繼電保護(hù)原理課程設(shè)計指導(dǎo)手冊

1、繼電保護(hù)原理課程設(shè)計指導(dǎo)手冊繼電保護(hù)原理課程設(shè)計學(xué)院：自動化學(xué)院 適用專業(yè)：電氣工程及其自動化課程設(shè)計名稱：繼電保護(hù)原理課程設(shè)計 課程代碼 ：學(xué)分?jǐn)?shù)：1 學(xué)時數(shù)：16一、課程設(shè)計目的本課程設(shè)計是學(xué)生在學(xué)完電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理課程之后、進(jìn)行的一個綜合性的教學(xué)實踐環(huán)節(jié)。通過本課程設(shè)計一方面使學(xué)生獲得綜合運用學(xué)過的知識進(jìn)行電力變電所、牽引變電所各主要元件的保護(hù)設(shè)計及整定和保護(hù)設(shè)備的選型的基本能力，另一方面能鞏固與擴(kuò)大學(xué)生的電氣綜合設(shè)計知識，為畢業(yè)設(shè)計做準(zhǔn)備，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及今后從事科學(xué)研究、工程技術(shù)工作打下較堅實的基礎(chǔ)。通過本課程設(shè)計，學(xué)生能運用電氣基礎(chǔ)課程中的基本理論和實踐知識，正確地解決電力變

2、電所、牽引變電所的主要元件保護(hù)設(shè)計等問題。通過對電力變電所或牽引變電所的某一主要設(shè)備的保護(hù)設(shè)計的計算、整定及保護(hù)的具體接線訓(xùn)練，可以提高學(xué)生繼電保護(hù)的設(shè)計能力，學(xué)會使用相關(guān)的手冊及圖冊資料：1掌握繼電保護(hù)保護(hù)方案的確定原則，整定計算的一般步驟，了解系統(tǒng)運行方式的確定，保護(hù)整定系數(shù)的分析與應(yīng)用，前后級整定配合的基本原則；  2掌握保護(hù)、控制、測量、信號回路閱讀和設(shè)計基本方法。3學(xué)習(xí)相關(guān)保護(hù)設(shè)備的選擇和一般的維護(hù)。二、課程設(shè)計的要求學(xué)生要按照課程設(shè)計指導(dǎo)書的要求，根據(jù)題目所給原始參數(shù)進(jìn)行設(shè)計。本課程設(shè)計的基本步驟是：1、能根據(jù)提供網(wǎng)絡(luò)以及已知條件，按照部頒繼電保護(hù)和自動裝置整定計算的規(guī)范

3、進(jìn)行設(shè)計。2、通過學(xué)習(xí)應(yīng)熟悉電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計與配置的一般規(guī)定；3、正確理解繼電保護(hù)整定計算的基本任務(wù)；4、掌握整定計算的步驟；熟悉主保護(hù)、后備保護(hù)和輔助保護(hù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用；5、對繼電保護(hù)基本要求之間，能分別地進(jìn)行綜合考慮；6、掌握整定計算對系統(tǒng)運行方式的選擇以及短路類型、短路點的確定；7、掌握整定系數(shù)的分析與應(yīng)用；掌握整定計算配合的原則。 三、課程設(shè)計的主要內(nèi)容及注意事項（一）主要內(nèi)容：1、保護(hù)的配置及選擇； 2、短路電流計算及殘余電壓的計算（系統(tǒng)運行方式的考慮、短路點的考慮、短路類型的考慮）； 3、保護(hù)配合及整定計算； 4、保護(hù)原理展開圖的設(shè)計； 5、對保護(hù)的評價。 （二）注意事項：

4、 、短路電流及殘余電壓計算在決定保護(hù)方式前，必須較詳細(xì)地計算各短路點短路時，流過有關(guān)保護(hù)的短路電流 和保護(hù)安裝處的殘余電壓 。然后根據(jù)計算結(jié)果，在滿足“繼電保護(hù)和自動裝置技術(shù)規(guī)程”和題目給定的要求條件下，盡可能采用簡單的保護(hù)方式。其計算步驟及注意事項如下。（1）系統(tǒng)運行方式的考慮除考慮發(fā)電廠發(fā)電容量的最大和最小運行方式外，還必須考慮在設(shè)備檢修或故障切除的情況下，發(fā)生短路時流過保護(hù)裝置的短路電流最大和最小的系統(tǒng)運行方式，以便計算保護(hù)的整定值和保護(hù)靈敏度。在需采用電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)時，還必須考慮系統(tǒng)的正常運行方式。（2）短路點的考慮 求不同保護(hù)的整定值和靈敏度時，應(yīng)注意短路點的選擇。若要繪制短路

5、電流、電壓與距離的關(guān)系曲線，每一條線路上的短路點至少要取三點，即線路的始端、中點和末端三點。（3）短路類型的考慮 相間短路保護(hù)的整定計算應(yīng)取系統(tǒng)最大運行方式下三相短路電流，以作動作電流整定之用；而在系統(tǒng)最小運行方式下計算兩相短路電流，以作計算靈敏度之用。 的計算選用三相短路或兩相短路進(jìn)行計算均可，因為對保護(hù)所取的殘余而言，三相短路和兩相短路的殘余數(shù)值相同。若采用電流電壓聯(lián)鎖速斷保護(hù)，系統(tǒng)運行方式應(yīng)采用正常運行方式下的短路電流和電壓的數(shù)值作為整定之用。（4）短路電流 和殘余電壓 列表為了便于整定計算時查考每一點的短路時保護(hù)安裝處的短路電流 和殘余電壓 ，將計算結(jié)果列成表格。流過保護(hù)安裝處的短路電

6、流應(yīng)考慮后備保護(hù)的計算需要，即列出本線路各短路點短路時流過保護(hù)安裝處的短路電流，還要列出相鄰線路各點短路時流過保護(hù)安裝處的短路電流。保護(hù)安裝處的殘余電壓 列表與短路電流 相似。 計算短路電流和殘余電壓時，用標(biāo)么值或用有名值均可，可根據(jù)題目的數(shù)據(jù)，用較簡單的方法計算。電壓一律用平均電壓。、保護(hù)方式的考慮及整定計算采用什么保護(hù)方式，主要視其能否滿足規(guī)程的要求。能滿足要求時，所采用的保護(hù)就可采用；不能滿足要求時，就必須采取措施使其符合要求或改用其他保護(hù)方式。 選用保護(hù)方式時，首先考慮采用最簡單的保護(hù)，以便提高保護(hù)的可靠性。當(dāng)采用簡單保護(hù)不能同時滿足選擇性、靈敏性和速動性要求時，則可采用較復(fù)雜的保護(hù)方

7、式。選用保護(hù)方式時，可先選擇主保護(hù)，然后選擇后備保護(hù)。通過整定計算，檢驗?zāi)芊駶M足靈敏性和速動性的要求。當(dāng)采用的保護(hù)不能很好地滿足選擇性或速動性的要求時，允許采用自動重合閘來校正選擇性或加速保護(hù)動作。當(dāng)靈敏度不能滿足要求時，在滿足速動性的前題下，可考慮利用保護(hù)的相繼動作，以提高保護(hù)的靈敏性。在用動作電流、電壓或動作時間能保證選擇性時，不要采用方向元件以簡化保護(hù)。 后備保護(hù)的動作電流 必須配合，要保證較靠近電源的上一元件保護(hù)的動作電流 大于下一元件保護(hù)的動作電流 ，且有一定的裕度，以保證選擇性。、繪制保護(hù)原理接線圖 要求繪制單線原理接線圖及某一元件保護(hù)原理展開圖。 、說明書 說明書應(yīng)有下列內(nèi)容：

8、（1）題目 （2）保護(hù)整定計算結(jié)果，計算結(jié)果用表格列出。必須說明系統(tǒng)運行方式、短路點與短路類型的決定原則或依據(jù)，以及計算時考慮的其他因素。 （3）保護(hù)方式的選擇及整定計算結(jié)果 要求說明選用保護(hù)方式的原則，各保護(hù)的整定計算條件，并用表格列出整定計算結(jié)果。整定計算時所采用的公式及各種系數(shù)的數(shù)值也應(yīng)列出。 （4）對保護(hù)的評價 主要根據(jù)“繼電保護(hù)和自動裝置技術(shù)規(guī)程”及題目給定的要求，從選擇性、靈敏性和速動性、可靠性四個方面來評價所采用保護(hù)的質(zhì)量。當(dāng)某一方面不能滿足要求時，要分析它可能產(chǎn)生的后果，并提出補(bǔ)救措施。四、考核評估 通過計算、總結(jié)報告和學(xué)習(xí)態(tài)度綜合考評，并結(jié)合學(xué)生的動手能力，獨立分析解決問題的

9、能力和創(chuàng)新精神。成績分優(yōu)、良、中、及格和不及格五等。考核標(biāo)準(zhǔn)包括：1、課程設(shè)計的正確性。2、學(xué)生的工作態(tài)度、動手能力、創(chuàng)新精神。3、總結(jié)報告?？偝煽冊u定：滿分為100分，總分=第一項成績×50%+第二項成績×20%+第三項成績×30%90-100分為優(yōu)秀，80-89分為良好，70-79分為中等，60-69分為及格，60分以下為不及格。成績單上按優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格填寫。五、設(shè)計時間安排本次課程設(shè)計安排1周的時間，具體安排如下：設(shè)計安排設(shè)計時間天數(shù)課程溫習(xí)，明確課程設(shè)計的任務(wù)、進(jìn)程和目標(biāo),做好所有準(zhǔn)備工作。 1天運行方式的確定和短路電流計算 1天繼電保護(hù)整

10、定計算 1天保護(hù)原理展開圖設(shè)計 1天課程設(shè)計報告撰寫 1天六、課程設(shè)計實習(xí)題1、如下圖所示網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)參數(shù)為：=115/kV,、,km、km,線路阻抗0.4/km,、, 試對線路BC、CD、DE進(jìn)行電流保護(hù)的設(shè)計。2、 系統(tǒng)接線圖如下圖，發(fā)電機(jī)以發(fā)電機(jī)-變壓器組方式接入系統(tǒng)，最大開機(jī)方式為4臺機(jī)全開，最小開機(jī)方式為兩側(cè)各開1臺機(jī)，變壓器T5和T6可能2臺也可能1臺運行。參數(shù)為：=115/kV,5、=5=15,、,線路阻抗0.4/km,、,試對1、2、3、4進(jìn)行零序保護(hù)的設(shè)計。3、如下圖所示系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)以發(fā)電機(jī)-變壓器組方式接入系統(tǒng)，最大開機(jī)方式為4臺機(jī)全開，最小開機(jī)方式為兩側(cè)各開1臺機(jī)，變壓器

11、T5和T6可能2臺也可能1臺運行。參數(shù)為：=115/kV,15、=10,=30,、,線路阻抗0.4/km,線路阻抗角均為，,負(fù)荷功率因數(shù)角為，變壓器均裝有快速差動保護(hù)。試對1、2、3、4進(jìn)行距離保護(hù)的設(shè)計。4、 一臺雙繞組降壓變壓器的容量為15MVA，電壓比為35±2×2.5%/6.6kV，Y，d11接線；采用BCH-2型繼電器。求差動保護(hù)的動作電流。已知：6.6kV外部短路的最大三相短路電流為9420A；35kV側(cè)電流互感器變比為600/5，35kV側(cè)電流互感器變比為1500/5；可靠系數(shù)取。試對變壓器進(jìn)行相關(guān)保護(hù)的設(shè)計。5、如下圖所示網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)參數(shù)為：=115/kV,、

12、,km、km,線路阻抗0.4/km,、, 試對線路L1、L2、L3進(jìn)行距離保護(hù)的設(shè)計。 6、一臺雙繞組牽引變壓器的容量為15MVA，電壓比為110±2×2.5%/27.5kV，Y，d11接線；已知：27.5kV外部短路的最大短路電流為2400A、最小短路電流為2000A，110kV側(cè)電流互感器變比為300/5，27.5kV側(cè)電流互感器變比為900/5；可靠系數(shù)取。試對牽引變壓器進(jìn)行相關(guān)保護(hù)的設(shè)計。7、某牽引變電所甲采用直接供電方式向復(fù)線區(qū)段供電，牽引變壓器類型為110/27.5kV，三相平衡接線，兩供電臂電流歸算到27.5kV側(cè)電流如下表所示。牽引變電所供電臂長度km端子平

13、均電流A有效電流A短路電流A甲24.6282363102320.4240319874試對該牽引變電所牽引變壓器進(jìn)行相關(guān)保護(hù)設(shè)計。8、某牽引變電所甲采用直接供電方式向復(fù)線區(qū)段供電，牽引變壓器類型為110/27.5kV，三相平衡接線，兩供電臂電流歸算到27.5kV側(cè)電流如下表所示。線路阻抗0.6/km牽引變電所供電臂長度km端子平均電流A有效電流A短路電流A甲24.6282363102320.4240319874試對該牽引變電所牽引饋線進(jìn)行相關(guān)保護(hù)設(shè)計。9、教師自定綜合設(shè)計題目七、教材與參考書使用教材：1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理 張保會主編 電力出版社主要參考書：2、電氣化鐵道設(shè)計手冊：牽引供電系統(tǒng)

14、 鐵道部電氣化工程局電氣化勘測設(shè)計院編 中國鐵道出版社3、電氣化鐵道施工手冊：牽引變電所 鐵道部電氣化工程局第一工程處編 中國鐵道出版社4、5、附設(shè)計格式模板封面格式：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計題目：班級：姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：設(shè)計時間：評語：成績設(shè)計正文內(nèi)容格式1設(shè)計原始資料：1.1具體題目1.2要完成的內(nèi)容書寫格式說明：標(biāo)題“設(shè)計原始資料”選用模板中的樣式所定義的“標(biāo)題1”，再居中；或者手動設(shè)置成字體：黑體，居中，字號：小三，1.5倍行距，段后11磅，段前為0。正文選用模板中的樣式所定義的“正文”，每段落首行縮進(jìn)2字；或者手動設(shè)置成每段落首行縮進(jìn)2字，字體：宋體，字號：小四，行距：多倍行距

15、1.25，間距：段前、段后均為0行，取消網(wǎng)格對齊選項。2分析要設(shè)計的課題內(nèi)容（保護(hù)方式的確定）2.1設(shè)計規(guī)程2.2本設(shè)計的保護(hù)配置主保護(hù)配置后備保護(hù)配置3短路電流及殘壓計算3.1等效電路的建立書寫說明：圖在正文中的格式示例如圖3.1所示。圖3.1 樣式圖3.1顯示了論文模板中所定義的樣式選擇方法。使用鼠標(biāo)選擇相應(yīng)的樣式，對應(yīng)的文字格式就發(fā)生相應(yīng)改變。(1) 圖的繪制方法 論文中的圖不能直接粘貼自其它文獻(xiàn)，必須自己畫。 簡單文字圖可用WORD直接繪制。(2) 圖的位置 圖居中排列。 圖與上文應(yīng)留一行空格。 圖中若有附注，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字和右半圓括號按順序編排，如注1），附注寫在圖的下方。3.2保

16、護(hù)短路點的選取3.3短路電流的計算最大方式短路電流（或殘壓）計算書寫說明：由于一般的文獻(xiàn)資料中所給出的載荷和抗力的統(tǒng)計參數(shù)主要為變異系數(shù)，為便于討論，定義公式形式如下： (3.1)其中，R，S分別為抗力和載荷效應(yīng)的均值，。(1) 公式要居中。較長的公式，如必須轉(zhuǎn)行時，最好在等號處轉(zhuǎn)行，如做不到這一點,要在+，-，×，÷等數(shù)學(xué)符號處轉(zhuǎn)行。數(shù)學(xué)符號應(yīng)寫在轉(zhuǎn)行處的行首，上下式盡可能在等號“”處對齊。(2) 公式序號應(yīng)按章編號，公式編號在行末列出，如(3.1)、(3.2)。(3) 公式位置：公式之間及上下文間設(shè)置半行間距或者6磅，作者可根據(jù)情況適當(dāng)調(diào)整，以保證格式協(xié)調(diào)和美觀。(4)

17、 公式說明不縮進(jìn)。(5) 公式的字體大小不能大于正文字體。(6) 公式和圖中的變量第一次出現(xiàn)應(yīng)在文中有說明。最小方式短路電流（或殘壓）計算書寫說明：課程設(shè)計中的表格要求盡可能用三線表（兩邊線型為1磅，中間1/2磅），表在正文中的常用格式如表3.1所示，請參考使用。物流的概念和范圍如表3.1表述。表3.1 物流的概念和范圍本質(zhì)過程途徑或方法規(guī)劃、實施、控制處理對象原材料、在制品、產(chǎn)成品、相關(guān)信息范圍從原點（供應(yīng)商）到終點（最終顧客）目的或目標(biāo)適應(yīng)顧客的需求（產(chǎn)品、功能、數(shù)量、質(zhì)量、時間、價格）4保護(hù)的配合及整定計算4.1主保護(hù)的整定計算動作值（如動作電流）動作時間靈敏度校驗4.2后備保護(hù)的整定計

18、算動作值（如動作電流）動作時間靈敏度校驗5繼電保護(hù)設(shè)備的選擇5.1互感器的選擇5.2繼電器（或微機(jī)保護(hù)裝置、測控保護(hù)單元）的選擇6二次展開原理圖的繪制6.1保護(hù)測量電路6.2保護(hù)跳閘電路7保護(hù)的評價（結(jié)論）書寫格式說明：標(biāo)題“結(jié)論”選用模板中的樣式所定義的“標(biāo)題1”，再居中；或者手動設(shè)置成字體：黑體，居中，字號：小三，1.5倍行距，段后11磅，段前為0。結(jié)論正文選用模板中的樣式所定義的“正文”，每段落首行縮進(jìn)2字；或者手動設(shè)置成每段落首行縮進(jìn)2字，字體：宋體，字號：小四，行距：多倍行距 1.25，間距：段前、段后均為0行。結(jié)論是理論分析和實驗結(jié)果的邏輯發(fā)展，是整篇論文的歸宿。結(jié)論是在理論分析、試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，經(jīng)過分析、推理、判斷、歸納的過程而形成的總觀點。結(jié)論必須完整、準(zhǔn)確、鮮明、并突出與前人不同的新見解。該部分的寫作內(nèi)容一般應(yīng)包括以下幾個方面：本文設(shè)計結(jié)果說明了什么問題，可以達(dá)到什么樣的目標(biāo)或目的，具有什么樣的作用等；對前人有關(guān)的看法作了哪些修正、補(bǔ)充、發(fā)展、證實或否定。本文設(shè)計（研究）的不足之處或遺留未予解決的問題，以及對解決這些問題的可能的關(guān)鍵點和方向。參考文獻(xiàn)引用的文獻(xiàn)在正文中用方括號和阿拉伯?dāng)?shù)字按順序以右上角標(biāo)形式標(biāo)注在引用處。標(biāo)題