803402 指导老师：
目录 供电课程设计任务书 (2) 摘要 (3) 绪论 (3) 1.电力系统继电保护的原理和任务 (3) 2.对继电保护的基本要求 (3) 3.概述所作题目的意义、本人所做的工作及系统的主要功能 (4) 一、系统方案设计 (5) 二、短路电流和继电保护的整定计算 (6) （一）、AB段的继电保护进行整定计算及灵敏度校验 (6) （二）、BC段的继电保护进行整定计算及灵敏度校验 (8) （三）、CD段的继电保护进行整定计算及灵敏度校验 (10) 三、保护接线原理图 (11) 四、电流继电器型号的选择 (12) 五、课程设计体会 (13) 六、结束语 (13) 参考文献 (14)
供电课程设计任务书 一、设计题目 输电线路继电保护设计 二、设计需求 1，AB段和BC段均设两段式（速断，过流），CD段只设过流保护； 2，计算出各保护的整定值，并选择继电器的型号，而且校验其保护范围和灵敏度是否符合要求； 3，画出A站和B站的保护接线原理图。 三、原始参数 某企业供电系统图 ①速断可靠系数取1.2 ②限时速断可靠系数取1.1 ③过流可靠系数取1.2 ④接线系数取1 ⑤返回系数取0.85 ⑥自起动系数取1
摘要 供电系统中大量的不同类型的电气设备通过线路联结在一起。受线路运行环境复杂，线路分布广阔等因素的制约，故障在电力系统中的发生几乎是无法避免的，而各个环节之间又是相辅相成缺一不可的关系，因此无论哪一个环节出现故障，都会对整个系统的正常运行造成影响。输电线路是连接供电部门与用电部门的纽带，是整个店里系统的网络支撑，针对现有电力系统容量的扩大，电压等级的提高，线路输电容量的增加，为了保证电力系统运行的稳定性，本文对输电线路继电保护的任务及基本要求做简要说明，在对短路电流和继电保护动作电流进行了计算的基础上，对输电线路中继电保护配置进行了分析。 绪论 1、电力系统继电保护的原理和任务 继电保护原理是利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量（电流、电压、功率、频率等）的变化构成继电保护动作的原理，还有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分（和定值调整部分）、逻辑部分、执行部分。 继电保护的基本任务：(1)自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，并保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。(2)反应电气设备的不正常工作情况，并根据运行维护的条件(例如有无经常值班人员)，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。 2、对继电保护的基本要求 继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求：这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。 (1)可靠性是指保护该动作时应可靠动作。不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。
本科课程设计 课程名称：电力系统继电保护原理 设计题目：35kV输电线路继电保护设计
摘要 力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源之一，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有着极为重大的影响。 电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。电力系统继电保护的基本作用是：全系统范围内，按指定分区实时地检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或告警信号等措施，以求最大限度地维持系统的稳定、保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的损坏。随着电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力。 随着电力系统的迅速发展。大量机组、超高压输变变电的投入运行，对继电保护不断提出新的更高要求。继电保护是电力系统的重要组成部分，被称为电力系统的安全屏障，同时又是电力系统事故扩大的根源，做好继电保护工作是保证电力系统安全运行的必不可少的重要手段，电力系统事故具有连锁反应、速度快、涉及面广、影响大的特点，往往会给国民经济和人民生活造成社会性的灾难。 本次毕业设计的题目是35kv线路继电保护的设计。主要任务是为保证电网的安全运行,需要对电网配置完善的继电保护装置.根据该电网的结构、电压等级、线路长度、运行方式以及负荷性质的要求，给35KV的输电线路设计合适的继电保护。 关键词：35kv继电保护、整定计算、故障分析、设计原理
目录 1.1继电保护的作用 (3) 1.1.1继电保护的概念及任务 (3) 1.2继电保护的基本原理和保护装置的组成 (3) 1.2.1反应系统正常运行与故障时电器元件（设备）一端所测基本参数的变化而构 成的原理（单端测量原理，也称阶段式原理） (3) 1.2.2反应电气元件内部故障与外部故障（及正常运行）时两端所测电流相位和功 率方向的差别而构成的原理（双端测量原理，也称差动式原理） (3) 1.2.3保护装置的组成部分 (4) 1.3对电力系统继电保护的基本要求 (4) 1.3.1选择性 (4) 1.3.2速动性 (5) 1.3.3灵敏性 (5) 1.3.4可靠性 (5) 1.4继电保护技术发展简史 (5) 2.35KV线路故障分析 (6) 2.1常见故障分析 (6) 2.1.1相间短路 (6) 2.1.2接地短路 (7) 3、35KV线路继电保护的配置 (7) 4.电网相间短路的电流保护 (7) 4.1瞬时电流速断保护 (8) 4.1.1 瞬时电流速断保护的工作原理 (8) 4.1.2原理接线 (9) 4.1.3瞬时电流速断保护的整定计算 (9) 4.2限时电流速断电流保护 (13) 4.2.1限时电流速断保护的工作原理 (13) 4.2.2 限时电流速断保护的整定计算 (14) 4.2.3 限时电流速断保护的单相原理接线 (16) 4.3定时限过电流保护 (16) 4.3.1定时限过电流保护的工作原理 (16) 4.3.2定时限时电流保护的整定计算 (18) 4.3.3 定时限过电流保护的灵敏度校验和保护动作时间 (18) 5：致谢 (20) 6:参考文献 (21)
1 设计说明书 一、 d 5点短路电流计算 由于短路电流计算是进行电网继电保护配置设计的基础,加上时间的关系,指导老师只要求每个小组计算一个短路点。本小组计算第五个短路点。 (一三相短路电流计算: 最大运行方式:两电站的六台机组全部投入运行,中心变电所在地110 KV母线上的系统等值标么电抗为0.225。城关变电所总负荷为240A (35KV侧 ,由金河电站供给110KA、青岭电站供给130KA。剩余的110A经中心变电所送入系统。 根据题意转换出电抗标么值: 排除城关变电所,合并整理其它电抗值得:
整理合并得: X25=3.918 X26=1.833 整理合并得: X27=0.275 X28=0.175 合并、星-三角等值转换: X29=0.5 X30=7.583 X31=3.547 等值电抗转换: X32=0.712 X33=10.791 X34=5.047 计算得出的最大短路电流分别为:I S =7.731 I q =0.541 I j =1.115 第1页 (二两相短路电流计算:
最小运行方式:两电站都只有一台机组投入运行, 中心变电所110KV母线上的系统等值标么电抗为0.35城关变电所总负荷为105A(35KV侧 ,由金河电站供给40A、青岭电站供给65A。剩余的15A经中心变电所送入系统。 1、两相短路电流正序电抗化简: 最小运行方式下转换的电抗标么值: X1=0.35 X2=0.55 X3=0 X4=0.35 X5=0.55 X6=0 X9=0.292 X10=1 X12=5.33 X16=0.876 X19=0.75 X20= 4 合并青中线、金中线、中变电抗: X21=0.275 X22=0.175 X23=5.918 X24=6.33 整理、合并得: X25=0.625 X26=8.178 X27=8.751 整理、合并得: X28=0.825 X29=10.805 X30=11.562 2、两相短路电流负序电抗化简: 最小运行方式下转换的负序电抗标么值:
110kV输电线路设计要点分析 发表时间：2017-07-04T11:26:42.363Z 来源：《电力设备》2017年第7期作者：潘崇杰 [导读] 摘要:输电线路是电力系统的重要组成部分，担任着输送和分配电能的任务。因此对于输电线路的设计应进行全面充分的研究，其设计必须做到安全可靠、经济适用。 (中山市电力工程有限公司广东中山 528400) 摘要:输电线路是电力系统的重要组成部分，担任着输送和分配电能的任务。因此对于输电线路的设计应进行全面充分的研究，其设计必须做到安全可靠、经济适用。本文阐述了110kV输电线路设计的重要性，并对110kV电压等级中输电线路的基础设施设计以及整体线路设计的要点进行分析与探讨，以期能够为110kV输电线路设计工作提供参考。 关键词:110kV；输电线路；优化；设计要点 引言 随着电力工业蓬勃兴起，电网规模日益扩大，电网设备数量不断增加，输电线路设计成为一项常规性的工作。我国现阶段的输电线路设计过程中其结构主要可以分为电缆结构以及架空结构这两种结构，其中后者使用最多。通过架空线路，可实施远距离输电，有效节约资金，同时，还可以进行系统间的联网。目前110kV输电线路架设具有一定的复杂性，其中任何构件发生故障都有可能对输电的安全性和稳定性构成威胁，而掌握科学合理的输电线路设计要点可以有效的避免此类问题的出现。基于此，本文就110kV输电线路设计要点进行分析。 1 110kV输电线路设计的重要性 输电线路指的是输送电能，并联络各发电厂、变电站使之并列运行，实现电力系统联网；联网后，既提高了系统安全性、可靠性和稳定性，又可实现经济调度，使各种能源得到充分利用。所以高压输电线路是电力工业的大动脉，是电力系统的重要组成部分，其中110kV 输电线路在这个大动脉中占有非常重要的份额，也是电力系统中最基础的输电线路电压等级。为了确保电力事业能够持续健康发展下去，则需要做好110kV输电线路的设计工作，提高输电效率，减少输电成本，更高效的适应电力市场发展需求，进一步增强电力市场的核心竞争力，为企业创造更多的价值和效益，促进电力事业的蓬勃发展。 2 110kV输电线路基础设施设计 2.1 塔杆结构型式及分类 杆塔是架空线路中的基本设备之一，可根据其使用材料的材质进行分类，可分为钢筋混凝土电杆、钢管杆以及铁塔三种；若按照受力的特点以及用途则可以将其分为直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔以及终端杆塔等。 (1)一般线路的直线段上则适合使用直线杆塔，当线路运行正常时会伴有垂直荷载以及水平荷载，能够对断线以及其他顺线路方向上的张力有所支持。 (2)耐张杆塔不但能够承受垂直方向的荷载以及水平方向的荷载，还能够对更大顺线路方向的张力有所支持，例如断线时的张力或者是施工时紧线的张力。 (3)线路的转角处则更适合使用转角杆塔，其受力特点跟耐张杆塔的受力特点相同，但水平荷载的值较大，因为转角杆塔的水平荷载中还包含了角度合力。 (4)线路首末段则适合使用终端塔，不管是耐张型的终端塔，还是转角型的终端塔，其受力特点跟耐张、转角杆塔都相同，正常运行时需要承受单侧的顺线路方向的张力。 2.2 正确选择架空导线的材料 110kV输电线路的电压等级较高，为了确保导线的输送容量以及对地安全距离，则要选择不同的架空线。常见的几种架空线的材质为铝、铝合金、钢和铜等，而这其中铜作为最理想的导线材料，其导电性能和机械强度均较好，但价格较贵，除特殊需要外，一般不适合用在输电线路中。而铝制材料的导电性能仅次于铜，且质量轻，价格低廉，但机械强度较低，抗腐性也较差，因而也不适合单独用作110kV 输电线路。铝合金的导电性能与铝相近，机械强度接近铜，价格却比铜低，并具有较好的抗腐性能，不足之处是铝合金受震动断股现象比较严重，使其使用受到限制。而钢的机械强度较强，价格低廉，但导电性能差，为了避免其被腐蚀，则需要对其进行镀锌处理，钢材料的架空线常作为避雷线使用。综合以上各种材质的优缺点，选择110kV输电线路的导线时，一般考虑选用钢芯铝绞线，以钢作为芯线，主要用来承受架空导线的机械荷载，以铝作为外层导线，由于交流电的集肤效应，外层电阻率较小的铝导线主要用来承载电流，输送电能的作用。 3 110kV输电线路设计要点 3.1 案例分析 某水电站需架设1回110kV上网输电线路至某城郊区1座110kV变电站，两点直线距离约40km，途径40%的丘陵和60%的山地地区，途中需翻越海拔约1350m的一座群山，穿越一大片林区，线路架成后能实现水电站的信息数据上传以及调度通讯自动化。根据以上条件，对110kV线路输电线路进行优化设计与分析。 3.2 110kV输电线路设计要点 3.2.1 做好杆塔定位设计 ①做好模板曲线的设计工作，所谓的模板曲线主要指在最大弧垂气象条件下，根据一定的比例对悬链线进行绘制，即处于最大弧垂时，导线在空中悬挂的形状相似。要先对各气象条件下的比载进行计算，并对临界档距进行计算，对气象条件进行判别和控制，通常建议使用临界温度法以及临界比载法，对最大垂直弧垂出现的气象条件进行判别:是覆冰无风状态，还是最高温时无风状态，而后求得定位模板曲线，并剪切制作。②选定塔位，对档距以及杆型进行配置。选择塔位时要遵循档距配置的基本原则，最大限度地利用杆塔的高度和强度，尽量不要使相邻杆塔之间的档距相差太悬殊，防止杆塔承受过大的纵向不平衡张力，尽量避免出现孤立挡。设计选用杆塔时要尽可能的选择经济性较强的杆塔，尽可能的减少占有农田以及耕地，减少施工土石方量。 3.2.2 注意覆冰线路的设计 设计杆塔时，杆塔结构的荷载要设计得足够大。设计人员要对线路覆冰所形成的外加荷载予以充分考虑，并根据经常发生的严重覆冰
广东工业大学 华立学院 课程设计（论文） 35kV高压线路三段式电流保护系统设计 论文题目35kV高压线路三段式电流保护系统设计 系部机电与信息工程学部 专业电气工程及其自动化 班级 11级 4 班 学号 12031104026 学生姓名李星亮 指导老师李升源 起止时间 2014/6/25-2014/7/10 广东工业大学华立学院继电保护课程设计任务书6
题目名称35kV高压线路三段式电流保护系统设计 学部机电与信息工程学部 专业班级11电气4班 姓名李星亮 学号12031104026 一、原始数据 为图示的35kV单侧电源线路1处设计一个三段式电流保护系统。 原始数据：线路1的最大负荷电流为90A；电流互感器的变比为n TA=200/5（仅A、C两相安装有电流互感器，B相没有安装）；线路2的定时限过电流保护的动作时限为1.5s；最大运行方式K1、K2、K3点三相短路的短路电流和最小运行方式K1、K2、K3点两相短路的短路电流见下表： 二、应完成的工作 1 绘制35kV线路三段式电流保护的原理图和展开图。 2 根据给定的原始数据，计算各段电流保护的一、二次动作电流和动作时限。 3 选择设备，并以表格的形式列出设备清单。 4 进行成本核算。 四、论文提纲 1 引言 2 设计的原始数据 3 系统组成和工作原理 3.1 原理接线图和展开图 3.2 工作原理 4 动作电流和动作时限计算
4.1 电流Ⅰ段动作电流和动作时限的计算 4.2 电流Ⅱ段动作电流和动作时限的计算 4.3 电流Ⅲ段动作电流和动作时限的计算 5 设备选择 6 成本核算 7 结束语 五、课程设计文档装订顺序 1 封面 2 任务书 3 论文 注意：（1）不要把附录中的“论文格式范文”装订在里面。 （2）任务书和论文分别编页码；封面不编页码。