电力系统继电保护课程设计
正选择性或加速保护动作。
当灵敏度不能满足要求时，在满足速动性的前下，可考虑利用保护的相继动作，以提高保护的灵敏性。
在用动作电流、电压或动作时间能保证选择性时，不要采用方向元件以简化保护。 后备保护的动作电流必须配合，要保证较靠近电源的上一元件保护的动作电流大于下一元件保护的动作电流，且有一定的裕度，以保证选择性。
2.2 本设计的保护配置
2.2.1 主保护配置
选用三段式电流保护，经灵敏度校验可得电流速断保护不能作为主保护。因此，主保护应选用三段式距离保护。 2.2.2 后备保护配置
过电流保护作为后备保护和远后备保护。
3 短路电流计算
3.1 等效电路的建立
由已知可得,线路的总阻抗的计算公式为
其中：Z—线路单位长度阻抗；
L—线路长度。
所以，将数据代入公式(3.1.1)可得各段线路的线路阻抗分别为
X?ZL (3.1)
XL1?XL2?Z?L1?0.4?50?20(?) XL3?Z?L3?0.4?30?12(?)XBC?Z?LB?C
X?Z?LC?D?0.4?40?16(?) CD XDE?Z?LD?E?0.4?30?12(?)
经分析可知，最大运行方式即阻抗最小时，则有三台发电机运行，线路L1、L3 运行，由题意知G1、G3连接在同一母线上，则
Xsmin?(XG1||XG2?XL1||XL2)||(XG3?XL3)?(9?10)||(10?12)?10.2(?)
?0.4?60?24(?)
式中 Xsmin—最大运行方式下的阻抗值；
同理，最小运行方式即阻抗值最大，分析可知在只有G1和L1运行，相应地有
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由此可得最大运行方式等效电路如图3.1所示，最小运行方式等效电路图如图3.2所示。
Xs.max?XG1?XL1?18?20?38(?) 图3.1 最大运行方式等效电路图
图3.2 最小运行方式等效电路图
3.2 保护短路点及短路点的选取
选取B、C、D、E点为短路点进行计算。
3.3 短路电流的计算
3.3.1 最大方式短路电流计算
在最大运行方式下流过保护元件的最大短路电流的公式为
Ik?E??KE?Zs?Zk (3.2)
式中 E?—系统等效电源的相电动势；
Zk—短路点至保护安装处之间的阻抗；
Zs—保护安装处到系统等效电源之间的阻抗；
3。 2 K?—短路类型系数、三相短路取1，两相短路取
（1）对于保护2等值电路图如图3.1所示，母线D最大运行方式下发生三相短路流过保护2的最大短路电流为
IkDmax?E
Xsmin?XBC?XCD(3.3)
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代入数据得：
IkDmax?EXsmin?XBC?XCD
?1.32?kA?
(2) 对于保护 3 等值电路图如图 3.1所示，母线C最大运行方式下发生三相短路流
过保护3的最大短路电流为
IkCmax?E
Xsmin?XBC
代入数据得:
IkCmax?(3.4)
EXsmin?XBC
?1.94(kA)
最小方式短路电流计算 3.3.2
在最小运行方式下流过保护元件的最小短路电流的公式为
E?3 Ik.min?2Zs.min?ZL式中 E?—系统等效电源的相电动势；
Zs,min—保护安装处到系统等效电源之间的阻抗； ZL—短路点到保护安装处之间的阻抗。
所以带入各点的数据可以计算得到各点的的最小短路电流。
(3.5)
IEmin?ICmin?31151???639（A）2338?24?16?12 31151???927（A）2338?24
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4 保护的配合及整定计算
4.1 主保护的整定计算
4.1.1 动作电流的计算
最小保护范围计算式为
IIsetE?3 ??（4.1） 2Zsmax?z1Lmin其中 E?—系统等效电源的相电动势；
Zs.ma—短路点至保护安装处之间的阻抗； xz1—线路单位长度的正序阻抗。
(1)对于保护2等值电路图如图3.1所示，母线D最大运行方式下发生三相短路流过保护2的最大短路电流为
I相应的速断定值为
kDmax?1.32?kA?
整定原则：按照躲过本线路末端最大短路电流来整定。
? KⅠ? 1 IⅠ set rel ? I k D . 3 ? 1 . 32 ? 1 . 72 ( kA) . 2 . . max
最小保护范围根据式（4.1）可得
L2min??11.4?km?
即2处的电流速断保护在最小运行方式下没有保护区。
（2）对于保护3等值电路图如图3.1所示，母线C最大运行方式下发生三相短路流过保护3的最大短路电流为
IkCmax?1.94(kA)
相应的速断定值为
? 1 IⅠ ? KⅠ ? I . 3 ? 1 . 94 ? 2 . 52( kA)
. 3 .C . max set rel k
最小保护范围根据式（3.4）可得
L3min??38?km?
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即3处的电流速断保护在最小运行方式下也没有保护区。
所以，以上计算表明，在运行方式变化很大的情况下，电流速断保护在较小运行方式下可能没有保护区。 4.1.2 灵敏度校验
限时电流速断定值根据式(4.2)可以计算。
ⅡⅡⅠI?KsetreIlse t (4.2)
其中 KⅡre—l可靠系数，取值为1.15。
（2） 保护3的限时电流速断定值为
? K Ⅱ IⅠI Ⅱ ? 1 . 2 × 1 . 72 ? 2.1. ( kA)
set .3 rel set . 2
（1） 整定原则：按照躲过下级线路电流速断保护的最大动作电流来整定。
线路末端（即C处）最小运行方式下发生两相短路时的电流为
Ik.C.min?3E31153?×?0.93(kA)2Xs.max?XBC238?24 所以保护5处的灵敏度系数为
K?set.3
I.min0.93?k.C???0.44Iset2.1
也不满足Ksen≥1.2的要求。
可见，由于运行方式变化太大，3处的限时电流速断的灵敏度远不能满足要求。
4.2 后备保护的整定计算
4.2.1 动作电流的计算
过电流整定值计算公式为
I
ⅢsetˊⅢIrelKrelKssIL.max??KreKre （4.3）
其中 KrⅢ1.2； e—可靠系数，取值为l Kss—可靠系数，取值为1.5； Kre—可靠系数，取值为0.9。