辐射型110kv输电线路保护设计
摘 要 随着社会的不断进步，电能已经成为我们社会发展的必需品。因此，对于供电的可靠程度和安全要求都在不断提高，特别是高压输电线路。所以继电保护在输电线路中的应用也越来越重要，它的发展也是非常的迅速。这次的毕业设计辐射型输电线路线路的保护设计，电网电压等级为110kV。主要工作是输电线路中各个断路器的距离保护和零序电流保护的整定计算。本次设计的内容包含有：在高压电网中电力系统的运行方式介绍和选择，变压器的中性点应当如何接地，当输电线路发生故障时对于正、负、零序网络制定。输电网络中计算元器件参数值，自动综合重合闸的设计和主变及线路的微机保护实现方案。
目 录
第一章 绪论 1
1.1电力系统的发展和短路故障 1
1.2电力系统中的继电保护 1
1.3 本文的主要工作 1
第二章 电力系统运行方式和线路保护方式 2
2.1电力系统运行方式的选择 2
2.2变压器中性点接地的选择 2
2.3线路保护的配置原则 2
2.4线路保护配置方案的确定 3
第三章 电力系统故障点的选择和制定正负零序网络 4
3.1电气系统主接线图和等值电路图及各短路点 4
3.2短路点的正负零序网络图 5
第四章 距离保护的整定计算和校验 7
4.1电力系统电抗计算 7
4.1.1基准值选择 7
4.1.2输电线路等值电抗 7
4.1.3变压器，发电机电抗 8
4.1.4最大负荷电流 9
4.2断路器501距离保护的整定计算和校验 9
4.2.1距离保护?段的整定计算 9
4.2.2距离保护??段的整定计算 9
4.2.3距离保护???段的整定计算 10
4.3断路器503距离保护的整定计算和校验 11
4.3.1距离保护?段的整定计算 11
4.3.2距离保护???段的整定计算 11
4.4断路器504距离保护的整定计算和校验 11
4.4.1Ⅰ段整定计算 11
4.4.2Ⅱ段整定计算
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12
4.4.3Ⅲ段整定计算 12
4.5断路器506距离保护的整定计算和校验 13
4.5.1距离保护?段的整定计算 13
4.5.2距离保护Ⅲ段的整定计算 14
4.6距离保护的评价 14
第五章 零序电流保护的整定计算和校验 15
5.1断路器506零序电流保护的整定计算和校验 15
5.1.1零序电流保护?段的整定计算 15
5.1.2零序电流保护Ш段的整定计算 15
5.2断路器503零序电流保护的整定计算和校验 15
5.2.1零序电流保护?段的整定计算 15
5.2.2零序电流保护Ш段的整定计算 16
5.3.1零序电流保护?段的整定计算 16
5.3.2零序电流保护II段的整定计算 16
5.3.3零序电流保护Ш段的整定计算 17
5.4断路器501零序电流保护的整定计算和校验 18
5.4.1零序电流保护?段的整定计算 18
5.4.2零序电流保II段的整定计算 18
5.4.3零序电流保III段的整定计算 18
5.5零序电流保护的评价 19
第六章 主变及线路微机保护的实现方案 20
6.1微机保护的组成 20
6.2变压器和线路的微机保护 20
6.2.1输电线路微机保护 20
6.2.2变压器微机保护 21
第七章 线路自动综合重合闸的设计 22
7.1自动综合重合闸的概述 22
7.2自动重合闸的基本要求 22
7.3自动综合重合闸与继电保护的配合 23
7.4线路的自动综合重合闸设计 23
7.4.1自动重合闸整定计算 24
第八章 MATLAB的简介及仿真分析 26
8.1MATLAB的简介 26
8.2距离保护仿真分析 26
结束语 32
致谢 33
参考文献 34
绪论
1.1电力系统的发展和短路故障
随着时代的进步电力系统的发展也得到了迅速的发展，继电保护技术也得到了人们的重视正在飞速成长。在过去的几十年的发展中，继电保护技术经历了多个阶段。各种各样的短路故障是影响电力系统稳定运行的主要因素之一。同时也是经常发生的而且也是各种故障中最危险的一种。下面几种结果可能会在发生短路故障时产生：
(1)电网中的电压会发生降低的情况，影响用户的正常使用。
（2）发生故障的地方会产生较高的短路电流并引起电弧，会使正常运行的装置遭到损坏。
（3）较大的短路电流在电气设备中会造成电气设备的使用年限变短，严重的会导致其完全报废。
（4）正常运行的发电机组的稳定状态遭到影响，导致整个电力系统发生波动严重的会使电力系统崩溃。
1.2电力系统中的继电保护
要使用多种多样的手段来降低和避免在电力系统中出现故障。但是如果出现了问题，就要要求能有针对性和快捷发现问题。多年的经验积累告诉我们，要做到这点安装保护设备在众多的元器件上是必不可缺的。继电器或者继电器及其附属设备的组合构成的保护结构是当前应用最为广泛的。如果电力系统中出现了元器件的故障问题或者异常的状况都会得到反馈，同时会发出报警动作和断路器会出现跳闸情况。降低故障率和异常状况带来的供电不稳定以及避免用电设施遭到破坏，确保电力系统正常的工作是继电保护的首要职责。
1.3 本文的主要工作
本次设计的主要工作是以110kV为基础电压等级的输电线路的保护设计。具体包含了输电线路中的距离保护和零序电流保护的整定计算。对于电力系统中的运行方式的介绍和选择也做了具体的分析。在系统中出现的故障点的分析和故障点正负零序网络的制定也给出了详细的说明。线路的自动综合重合闸的设计以及主变压器和线路的微机保护方案的确定都给出了研究的成果。
第二章 电力系统运行方式和线路保护方式
2.1电力系统运行方式的选择
在电力系统运行的过程当中，我们要求它的运行方式是稳定的，可靠的，经济的。当我们要对电力系统进行日常的检查和维修工作时，我们需要改变电力系统的运行方式，从而导致了电力系统的数据变动。所以在当初设计输电系统时应当选取合适的硬件设备以及继电保护的相关数值。在这种情况下电力系统的不同运行方式就会给我们提供多种参数值，从而来检验电气设备的稳定情况和继电保护设备的灵敏性。通常情况下运行方式分为两种，一种是最大运行方式，另一种是最小运行方式。二者各具优缺点，两种运行方式下如果出现短路情况，都将会产生短路电流。最大运行方式下，具有最大短路电流因为其短路阻抗最小。最小运行方式下，具有最小短路电流因为其短路阻抗最大。在最大运行方式下，其短路电流通常会被用于检验用电设备的稳定情况。在最小运行方式下，其短路电流通常会被用于检验继电保护设备的灵敏性。在本次设计中当所有设备全部正常工作时为最大的运行方式，当两个发电机只有其中一个正常运行时为最小的运行方式。
目 录
第一章 绪论 1
1.1电力系统的发展和短路故障 1
1.2电力系统中的继电保护 1
1.3 本文的主要工作 1
第二章 电力系统运行方式和线路保护方式 2
2.1电力系统运行方式的选择 2
2.2变压器中性点接地的选择 2
2.3线路保护的配置原则 2
2.4线路保护配置方案的确定 3
第三章 电力系统故障点的选择和制定正负零序网络 4
3.1电气系统主接线图和等值电路图及各短路点 4
3.2短路点的正负零序网络图 5
第四章 距离保护的整定计算和校验 7
4.1电力系统电抗计算 7
4.1.1基准值选择 7
4.1.2输电线路等值电抗 7
4.1.3变压器，发电机电抗 8
4.1.4最大负荷电流 9
4.2断路器501距离保护的整定计算和校验 9
4.2.1距离保护?段的整定计算 9
4.2.2距离保护??段的整定计算 9
4.2.3距离保护???段的整定计算 10
4.3断路器503距离保护的整定计算和校验 11
4.3.1距离保护?段的整定计算 11
4.3.2距离保护???段的整定计算 11
4.4断路器504距离保护的整定计算和校验 11
4.4.1Ⅰ段整定计算 11
4.4.2Ⅱ段整定计算
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4.4.3Ⅲ段整定计算 12
4.5断路器506距离保护的整定计算和校验 13
4.5.1距离保护?段的整定计算 13
4.5.2距离保护Ⅲ段的整定计算 14
4.6距离保护的评价 14
第五章 零序电流保护的整定计算和校验 15
5.1断路器506零序电流保护的整定计算和校验 15
5.1.1零序电流保护?段的整定计算 15
5.1.2零序电流保护Ш段的整定计算 15
5.2断路器503零序电流保护的整定计算和校验 15
5.2.1零序电流保护?段的整定计算 15
5.2.2零序电流保护Ш段的整定计算 16
5.3.1零序电流保护?段的整定计算 16
5.3.2零序电流保护II段的整定计算 16
5.3.3零序电流保护Ш段的整定计算 17
5.4断路器501零序电流保护的整定计算和校验 18
5.4.1零序电流保护?段的整定计算 18
5.4.2零序电流保II段的整定计算 18
5.4.3零序电流保III段的整定计算 18
5.5零序电流保护的评价 19
第六章 主变及线路微机保护的实现方案 20
6.1微机保护的组成 20
6.2变压器和线路的微机保护 20
6.2.1输电线路微机保护 20
6.2.2变压器微机保护 21
第七章 线路自动综合重合闸的设计 22
7.1自动综合重合闸的概述 22
7.2自动重合闸的基本要求 22
7.3自动综合重合闸与继电保护的配合 23
7.4线路的自动综合重合闸设计 23
7.4.1自动重合闸整定计算 24
第八章 MATLAB的简介及仿真分析 26
8.1MATLAB的简介 26
8.2距离保护仿真分析 26
结束语 32
致谢 33
参考文献 34
绪论
1.1电力系统的发展和短路故障
随着时代的进步电力系统的发展也得到了迅速的发展，继电保护技术也得到了人们的重视正在飞速成长。在过去的几十年的发展中，继电保护技术经历了多个阶段。各种各样的短路故障是影响电力系统稳定运行的主要因素之一。同时也是经常发生的而且也是各种故障中最危险的一种。下面几种结果可能会在发生短路故障时产生：
(1)电网中的电压会发生降低的情况，影响用户的正常使用。
（2）发生故障的地方会产生较高的短路电流并引起电弧，会使正常运行的装置遭到损坏。
（3）较大的短路电流在电气设备中会造成电气设备的使用年限变短，严重的会导致其完全报废。
（4）正常运行的发电机组的稳定状态遭到影响，导致整个电力系统发生波动严重的会使电力系统崩溃。
1.2电力系统中的继电保护
要使用多种多样的手段来降低和避免在电力系统中出现故障。但是如果出现了问题，就要要求能有针对性和快捷发现问题。多年的经验积累告诉我们，要做到这点安装保护设备在众多的元器件上是必不可缺的。继电器或者继电器及其附属设备的组合构成的保护结构是当前应用最为广泛的。如果电力系统中出现了元器件的故障问题或者异常的状况都会得到反馈，同时会发出报警动作和断路器会出现跳闸情况。降低故障率和异常状况带来的供电不稳定以及避免用电设施遭到破坏，确保电力系统正常的工作是继电保护的首要职责。
1.3 本文的主要工作
本次设计的主要工作是以110kV为基础电压等级的输电线路的保护设计。具体包含了输电线路中的距离保护和零序电流保护的整定计算。对于电力系统中的运行方式的介绍和选择也做了具体的分析。在系统中出现的故障点的分析和故障点正负零序网络的制定也给出了详细的说明。线路的自动综合重合闸的设计以及主变压器和线路的微机保护方案的确定都给出了研究的成果。
第二章 电力系统运行方式和线路保护方式
2.1电力系统运行方式的选择
在电力系统运行的过程当中，我们要求它的运行方式是稳定的，可靠的，经济的。当我们要对电力系统进行日常的检查和维修工作时，我们需要改变电力系统的运行方式，从而导致了电力系统的数据变动。所以在当初设计输电系统时应当选取合适的硬件设备以及继电保护的相关数值。在这种情况下电力系统的不同运行方式就会给我们提供多种参数值，从而来检验电气设备的稳定情况和继电保护设备的灵敏性。通常情况下运行方式分为两种，一种是最大运行方式，另一种是最小运行方式。二者各具优缺点，两种运行方式下如果出现短路情况，都将会产生短路电流。最大运行方式下，具有最大短路电流因为其短路阻抗最小。最小运行方式下，具有最小短路电流因为其短路阻抗最大。在最大运行方式下，其短路电流通常会被用于检验用电设备的稳定情况。在最小运行方式下，其短路电流通常会被用于检验继电保护设备的灵敏性。在本次设计中当所有设备全部正常工作时为最大的运行方式，当两个发电机只有其中一个正常运行时为最小的运行方式。
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