输电线路距离保护设计(1)

辽 宁 工 业 大 学

微机继电保护课程设计（论文）

题目：220kV输电线路距离保护设计（1）

院（系）： 电气工程学院 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： （签字）

起止时间： 2014.12.15-12.26

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课程设计（论文）任务及评语

院（系）：电气工程学院 教研室：电气工程及其自动化 学 号 课程设计（论文）题目 系统接线图如图： 学生姓名 专业班级 220kV输电线路距离保护设计（1） A 1 30km 5 6 E 8 ??tOP8?0.5s2 3 C 38km 4 62km D ??tOP7?1s7 系统接线图 B 课程设计（论文）任务课程设计的内容及技术参数参见下表 设计技术参数 线路每公里阻抗为Z1=0.41?/km,线路阻抗角为φL=65°,AB、BC线路最大负荷电流为780A,负荷功率因数为 IcosφL=0.9,Krel?0.8, ???Krel?0.8Krel?0.35。电源电势为E=230kV, ZsAmax=14Ω, ZsAmin=9Ω,ZsBmax=32Ω,ZsBmin=15Ω。归算至230kV的各变压器阻抗为150Ω,容量ST为30MVA。其余参数如图所示。 工作量 一、整定计算 1.计算保护1距离保护第Ⅰ段的整定值和灵敏度。 2.计算保护1距离保护第Ⅱ段的整定值和灵敏度。 3.计算保护1距离保护第Ⅲ段的整定值和灵敏度。 4.分析系统在最小运行方式下振荡时，保护1各段距离保护的动作情况。 5.当距保护1出口20km处发生带过渡电阻Rarc=12Ω的相间短路时，保护1的三段式距离保护将作何反应（设B母线上电源开路）？ 二、硬件电路设计 包括CPU最小系统、电流电压数据采集、开关设备状态检测、控制输出、报警显示等部分。 三、软件设计 说明设计思想，给出参数有效值计算及故障判据方法，绘制流程图或逻辑图。 四、仿真验证 给出仿真电路及仿真结果，分析仿真结果同理论计算结果的异同及原因。

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续表 第一天：收集资料，确定设计方案。 第二天：距离保护I段、II段、III段的整定计算。 第三天：系统振荡和过渡电阻的影响分析。 第四天：硬件电路设计（最小系统、数据采集、状态检测部分）。 进度计划

第五天：硬件电路设计（控制输出、报警显示部分）。 第六天：软件设计（有效值计算、故障判据）。 第七天：软件设计（绘制流程图或逻辑图） 第八天：仿真验证及分析。 第九天：撰写说明书。 第十天：课设总结，迎接答辩。 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 指导教师评语及成绩 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算

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摘 要

在电力系统继电保护中输电电路的保护方法有很多，比如电流保护，电压保护，这些保护构成简单，可靠性强，一般能满足中，低压电网对保护的要求。但是因为保护灵敏度受系统运行状况的影响，所以可能导致保护范围的缩小，这时对线路的保护就达不到要求。

由于现代电网的发展迅速，电压等级也飞速增长，因此电流电压保护也就不在适合35kv的电网，因此距离保护就成了主要的保护方式。距离保护可以应用在任何结构复杂、运行方式多变的电力系统中，能有选择性的、较快的切除相间故障。当线路发生单相接地短路时，距离保护在有些情况下也能动作；当发生两相短路接地故障，它可与零序电流保护同时动作，切除故障。本文主要是针对220kv输电线路距离保护而设计的，介绍了距离保护的原理，分析在系统故障时，保护的第Ⅰ段，第Ⅱ段，第Ⅲ段的整定值，灵敏度的校验及动作时间的计算。及系统在最小运行方式下振荡时，保护1各段距离保护的动作情况。最后对系统进行整体硬件设计，画出硬件图，并用仿真软件MATLAB进行仿真，并对仿真结果进行分析。

关键词：距离保护；整定计算；系统振荡；MATLAB仿真；

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目 录

第一章 绪论 ......................................................... 1

1.1 电力系统继电保护概述 ............................................ 1 1.2 本文主要内容 .................................................... 1 第2章 输电线路距离保护整定计算 ..................................... 3

2.1 断路器1QF处的第Ⅰ段距离保护整定 ................................ 3 2.2 断路器1QF处的第Ⅱ段距离保护整定 ................................ 4 2.3 断路器1QF处的第Ⅲ段距离保护整定 ................................ 5 2.4 系统最小运行方式下保护动作情况 .................................. 6 2.5 过渡电阻对相间短路保护的影响 .................................... 7 第3章 系统硬件设计 ................................................. 9

3.1 CPU最小系统设计 ................................................. 9 3.2 数据采集系统设计 ............................................... 10 3.3 开关量输入/输出回路设计 ........................................ 11 3.4 报警显示 ....................................................... 13 第4章 系统软件设计 ................................................ 14

4.1 系统主流程图 ................................................... 14 4.2 参数有效值计算 ................................................. 15 第5章 系统仿真及说明 .............................................. 17 第6章 课程设计总结 ................................................ 19 参考文献 ........................................................... 20

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