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摘 要

继电保护是电力系统的重要组成部分，它不仅能保障电力系统的安全，但同时又是电力系统事故扩大的根本原因，因此，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手段；当电力系统出现故障时，继电保护系统通过寻找故障前后差异可以迅速地，有选择地，安全地，可靠地将短路故障设备分离出电力系统，从而达到保证电力系统安全稳定运行的目的。在继电保护中，短路电流的计算以及保护的整定计算格外重要，这些数据向工作人员提供重要的信息，从而设计人员可以根据保护数据进行元件的选型，而这能保证电力系统的安全运行。

本文以一110kV电网为例，具体计算了在最大运行方式和最小运行方式下各个节点的四种短路电流：三相短路，单项短路，两相短路以及两相接地短路，同时也对系统中各个型号的发电机与变压器以及每一条线路做了相应的整定计算。

关键词：继电保护；电力系统；故障隔离；短路电流；整定计算

The design and setting calculation of the protection of high voltage power grid

Abstract

Protection is an important part of the power system, known as the power system security barrier, but it is also the root cause of the accident and the power system.Good protection work is an indispensable means to ensure the safe operation of the power system; when the power system fails, by finding fault protection system can quickly find the difference between, selective, safe and reliable short-circuit the device will isolate power system, so as to achieve safe and stable operation of the power system In the reality, the calculation of short circuit current and protection setting calculation is especially important,which provide important information to staff so that designers can choose the right elements according to the protection of data elements, which can ensure the safe operation of the power system . In this paper, a 110kV power grid as an example, detailed calculation of the four short-circuit current of each node is running at maximum and minimum operating mode: three-phase short circuit, single short-circuit, two-phase and two-phase short circuit is shorted to ground, but also on the system various types of generators and transformers, and each line to do the appropriate setting calculation.

Key Words: Protection; power system; fault isolation; short-circuit current; setting calculation

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 继电保护的意义与发展 1

1.1继电保护的意义 1

1.2继电保护的国内外发展状况 2

1.2.1 继电保护装置的发展 2

1.2.2 我国继电保护技术的发展 2

1.2.3 继电保护发展的现状及其未来的发展趋势 2

1.3继电保护整定计算的意义 3

第二章 继电保护的原理与分类 4

2.1继电保护的原理 4

2.2继电保护的分类 6

2.2.1发电机保护 6

2.2.2变压器保护 7

2.2.3线路保护 7

2.3短路电流计算 8

2.4继电保护的整定计算 9

第三章 参数计算 10

3.1原始资料 10

3.1.1电气主接线图 10

3.1.2系统中各元件参数 11

3.2参数的标幺值计算 12

第四章 短路电流计算 15

4.1 短路电流计算 15

4.1.1最大运行方式、最小运行方式 15

4.1.2短路电流计算方法 15

4.2三相短路与两相短路的计算 19

4.2.1最大运行方式下 19

4.2.2最小运行模式下 27

4.3单相短路与两相接地短路的计算 35

4.3.1 最大运行方式下 35

4.3.2 最小运行模式下 43

第五章 线路保护计算 52

5.1 输电线路保护 52

5.1.1 常见的线路保护与优缺点比较 52

5.1.2 电网的三段式相间距离保护 53

5.2线路AB段3DL的保护计算 53

5.2.1 Ⅰ段保护 53

5.2.2 Ⅱ段保护 54

5.2.3 Ⅲ段保护 55

1、按与相邻下级线路距离保护Ⅲ与Ⅱ配合整定，整定式如下： 55

5.3线路BC段11DL的保护计算 56

5.3.1 Ⅰ段保护 56

5.3.2 Ⅱ段保护 56

5.3.3 Ⅲ段保护 57

5.4线路CD段17DL的保护计算 57

5.4.1 Ⅰ段保护 57

5.4.2 Ⅱ段保护 57

5.4.3 Ⅲ段保护 58

5.5线路DE段23DL的保护计算 59

5.5.1 Ⅰ段保护 59

5.5.2 Ⅱ段保护 59

5.5.3 Ⅲ段保护 59

5.6 线路EF段27DL的保护计算 60

5.6.1Ⅰ段保护 60

5.6.2Ⅱ段保护 60

5.6.3 Ⅲ段保护 61

5.7 线路FG段31DL的保护计算 61

5.7.1 Ⅰ段保护 61

5.7.2 Ⅱ段保护 62

5.7.3 Ⅲ段保护 62

第六章 电力变压器保护 63

6.1 电力变压器保护 63

6.1.1 常见的变压器保护 63

6.1.2 纵差动保护 63

6.2电力变压器的纵差动保护计算 64

6.2.1 整定原则 64

6.2.2 T1、T2变压器保护 66

6.2.3 T3、T4变压器保护 67

6.2.4 T5、T6变压器保护 68

6.2.5 T7、T8变压器保护 69

第七章 发电机保护 71

7.1 发电机保护 71

7.1.1 常用的发电机保护方式与适用范围 71

7.1.2 纵差动保护与橫差动保护 71

7.2发电机纵差动保护计算 72

7.2.1 发电机纵差动保护的灵敏度系数 72

7.2.2 纵差动保护整定计算 72

7.3发电机的横插动保护 75

7.3.1裂相横插动保护整定计算 75

7.3.2 单原件横插动保护 76

总结 77

参考文献 78

致谢 79

第一章 继电保护的意义与发展

1.1继电保护的意义

21世纪处于经济飞速发展的阶段，而经济的发展离不了电的支撑。在人口剧增的情况下，电的供应日益出现紧张的情况。由于电力系统的不稳定，很多地区面临着供电的危机，所以政府不得不采取限制用电的措施来缓解电网的超负荷。问题的解决需要强有力的手段，持续限电并不是长久的方法，在不断寻求新方法的过程中，维护电力系统的稳定性起着十分关键的作用。然而在众多维护电网稳定的方法中，继电保护理所当然是最基本最重要的。

做好继电保护工作十分必要，因为它是电网能够平稳运行的基本条件。当电网出现损坏时，继电保护的作用就是在最快的时间和最准确的范围内隔离损坏部分，同时它也会发出警报，将故障信息传输给维修人员提醒维修。再这样的工作模式下，继电保护不仅可以及时的切除故障保持电网其他部分能够继续正常运行，也能及时提醒电力部门从而在最快的时间内维修故障使电力恢复正常运行。因此，在各种情况之下，有了继电保护的工作，大面积的停电事故就可以被避免。我的社会也离不开安全平稳的供电系统：人类的日常照明需要电力，城市建设需要电力，监控系统需要电力，正是继电保护的存在，这些工作才能够顺利的进行与展开，所以继电保护保证着人民生活的稳定与安全。

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