10kV输电线路电流电压保护设计
辽宁工业大学
电力系统继电保护课程设计（论文）题目： 10kV输电线路电流电压保护设计
院（系）：电气工程学院
专业班级：电气104
学号： 100303115
学生姓名：
指导教师：（签字）
起止时间：2013年12月30日至2014年1月10日
课程设计（论文）任务及评语
续表
注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要
针对电力系统的输电线路进行了继电保护设计，采用了电流电压保护方法，首先确定了在最大运行方式和最小运行方式下的等值阻抗。并对其进行了相间短路的最大、最小短路电流的计算。进行了保护1、2、3的电流速断保护定值的计算，同时也计算了各自的最小保护范围。然后，对保护2、3进行限时电流速断保护的定值计算，并校验各保护的灵敏度。接着，进行了保护1、2、3的过电流保护定值计算，确定保护1、2、3过电流保护的动作时限。校验保护1作近后备，保护2、3作远后备的灵敏度。同时绘制电磁式三段式电流保护原理电路图，并详细的分析其动作过程。最后对整个电流电压继电保护系统采用MATLAB建立系统模型，并对其仿真所得的结果与运算法所得结果进行分析和比较。
关键词：电流电压保护；三段式电流保护；灵敏度；最大运行方式；
目录
第1章绪论 (1)
1.1 电流电压保护概述 (1)
1.1.1 电流电压保护概况 (1)
1.1.2 电流电压保护的性能特点 (1)
1.2 本文主要内容 (2)
第2章输电线路电流保护整定计算 (3)
2.1 电流Ι段整定计算 (3)
2.1.1计算保护3在最大、最小运行方式下的等值电抗 (3)
2.1.2 C 母线、D 母线、E 母线相间短路的短路最大、最小电流计算 (4)
2.1.3保护1、2、3 电流速断保护定值的整定及各自的最小保护范围 (4)
2.2 电流Ⅱ段整定计算及其灵敏度校验 (5)
2.3电流Ⅲ段整定计算及其灵敏度校验 (6)
第3章电流保护原理图的绘制与动作过程分析 (7)
3.1电流三段式保护原理图 (7)
3.2 电磁式电流三段式保护展开图 (8)
第4章MATLAB建模及仿真分析 (10)
4.1 系统仿真模型的建立 (10)
4.2 仿真结果与分析 (11)
第5章课程设计总结 (13)
参考文献 (14)
第1章绪论
1.1电流电压保护概述
1.1.1电流电压保护概况
随着社会的日益发展，电力是当今世界使用最为广泛、地位最为重要的能源，电力系统的安全稳定运行对国民经济、人民生活乃至社会稳定都有非常重大的影响。电力系统由各种元件组成。由于自然环境、制造质量、运行维护水平等诸方面的原因，电力系统的各种元件在运行中不能一直达到稳定正常的运行状态。因此，需要有专门的技术为电力系统建立一个安全保障体系，其中最重要的专门技术之一就是继电保护。电力系统几点保护的基本作用是，在全系范围内，按指定分区实时地检测各种故障和不正常运行状态，快速及时地采取故障隔离或警报灯措施，以求最大限度地维持系统的稳定、保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的损坏。
1.1.2电流电压保护的性能特点
一个继电保护装置的好坏，主要是从它的选择性、灵敏度、动作速度和可靠性等方面衡量的。
1.选择性
尽可能小范围的切除故障部分，可以尽可能大的范围保证无故障部分尽快的恢复供电并且，电流电压保护在单电源辐射网中一般有很好的选择性。
2.电流电压保护的动作速度
电流电压保护可以尽可能快的切除故障，一方面可以提高系统稳定性，另一方面对系统的破坏比较小，并且有时候动作时间长达好几秒，因而一般情况下只能作为线路的后备保护。
3.电流电压保护的灵敏度
在电力系统中，一般都可以满足要求，但是对于较长的线路，其灵敏度可能不容易满足要求，这也是电流保护的主要缺点。
4.电流电压保护的可靠性
拥有该动时不拒动，不该动时不误动的特点，电流电压保护的连线方便，整定计算及调试维护都较简单。并且通常可适用于35KV以下的线路保护。
1.2本文主要内容
首先确定了在最大运行方式和最小运行方式下的等值阻抗。并对其进行了相间短路的最大、最小短路电流的计算。其中相间电流电压保护包括：第Ⅰ段称为无时限电流速断保护，该段动作时间快但是不能保护线路全长。第Ⅱ段称为带时限电流速断保护，该段保护在任何情况下均能保护本线路的全长（包括线路末端），但是为了保证在相邻的下一个线路出口处短路时保护的选择性，必须和相邻的无时限电流速断保护配合。
第Ⅲ段称为定时限过电流保护，该段保护主要是作为本线路主保护的近后备保护和相邻下一线路（或元件）的远后备保护。所以，对整个系统进行了保护1、2、3的电流速断保护定值的计算，同时也计算了各自的最小保护范围。然后，对保护2、3进行限时电流速断保护的定值计算，并校验各保护的灵敏度。接着，进行了保护1、2、3的过电流保护定值计算，确定保护1、2、3过电流保护的动作时限。校验保护1作近后备，保护2、3作远后备的灵敏度。并对其动作方式进行详细的分析。
第2章 输电线路电流保护整定计算
2.1 电流Ι段整定计算
2.1.1计算保护3在最大、最小运行方式下的等值电抗
（1）最大运行方式：三台发电机及线路L1、L2、L3 同时投入运行，等值阻抗如图2.1所示。
图 2.1 最大运行方式等值阻抗
Ω=18X 1G Ω=14X 2G Ω=14X 3G
Ω=?=244.060X 1L Ω=?=244.060X 2L Ω=?=204.050X 3L Ω=?=124.030X BC Ω=?=124.030X CD Ω=?=84.020X DE
()()Ω
=++=5.12X X //X //X X //X X 3L 3G 2L 1L 2G 1G min 3
（
2）最小运行方式：根据要求，在最大运行方式基础上让 G2、L2 退出运行，等值阻抗如图2.2.
图 2.2 最小运行方式等值阻抗
其中： ()()Ω=++=8.18X X //X X X 3L 3G 1L 1G max 3
2.1.2 C 母线、D 母线、E 母线相间短路的短路最大、最小电流计算
C 母线最大短路电流：
()KA =+=
+=
φ
247.012
5.123
/5.10X X E I BC
min 33max KC
C 母线最小短路电流：
()KA =+?=+=
φ17.012
8.183
/5.1023X X E 23I BC max 32min KC
D 母线最大短路电流：
()
KA =++=
++=
φ
166.012
125.123
/5.10X X X E I CD
BC min 33max KD
D 母线最小短路电流：
()KA =++=++=
φ11.012
128.183
/5.1023X X X E 23I CD BC max 32min KD
E 母线最大短路电：
()
KA =+++=
+++=
φ
14.08
12125.123
/5.10X X X X E I DE
CD BC min 33max KE
E 母线最小短路电流:
()
KA =+++=φ10.0X X X X E 23
I DE
CD BC max 32min KE
2.1.3保护1、2、3 电流速断保护定值的整定及各自的最小保护范围
无时限电流速断保护依靠动作电流值来保证其选择性，被保护线路外部短路时流过该保护的电流总小于其动作值，不能动作；而只有在内部短路时流过该保护的电流有可能大于其动作值，使保护动作。且无时限电流速断保护的作用是保证在任何情况下只切除本线路上的故障。
保护1：()KA =?=?=I I 168.014.02.1I K I 3max KE rel 1op 保护2：()KA =?=?=I I 199.0166.02.1I K I 3max KD rel 2op 保护3：()KA =?=?=I I 204.017.02.1I K I 3max KC rel 3op
无时限电流保护不能保护线路全长，应采用最不利情况下保护的保护范围、来校
验保护的灵敏度，一般要求保护的最小的线路长度不小于线路长度的15%。
保护1保护的最小范围：()Ω-=++-=I φ
55.11X X X I E 23l x CD BC max 31op min 11
保护2保护的最小范围：()Ω-=+-=
I
φ
41.4X X I E 23l x BC max 32
op min 22 保护3保护的最小范围：Ω=-=I φ
94.6X I E 23l x max 33
op min 33 因为:
%15X l x K DE
min
11sen <=
I %15X l x K CD
min
22sen <=
I %15X l x K BC
min
33sen <=
I 不符合应有的灵敏度，所以均不合格。
2.2 电流Ⅱ段整定计算及其灵敏度校验
由于无时限电流速断保护只能保护线路的一部分，而该线路剩下的短路故障由能保护本线路全长的带时限电流速断保护（电流保护第Ⅱ段）来可靠切除。带时限电流速断保护与无时限电流速断保护的配合能以尽可能快的速度，可靠并有选择性的切除本线路上任一处，包括被保护线路末端的相间短路故障。 保护2的Ⅱ段应与相邻线路的Ⅰ段配合
即：KA =?==I ∏∏319.01/168.015.1K /I K I 2min b 1op rel 2op
灵敏度：()
()5.13.157.00.193
0.11I I K
2op 2min KD sen
-<===∏∏
所以不合格 保护3的Ⅱ段与相邻线路的Ⅰ段配合
即：KA =?==I
∏∏0.23
1/0.19915.1K /I K I 3min b 2op rel 3op 灵敏度：()
()5.13.174.00.23
0.17I I K
3op 2min KC sen
-<===∏∏ 所以不合格
保护3的Ⅱ段与相邻线路的Ⅱ段配合
即：KA =?==∏∏0.23
1/0.20415.1K /I K I 3min b 2op rel 3op
灵敏度：()
)5.13.1(0.740.23
0.17I I K
3op 2min KC sen
-<===
所以不合格 2.3电流Ⅲ段整定计算及其灵敏度校验
整定保护1、2、3 的过电流保护定值，假设母线E 过电流保护动作时限为0.5s ，确定保护1、2、3 过电流保护的动作时限，校验保护1 作近后备，保护2、3 作远后备的灵敏度。
保护1的Ⅲ段：A =??=??=I I I I I I 30.201085.05.115.1I K K K I
max LDE re ss rel 1
op
保护2的Ⅲ段：A =??=??=I I I I I I
59.402085.05.115.1I K K K I
max LCD re ss rel 2
op
保护3的Ⅲ段：A =??=??=I I I I I I 89.603085
.05.115.1I K K K I
max LBC re ss rel 3
op
保护1作近后备的灵敏度：()
3.192.430.20100I I K
1op 2min KE sen
>===I I I
I I I 所以合格 保护2作远后备的灵敏度：()2.146.259.40100I I K
2op 2min KE sen
>===I I I
I I I 所以合格 保护3作远后备的灵敏度：()2.181.189
.60110I I K
3op 2min KD sen
>===I I I I I I 所以合格 假定母线E 过电流保护动作时限为0.5s ，即：s 5.0t OPE
=I I I
所有有：
保护1的Ⅲ动作时间：s 15.05.0t t t OPE 1
=+=?+=I I I
I I I 保护2的Ⅲ动作时间：s 5.15.01t t t 1
2=+=?+=I I I
I I I 保护3的Ⅲ动作时间：s t t t 25.05.123
=+=?+=I I I
I I I
第3章电流保护原理图的绘制与动作过程分析
3.1电流三段式保护原理图
图3.1 三段式电流保护原理接线图
三段式电流保护原理接线图如图3.1所示，其中所包括的元件有：
三相电流保护第Ⅰ段的测量元件1KA、4KA、7KA；三相电流保护第Ⅱ段的测量元件2KA、5KA、8KA；三相电流保护第Ⅲ段的测量元件3KA、6KA、9KA；电流保护第Ⅱ、Ⅲ段的逻辑延时元件2KT、3KT及电流保护Ⅰ段接触继电器KM；电流保护第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段动作的报警用信号元件1KS、2KS、3KS；其中因为三段式电流保护各段的动作电流与动作时限的整定值都不相同，所以才去用不同规格和作用的电流继电器和时间继电器。并且用1KS、2KS和3KS信号继电器用以发出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段发生保护动作的信号。
本次设计中采取的是三段式电流保护的完全星形接线。因此，在该保护的第Ⅰ段保护范围内发生AB 两相短路时，测量元件1KA 、2KA 、3KA 、4KA 、5KA 、6KA 都会有动作，其中测量元件1KA 、4KA 直接启动出口继电器KCO 和信号元件1KS （其中并没有延时），并使断路器QF1跳闸，切除故障。虽然测量元件2KA 、5KA 启动了延时元件2KT ，测量元件3KA 、6KA 、启动了延时元件3KT ，但是此时因1KA 、4KA 元件没有延时直接动作，所以故障被切除，故障电流已消失，所以所有测量元件和延时未到的延时元件2KT 、3KT ，故出口继电器KCO 的信号均会返回。所以电流保护第Ⅱ、Ⅲ段不会再输出跳闸信号。同理，在线路末端短路时，只有延时元件2KT 动作以切除故障。在有些情况下，线路并不一定都需要装三段电流保护。
3.2 电磁式电流三段式保护展开图
电流三段式保护展开图连线比较简单，让人一目了然，其中直流回路部分如图3.2。它是由控制母线，电流保护Ⅰ段、电流保护Ⅱ段、电流保护Ⅲ段、信号回路和跳闸回路几部分组成。
图3.2 直流回路展开图
电流保护Ⅰ段
电流保护Ⅱ段电流保护Ⅲ段
控制小母线信号回路
跳闸回路
直
流
回
路
交流回路部分如图3.3所示，它是由1KA~9KA 与相应的电流互感器a 、b 、c 相连,构成相应的A 、B 、C 三相，并与中线共同组成交流回路。
图3.3 直流回路展开图
信号回路展开图如图3.4所示，它是由1KS 、2KS 、3KS 三个报警信号原件组成。
图3.4 信号回路展开图
A相
中线
B相
C相
路
回
流交TAa
第4章 MATLAB建模及仿真分析
4.1系统仿真模型的建立
针对本次课程设计，对其系统进行了MATLAB模型的建立。在Simulink的扩展工具箱中找到SimPowerSystems，或者直接在提示符下键入powerlib打开电力系统模块库，选择建模所需要的模块。使用三相同步发电机，励磁系统和水轮机调速器来组成发电机组。其可用模块的可选为默认值。三相变压器选择双绕组三相变压器，将变比设置为高压侧额定电压为10/3KV。采用分布参数输电线路模型模拟的高压线。
首先用模块建立一个正常运行的电力系统，本文以单相接地短路故障为例，仿真模型如图4.1所示
图4.1系统仿真模型com A B C
2 i
-
4.2仿真结果与分析
首先我们由电流第Ⅰ段的仿真波形图（如图4.2），我们可以得出一个结论，在时间大约为0.075s时发生了短路，在经过延迟时间不大于0.01s的时间断路器1发生了跳闸，断路器两端存在线路电压。其实，Ⅱ、Ⅲ段也都有相应的动作，但是，由于线路中接有时间继电器，会经过一小段延时时间才会动作，而此时Ⅰ段已经动作完成，故障部分已经被切除掉，电流已经大大的减少，所以Ⅱ、Ⅲ段均会返回。由此可以证明，本文所设计的电流Ⅰ段保护能够成功的动作。
图4.2 电流Ⅰ段仿真波形图
根据故障必须在保护范围内的要求和电流第二段仿真波形图（如图4.3）我们可以得出，输电线路在0.075s 发生了故障，随后发生短路产生短路电流，但是这个电流的最大值小于让Ⅰ段动作的电流值，所以Ⅰ段不会因此而动作，这也保证了对Ⅱ段保护仿真的顺利进行。由于Ⅱ段接有时间继电器，之后经过预先设置的延时0.5s，断路器1 在0.575s时，两端电压瞬间提升，由此证明了已经跳闸。同理，由于Ⅱ段保护已经动作，故障被排除，Ⅲ的延时时间还没有到，电流就大大减小了，所以Ⅲ段返回。这与我们预计结果是相符的，同时也证明了电流保护的时限配合，电流Ⅱ段也成功的按时动作。
图4.3 电流Ⅱ段仿真波形图
由电流Ⅲ段的仿真波形图（如图4.4）我们可以得出，断路器1在延时1.075s 后，俩段电压瞬加增大，断路器跳闸，切除故障。由于线路末端短路的电流值相比Ⅰ、Ⅱ段是比较小的，所以Ⅰ、Ⅱ是不会动作的。由我们所学的知识可以知道，因为Ⅲ段的启动电流较小、延时时间较Ⅰ、Ⅱ段长，所以Ⅲ段也可以作为线路主保护拒动情况的近后备保护，还可以作为下一级线路保护和断路器拒绝动作时的远后备保护，并且还能担任过负荷时的保护。因此，电流Ⅲ段保护是最灵敏的，这也与我们预计的结果相符合。
图4.4 电流Ⅲ段仿真波形图
第5章课程设计总结
本文设计的是输电线路电流电压保护的设计。所以，在开始部分首先计算并确定了系统在保护3最大、最小运行方式下的等值阻抗，其次，对母线C、D、E相间短路的最大、最小的短路电流进行计算，在满足要求的情况下整定保护1、2、3的电流速断保护定值，并通过计算确定它们各自的保护范围。保护第Ⅰ段主要靠动作电流值来区分被保护范围内部和外部短路，而且具有选择性。而电流保护第Ⅱ段和第Ⅲ段则应由动作电流和动作时间二者相结合才能保证其选择性，缺一不可。其次，进行了保护1、2、3的过电流保护定值计算，确定保护1、2、3过电流保护的动作时限。校验保护1作近后备，保护2、3作远后备的灵敏度。通过查阅资料绘制电磁式三段式电流保护原理电路图，并详细的分析其动作过程。最后对整个电流电压继电保护系统采用MATLAB建立系统模型，并仿真出结果。
在本次课程设计中，遇到了诸多问题，如计算量较大，MATLAB软件中元件查找不到，仿真出的波形震荡大使得误差变大，绘制三段式电流保护原理展开图时的连线问题等。通过对系统的三段式电流保护整定计算来完成整定。将系统进行多次仿真，并调节参数，使其趋于稳定达到所需要的结果。
仿真结果得出后，与我们预想的结果是相符合的，故本设计是满足要求的。
参考文献
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[10] 曾克娥.电力系统继电保护原理与应用（下）.武华中科技大学出版社，2001.4
输电线路电流电压保护
辽宁工业大学 电力系统继电保护课程设计（论文）题目：输电线路电流电压保护设计（7） 院（系）：电气工程学院 专业班级：电气09 学号： 学生姓名： 指导教师：（签字） 起止时间： 2012.12.31-2013.01.11
课程设计（论文）任务及评语
续表 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要 电力系统的输、配线路因各种原因可能会发生相间或相地短路故障，因此，必须有相应的保护装置来反映这些故障，并控制故障线路的断路器，使其跳闸以切除故障。 针对电力系统输电线路进行继电保护设计，采用三段式电流电压保护的方法，确定出最大、最小运行方式下的等值电抗。进行了相间短路的最大、最小短路电流的计算。进行了保护1、2、3的电流速断保护整定值计算，并计算了各自的最小保护范围。进行了保护2、3的限时电流速断保护定值计算，并校验了灵敏度。进行了保护1、2、3的过电流保护定值计算，确定保护1、2、3过电流保护的动作时限，校验保护1作近后备，保护2、3作远后备的灵敏度。绘制三段式电流保护原理接线图。并分析了动作过程。采用MATLAB建立系统模型进行输电线路电流电压保护仿真分析。 关键词：三段式电流电压保护；整定值计算；灵敏度；等值电抗
目录 第1章绪论 (4) 第2章输电线路电流保护整定计算 (7) 2.1电流Ι段整定计算 (7) 2.1.1保护3在最大、最小运行方式下的等值电抗 (7) 2.1.2C、D、E母线相间短路的最大、最小短路电流 (8) 2.1.3保护1、2、3的电流速断整定值 (8) 2.2电流Ⅱ段整定计算 (9) 2.3电流Ⅲ段整定计算 (10) 第3章电流保护原理图的绘制与动作过程分析 (12) 3.1电流三段式保护原理接线图 (12) 3.2电流三段式保护原理展开图 (13) 第4章MATLAB建模仿真分析 (15) 第5章课程设计总结 (17) 参考文献 (18)
过电压保护电路汇总
新疆大学 课程设计报告 所属院系：科学技术学院 专业：电气工程及其自动化 课程名称：电子技术基础上 设计题目：过电压保护电路设计 班级：电气14-1 学生姓名：庞浩 学生学号：20142450007 指导老师: 常翠宁 完成日期：2016. 6. 30
1．双向二极管限幅电路
图2 经典过电压保护电路 经典过电压保护电路虽然有许多优点，但是由于Multisim 12.0中无法找到元件 MAX6495,无法进行仿真，所以不选用该方案。 3．智能家电过电压保护电路 电路原理：该装置工作原理见图，电容器C1将220V 交流市电降压限流后，由二极管1D V 、 2D V 整流，电容器2C 担任滤波，得到12V 左右的直流电压。当电网电压正常时， 稳压二极管VDW 不能被击穿导通，此时三极管VT 处于截止状态，双向可控硅VS 受到电压触发面导通，插在插座XS 中的家电通电工作。（图3） 图3 智能家电过压保护电路 如果电网电压突然升高，超过250V ，此时在RP 中点的电压就导致VDW 击穿导通，VDW 导通后，又使得三极管VT 导通，VT 导通后，其集电极—发射极的压降很小，不足以触发VS ，又导致VS 截止，因此插座XS 中的家电断电停止工作，因而起到了保护的目的。一旦电网电压下降，VT 又截止，VT 的集电极电位升高，又触发VS 导通，家电得电继续工作。 R 电阻5.1K1，RP 电位器15K 选用多圈精密电位器1，C1金属化纸介电容0.47uF 耐压≥400V1，C2电解电容100uF/25V1，1D V 、 2D V 整流二极管IN40072，VDW 稳压二极管 12V 的2CW121，VT 晶体三极管3DA87C 、3DG12等1，VS 双向可控硅6—10A 耐压≥600V1，CZ 电源插座10A 250V1 该装置的调试十分简单，当电网电压为220V 时，调整RP ，使VDW 不击穿，当电压升高至250V ，VT 饱和导通即可，调试时用一调压变压器来模拟市电的变化更方便。 优点：能够保护家用电器避免高电压的冲击带来的伤害，、 缺点：需要购买二极管，NPN 型BJT 以及双向可控硅VS ，不太经济。
输电线路的距离保护习题答案
：___________ 班级: ___________ 序号：___________ 输电线路的距离保护习题 一、填空题： 1、常规距离保护一般可分 为、和三部分。 2、距离保护I段能够保护本线路全长的。 3、距离保护第Ⅲ段的整定一般按照躲开来整定。 4、阻抗继电器按比较原理的不同，可分为式 和式。 5、方向阻抗继电器引入非故障相电压的目的是为了__________________________________。 6、若方向阻抗继电器和全阻抗继电器的整定值相同，___________继电器受过渡电阻影响 大，继电器受系统振荡影响大。 7、全阻抗继电器和方向阻抗继电器均按躲过最小工作阻抗整定，当线路上发生短路时， _______________继电器灵敏度更高。 8、校验阻抗继电器精工电流的目的是__________________。 9、阻抗继电器的0°接线是指_________________，加入继电器的___________________。 10、助增电流的存在，使距离保护的测量阻抗，保护范 围，可能造成保护的。 11、根据《220~500kV电网继电保护装置运行整定规程》的规定，对50km以下的线路，相间距离保护中应有对本线末端故障的灵敏度不小于的延时保护。 二、选择题： 1、距离保护装置的动作阻抗是指能使阻抗继电器动作的。
（A）最小测量阻抗；（B）最大测量阻抗；（C）介于最小与最大测量阻抗之间的一个定值；（D）大于最大测量阻抗的一个定值。 2、为了使方向阻抗继电器工作在状态下，故要求继电器的最大灵敏角等于被保护线路的阻抗角。最有选择；（B）最灵敏；（C）最快速；（D）最可靠。 3、距离保护中阻抗继电器，需采用记忆回路和引入第三相电压的 是。 （A）全阻抗继电器；（B）方向阻抗继电器；（C）偏移特性的阻抗继电器；（D）偏移特性和方向阻抗继电器。 4、距离保护是以距离元件作为基础构成的保护装置。 (A)测量；（B）启动；（C）振荡闭锁；（D）逻辑。 5、从继电保护原理上讲，受系统振荡影响的有。 (A)零序电流保护；（B）负序电流保护；（C）相间距离保护；（D）相间过流保护。 6、单侧电源供电系统短路点的过渡电阻对距离保护的影响是。 (A)使保护范围伸长；（B）使保护范围缩短；（C）保护范围不变；（D）保护范围不定。 7、方向阻抗继电器中，记忆回路的作用是。 （A）提高灵敏度；（B）消除正向出口三相短路的死区；（C）防止反向出口短路动作；（D）提高选择性。 8、阻抗继电器常用的接线方式除了00接线方式外，还有。（A）900接线方式? （B）600接线方式? （C）300接线方式? （D）200接线方式 三、判断题： 1、距离保护就是反应故障点至保护安装处的距离，并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。（） 2、距离Ⅱ段可以保护线路全长。() 3、距离保护的测量阻抗的数值随运行方式的变化而变化。（） 4、方向阻抗继电器中，电抗变压器的转移阻抗角决定着继电器的最大灵敏角。（） 5、阻抗继电器的最小精确工作电压，就是最小精确工作电流与电抗变压器转移阻抗值的乘积。（） 6、在距离保护中，“瞬时测定”就是将距离元件的初始动作状态，通过起动元件的动作而固定下来，以防止测量元件因短路点过渡电阻的增大而返回，造成保护装置拒绝动作。()
35kV输电线路电流电压保护设计
-- 1 辽宁工业大学 微机继电保护课程设计(论文) 题目:35kV输电线路电流电压保护设计(3) 院（系）: 电气工程学院 专业班级： 学号： 学生姓名: 指导教师: （签字) 1
起止时间： 2014 —20１4 课程设计(论文)任务及评语
续表
注：成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要 电力系统的输、配线路因各种原因可能会发生相间或相地短路故障,因此,必须有相应的保护装置来反映这些故障,并控制故障线路的断路器,使其跳闸以切除故障。 针对电力系统输电线路进行继电保护设计，采用三段式电流电压保护的方法，确定出最大、最小运行方式下的等值电抗。进行了相间短路的最大、最小短路电流的计算。进行了保护1、2、3的电流速断保护整定值计算，并计算了各自的最小保护范围。进行了保护2、３的限时电流速断保护定值计算，并校验了灵敏度。进行了保护1、2、3的过电流保护定值计算，确定保护1、2、３过电流保护的动作时限，校验保护1作近后备，保护2、３作远后备的灵敏度。绘制三段式电流保护原理接线图。通过实验验证并分析了动作过程。采用MATＬAＢ建立系统模型进行输电线路电流电压保护仿真分析。 关键词:三段式电流电压保护;整定值计算；灵敏度;等值电抗
目录 第1章绪论 ............................................. 错误!未定义书签。第2章输电线路电流保护整定计算 ......................... 错误!未定义书签。 2.1电流Ι段整定计算?错误!未定义书签。 2．1.1保护３在最大、最小运行方式下的等值电抗?错误!未定义书签。 2.1.2 C、D、E母线相间短路的最大、最小短路电流 ..... 错误!未定义书签。 2.１.3保护１、２、3的电流速断整定值?错误!未定义书签。 ２.２电流Ⅱ段整定计算............................... 错误!未定义书签。 2.3电流Ⅲ段整定计算 .................................. 错误!未定义书签。第3章硬件电路设计 ..................................... 错误!未定义书签。 3.1单片机主系统设计.................................. 错误!未定义书签。 ３.1.1单片机主系统介绍 ............................. 错误!未定义书签。 3.3.2 可编程I/O口825５A?错误!未定义书签。 第４章软件设计 ........................................ 错误!未定义书签。 4.１保护算法......................................... 错误!未定义书签。 4.１.１概述 ....................................... 错误!未定义书签。 ４.１．２全波傅立叶算法 ........................... 错误!未定义书签。 4.２保护软件流程?错误!未定义书签。 4.2.1 主程序 ....................................... 错误!未定义书签。 4.2.2采样中断服务程序 (13) 4.2.3 事故处理程序 ................................ 错误!未定义书签。４.3ＭATLAB建模仿真分析.............................. 错误!未定义书签。第5章实验验证及分析 ................................... 错误!未定义书签。第6章课程设计总结?错误!未定义书签。 参考文献 ............................................... 错误!未定义书签。
保护电路设计方法 - 过电压保护
保护电路设计方法- 过电压保护 2.过电压 保护 ⑴过电 压的产生 及抑制方 法 ①过电压产生的原因 对于IGBT开关速度较高，IGBT关断时及FWD逆向恢复时，产生很高的di/dt，由于模块周围的接线的电感，就产生了L di/dt电压（关断浪涌电压）。 这里，以IGBT关断时的电压波形为例，介绍产生原因和抑制方法，以具体电路（均适用IGBT/FWD）为例加以说明。 为了能观测关断浪涌电压的简单电路的图6中，以斩波电路为例，在图7中示出了IGBT关断时的动作波形。 关断浪涌电压，因IGBT关断时，主电路电流急剧变化，在主电路分布电感上，就会产生较高的电压。关断浪涌电压的峰值可用下式求出： V CESP=E d＋(-L dI c/dt) 式中dl c/dt为关断时的集电极电流变化率的最大值；V CESP为超过IGBT的C-E间耐压(V CES)以至损坏时的电压值。 ②过电压抑制方法 作为过电压产生主要因素的关断浪涌电压的抑制方法有如下几种： 1.在IGBT中装有保护电路（=缓冲电路）可吸浪涌电压。缓冲电路的电容，采用薄膜电容，并靠近IGBT 配置，可使高频浪涌电压旁路。
2.调整IGBT的驱动电路的V CE或R C，使di/dt最小。 3.尽量将电件电容靠近IGBT安装，以减小分布电感，采用低阻抗型的电容效果更佳。 4.为降低主电路及缓冲电路的分布电感，接线越短越粗越好，用铜片作接线效果更佳。 ⑵缓冲电路的种类和特 缓冲电路中有全部器件紧凑安装的单独缓冲电路与直流母线间整块安装缓冲电路二类。 ①个别缓冲电路 为个别缓冲电路的代表例子，可有如下的缓冲电路 1.RC缓冲电路 2.充放电形RCD缓冲电路 3.放电阻止形RCD缓冲电路 表3中列出了每个缓冲电路的接线图。特点及主要用途。 表3 单块缓冲电路的接线圈特点及主电用途
零序电流及方向
零序电流及方向保护 一、零序电流方向保护的基本原理； 1、基本原理； 零序电流保护： 在正常运行时没有零序电流，只有在接地短路时才有零序电流。 并且流过保护的零序电流大小反应了短路点的远近； 当短路点越近时，保护动作越快，短路点越远保护动作得越慢。 输电线路零序电流保护是反应输电线路一端零序电流的保护。反应输电线路一端电气量变化的保护由于无法区分本线路末端短路和相邻线路始端的短路，为了在相邻线路始端短路不越级跳闸。 所以反应输电线路一端电气量弯化的保护都要做成多段式保护。零序电流一段的任务： 保护本线路的一部分。它的定值按躲过本线路末端（实质是躲过相邻线路始端）接地短路时流过保护的最大零序电流整定（其他整定条件姑且不论）。 零序电流二段的任务： 能以较短的延时尽可能地切除本线路范围内的故障。 零序电流三段的任务： 应可靠保护本线路的全长，在本线路末端金属性接地短路时有一定的灵敏系数。 零序电流四段的任务：
起可靠的后备作用。第四段的定值应不大于300A，用它保护本线路的高阻接地短路。在110KV的线路上，零序电流保护中的第四段还应作为相邻线路保护的后备。 零序电流保护只能用来保护接地故障，所以对于两相不接地的短路和三相短路不能起到保护作用。另外零序一段保护范围受运行方式的影响也较大，有时可能保护范围缩得很小，这一点比同样保护接地故障的接地距离一段要逊色得多。但是零序电流保护的最后一段——零序过电流保护，由于很灵敏，保护过渡电阻的能力很强，这一点又比接地距离第三段强； 所以，现在有一些高压电网中有线路纵联保护，又配有保护接地短路的三段式的接地距离保护，并有双重化的保护配置，所以，生产一种保护装置的型号，把零序电流保护的第一段省略而只配零序电流保护二、三段； 零序电流保护中： 零序电流的大小与中性点接地的变压器的多少有很大关系。 零序方向继电器的原理、实现方法、性能评述： 零序方向继电器的最基本思想是比较零序电压的零序电流的相位来区分正、反方向的接地短路。 零序电流以母线流向被保护线路的方向为其正方向。 如果系统中各元件零序阻抗的阻抗角为80°，正方向短路时，零序电压超前零序电流的角度为：-100°，反方向短路时，零序电压超前零序电流的角度为80°；ARG表示的幅角，是分子相量超前分母相量
继电保护课程设计输电线路电流电压保护设计
继电保护课程设计输电线路电流电压保护设计
第1章绪论 (1) 第2章设计的原始资料 (2) 2.1题目内容 (2) 2.2课程设计的内容与技术参数参见下表 (2) 2.3 工作计划： (3) 2.4设计需要考虑的问题 (3) 2.5保护方式的选取与整定计算 (3) 第3章输电线路电流保护整定计算 (4) 3.1保护3在最大、最小运行方式下的等值阻抗 (4) 3.2保护3在最小运行方式下G2退出运行，L2退出运行等值电路 (4) 3.3进行C母线、D母线、E母线相间短路的最大、最小短路电流的计算 (5) 3.4整定保护1、2、3的电流速断保护定值，并计算各自的最小保护范围 (6) 3.5整定保护2、3的限时电流速断保护定值，并校验灵敏度 (7) 3.6整定保护1、2、3的过电流保护定值 (8) 第4章电流保护原理图的绘制与动作过程分析 (9) 4.1电流三段式保护原理图 (9) 4.2电流三段式原理展开图 (10) 第5章MATLAB建模仿真分析 (12) 5.1 MATLAB的概述 (12) 5.2 仿真设计 (13) 5.3仿真结果 (13) 5.4结果分析 (15) 第6章课程设计总结与心得 (16) 参考文献 (16)
第1章绪论 继电保护装置是指能反应电力系统中电气元件发生的故障或不正常远行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务是：（1）自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。（2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。一般情况下不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统与其元件的程度经一定的延时动作于信号。目前，继电保护装置是以各电气元件作为保护对象的，其切除故障的范围是断路器之间的区段。反应整个被保护元件上的故障，并能以最短的延时有选择性地切除故障的保护称为主保护；当主保护或断路器拒绝动作时，用来切除故障的保护称为后备保护。 电力系统对动作于跳闸的继电保护装置提出了四个基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。这四个基本要求是分析研究继电保护性能的基础，在它们之间，既有矛盾的一面，又有在一定条件下统一的一面。除了以上四个基本要求以外，选用保护装置时还应该考虑经济性。在保证电力系统安全运行的前提下，尽可能采用投资少、维护费用低的保护装置。 线路相间短路的电流电压保护有三种：第一，无时限电流速断保护；第二，带时限电流速断保护；第三，定时限过电流保护。这三种相间短路电流电压保护分别称为相间短路电流保护第Ⅰ段、第Ⅱ段和第Ⅲ段。其中第Ⅰ段和第Ⅱ段作为线路主保护，第Ⅲ段作为本线路主保护的近后备保护和相邻线路或元件的远后备保护。第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段统称为线路相间短路的三段式电流电压保护。 第Ⅰ段称为无时限电流速断保护，该段动作时间快但是不能保护线路全长。第Ⅱ段称为带时限电流速断保护，该段保护在任何情况下均能保护本线路的全长（包括线路末端），但是为了保证在相邻的下一个线路出口处短路时保护的选择性，必须和相邻的无时限电流速断保护配合。第Ⅲ段称为定时限过电流保护，该段保护主要是作为本线路主保护的近后备保护和相邻下一线路（或元件）的远后备保护。 本文主要内容是研究在母线短路时，保护1、2、3的第Ⅰ段、第Ⅱ段和第Ⅲ段的整定值，并检验它们的灵敏度确定它们是否能够保护线路。
过压保护电路
过压保护电路 MAX6495-MAX6499/MAX6397/MAX6398过压保护(OVP)器件用于保护后续电路免受甩负载或瞬间高压的破坏。器件通过控制外部串联在电源线上的n沟道MOSFET实现。当电压超过用户设置的过压门限时，拉低MOSFET的栅极，MOSFET关断，将负载与输入电源断开。 过压保护器件数据资料中提供的典型电路可以满足大多数应用的需求(图1)。然而，有些应用需要对基本电路进行适当修改。本文讨论了两种类似应用：增大电路的最大输入电压，在过压情况发生时利用输出电容存储能量。 图1 过压保护的基本电路 增加电路的最大输入电压 虽然图1电路能够工作在72V瞬态电压，但有些应用需要更高的保护。因此，如何提高OVP器件的最大输入电压是一件有意义的事情。图2所示电路增加了一个电阻和齐纳二极管，用来对IN的电压进行箝位。如果增加一个三极管缓冲器(图3)，就可以降低对并联稳压器电流的需求，但也提高了设计成本。
图2 增大最大输入电压的过压保护电路 图3 功过三极管缓冲器增大输入电压的过压保护电路 齐纳二极管的选择，要求避免在正常工作时消耗过多的功率，并可承受高于输入电压最大值的电压。此外，齐纳二极管的击穿电压必须小于OVP的最大工作电压(72V)，击穿时齐纳二极管电流最大。 串联电阻(R3)既要足够大，以限制过压时齐纳二极管的功耗，又要足够小，在最小输入电压时能够维持OVP器件正常工作。 图2中电阻R3的阻值根据以下数据计算：齐纳二极管D1的击穿电压为54V;过压时峰值为150V，齐纳二极管的功率小于3W。根据这些数据要求，齐纳二极管流过的最大电流为：3W/54V = 56mA 根据这个电流，R3的下限为： (150V - 54V)/56mA = 1.7kW
过压保护及瞬态电压抑制电路设计
作者周敏捷 利用电池供电的移动设备通常需要通过外置的AC适配器对系统电池进行充电。而不同供电电压的设备间往往共用着相似的电源插座和插头，这些不同电压标准的适配器往往会给用户带来潜在的错插风险，可能导致设备因过高的电压而烧毁。另一方面，来自AC适配器前端的浪涌或者电网的不稳定也有可能导致适配器的输出电压超越设备所能承受的范围。因此，在移动设备设计中就有必要加入充电端口的过压保护电路，以避免上述情况对设备后端电路的破坏。 本文介绍的过压保护电路由过压保护开关（OVP Switch）和瞬态电压抑制器(TVS)组成（如图1），可实现完善可靠的抗持续高电压和瞬间冲击电压的功能。 图1 在整个方案中，核心部分器件为过压保护开关，以美国研诺逻辑科技有限公司（AATI）的过压保护开关AAT4684为例，过压保护开关的内部主要是由控制逻辑电路和PMOS管组成，当OVP端的检测电压高于特定电压阈值之后，逻辑电路就会通过栅极关断PMOS的沟道。由于该PMOS管拥有较高的持续性耐压（28V），因此可以保护后端的元器件不会因前端电源输入异常高压而烧毁（其内部原理如图2所示）。
图2：AAT46842 内部原理图。 通过以下实验可以说明当过压保护开关的输入端出现过高电压时它对后端电路所起到的保护作用。 图3所示为测试所用电路原理图，输入端为12V平稳直流源，电源通过一段长度为1米的导线与AAT4684的输入端相连，CH1为AAT4684输入电压的测试点，CH 2为 AAT4684输出电压的测试点，CH3为其输出电流探测点。将AAT4684的OVP保护电压设为6V（即当电压超过6V后，开关管立刻关闭，以保护输出端的电路）。为体现实际应用中AC适配器的插拔情况，对系统的上电过程通过导线和电源的机械性拔插来实现。
输电线路的距离保护习题答案42806资料
输电线路的距离保护习题答案42806
姓名：___________ 班级: ___________ 序号：___________ 输电线路的距离保护习题 一、填空题： 1、常规距离保护一般可分 为、和三部分。 2、距离保护I段能够保护本线路全长的。 3、距离保护第Ⅲ段的整定一般按照躲开来整定。 4、阻抗继电器按比较原理的不同，可分为式 和式。 5、方向阻抗继电器引入非故障相电压的目的是为了__________________________________。 6、若方向阻抗继电器和全阻抗继电器的整定值相同，___________继电器受过渡电阻影响 大，继电器受系统振荡影响大。 7、全阻抗继电器和方向阻抗继电器均按躲过最小工作阻抗整定，当线路上发生短路时， _______________继电器灵敏度更高。 8、校验阻抗继电器精工电流的目的是__________________。 9、阻抗继电器的0°接线是指_________________，加入继电器的___________________。 10、助增电流的存在，使距离保护的测量阻抗，保护范 围，可能造成保护的。 11、根据《220~500kV电网继电保护装置运行整定规程》的规定，对50km以下的线路，相间距离保护中应有对本线末端故障的灵敏度不小于的延时保护。 二、选择题： 1、距离保护装置的动作阻抗是指能使阻抗继电器动作的。
（A）最小测量阻抗；（B）最大测量阻抗；（C）介于最小与最大测量阻抗之间的一个定值；（D）大于最大测量阻抗的一个定值。 2、为了使方向阻抗继电器工作在状态下，故要求继电器的最大灵敏角等于被保护线路的阻抗角。最有选择；（B）最灵敏；（C）最快速；（D）最可靠。 3、距离保护中阻抗继电器，需采用记忆回路和引入第三相电压的 是。 （A）全阻抗继电器；（B）方向阻抗继电器；（C）偏移特性的阻抗继电器；（D）偏移特性和方向阻抗继电器。 4、距离保护是以距离元件作为基础构成的保护装置。 (A)测量；（B）启动；（C）振荡闭锁；（D）逻辑。 5、从继电保护原理上讲，受系统振荡影响的有。 (A)零序电流保护；（B）负序电流保护；（C）相间距离保护；（D）相间过流保护。 6、单侧电源供电系统短路点的过渡电阻对距离保护的影响是。 (A)使保护范围伸长；（B）使保护范围缩短；（C）保护范围不变；（D）保护范围不定。 7、方向阻抗继电器中，记忆回路的作用是。 （A）提高灵敏度；（B）消除正向出口三相短路的死区；（C）防止反向出口短路动作；（D）提高选择性。 8、阻抗继电器常用的接线方式除了00接线方式外，还有。 （A）900接线方式? （B）600接线方式? （C）300接线方式? （D）200接线方式 三、判断题： 1、距离保护就是反应故障点至保护安装处的距离，并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。（） 2、距离Ⅱ段可以保护线路全长。( ) 3、距离保护的测量阻抗的数值随运行方式的变化而变化。（） 4、方向阻抗继电器中，电抗变压器的转移阻抗角决定着继电器的最大灵敏角。（）
过欠电压提示保护电路课程设计
山西大学课程设计报告 课程名称: 系部: 专业班级： 学生姓名: 指导教师: 完成时间： 报告成绩:
目录 1.概述 (3) 1.1 过欠压电路课程设计背景 (3) 1.2 过欠压电路课程设计目的 (3) 1.3设计任务与要求 (3) 2.设计内容 (4) 2.1 分模块电路设计思路··································４2.2电源模块的设计······································４ 2.3 比较模块的设计 (5) ２.4 报警模块的设计 (6) 3.总电路图··············································８ ３.１图像 (8) 3．2 元件清单 (8) 3．３部分重要原件介绍·····································８ 4.仿真与调试...........................................１１4.1仿真. (11) ４.2调试 (12) ４．3结论 (14) 5.心得体会··············································1４ 6.参考文献··············································１５
1.概述 １.１过欠压电路课程设计背景 生活中,我们不可避免的要用到要用到各种各样的电气设备。由于电网电压的波动,在较高的电压下很有可能使电气设备受到损坏,而在低压时电气设备不能正常工作。那么，在这样的情况下就需要有一个电压报警指示设备,它可以及时准确地对电网电压进行分段指示并且对过、欠压进行指示报警，从而实现保护电器设备的目的。 1.２过欠压电路课程设计目的 1.设计一过/欠电压保护提示电路。 2.对给定的电路原理框图进行原理图设计，分单元进行设计。对电路参数进行必要的计算,选择元器件参数。 3.画出完整的电路原理图。 4.对设计的电路进行仿真验证。要求打印出仿真结果。 1．3 设计任务与要求 １.设计一个过欠电压保护电路，当电网交流电压大于250Ｖ或小于1８0Ｖ时,经３～4s本装置将切断用电设备的交流供电,并用LEＤ发光警示。 2．在电网交流电压恢复正常后,经本装置延时3~5分钟后恢复用电设
过电压保护
电力电子器件的保护 一 、过电压保护 电力电子装置中可能产生的过电压外分为外因过电压和内因过电压两类。外因过电压主要来自雷击和系统中的由分闸、合闸等开关操作引起的。电力电子装置中，电源变压器等储能元器件，会在开关操作瞬间产生很高的感应电压。 内因过电压主要来自电力电子装置内部器件的开关过程，包括： （1）换相过电压：由于晶闸管或者与全控器件反并联的续流二极管在换相结束不能立刻恢复阻断能力，因而有较大的反向电流过，使残存的载流子恢复，而当其恢复了阻断能力时，该反向电流急剧减小，会由线路电感在器件两端感应出过电压。 （2）关断过电压：全控型器件在较高频率下工作，当器件关断时，因正向电流的迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。 电力电子电路常见的过电压有交流测过电压和直流测过电压。常用的过电压保护措施及配置位置如图1-1所示。 S F RV RCD T D C U M RC 1 RC 2 RC 3 RC 4 L B S DC 图9-10 过电压保护措施及装置位置 F ─避雷器 D ─变压器静电屏蔽层 C ─静电感应过程电压抑制电容 1RC ─阀测浪涌过电压抑制用RC 电路 2RC ─阀测浪涌过电压抑制用反向阻断式RC 电路 RV─压敏电阻过电压抑制器 3RC ─阀器件换相过电压抑制用RC 电路 4RC ─直流测RC 抑制电路 RCD─阀器件关断过电压抑制用RCD 电路
过电压保护所使用的元器件有阻容吸收电路、非线性电阻元件硒堆和压敏电阻等，其中RC 过电压抑制电路最为常见。由于电容两端电压不能突变，所以能有效抑制尖峰过电压。串联电阻能消耗部分产生过电压的能量，并抑制回路的振荡。 视变流装置和保护装置点不同，过电压保护电路可以有不同的连接方式。图9-11所示为RC 过电压抑制电路用于交流测过电压抑制的连接方式。 + -+ -a) b) 网侧 阀侧 直流侧 C a R a C a R a C dc R dc C dc R dc C a R a C a R a 图9-11 RC 过电压抑制电路联结方式 a)单相 b)三相 二、过电流保护 过电流分为过载和短路两种情况。过流保护常采用的有快速熔断器、直流快速断路器、过电流继电器保护措施，以晶闸管变流电路为例，其位置配置如图2-1所示。
电力系统继电保护课程设计-输电线路方向电流保护设计
电力系统继电保护课程设计-输电线路方向电流保护设计
电力系统机电保护课程设计论文 设计课题电力系统继电保护课程设计 论文题目输电线路方向电流保护设计 学部 专业电气工程及其自动化班级 学号 学生姓名 指导教师
年月日 广东工业大学华立学院 课程设计（论文）任务书 一、课程设计（论文）的内容 输电线路方向电流保护设计 二、设计（论文）的要求与数据
1、设计技术参数： ,20,3/1151Ω==G X kV E φ ,12,1232Ω=Ω=G G X X L1=L2=60km,L3=50km,LB-C=40km, LC-D=50km,LD-E=20km,线路阻抗0.4Ω/km, 2.1=I rel K ,=∏ rel K 15.1=I ∏rel K , 最大负荷电流IB-C.Lmax=360A, IC-D.Lmax=210A, ID-E.Lmax=110A, 2、、统接线图如图： 三、课程设计（论文）应完成的工作 1、值电抗计算、短路电流计算。 2、整定保护4、5的电流速断保护定值，并尽可能在一端加装方向元件。 3、定保护5、7、9限时电流速断保护的电流定值，并校验灵敏度。 4、定保护4、 5、 6、 7、 8、9过电流保护的时间定值，并说明何处需要安装方向元件。 5、制方向过电流保护的原理接线图。并分析动作过程。 6、采用MATLAB 建立系统模型进行仿真分析。
四、课程设计（论文）进程安排 五、应收集的资料及主要参考文献 [1]谷水清．电力系统继电保护[M]．北京：中国电力出版社，2005 [2]贺家礼．电力系统继电保护[M]．北京：中国电力出版社，2004 [3]能源部西北电力设计院．电力工程电气设计手册（电气二次部分）．北京： 中国电力出版社，1982 [4]方大千．实用继电保护技术[M]．北京：人民邮电出版社，2003 [5]崔家佩等．电力系统继电保护及安全自动装置整定计算[M]．北京：水利电 力出版社，1993 [6]卓有乐．电力工程电气设计200例[M]．北京：中国电力出版社，2002 [7]陈德树．计算机继电保护原理与技术[M]．北京：水利电力出版社，1992 [8]陈曾田．电力变压器保护[M]．北京：水利电力出版社，1989 [9]许建安．电力系统继电保护[M]．北京：水利电力出版社，2003
输电线路电流电压保护设计
电力系统保护与控制课程设计 设计题目二：输电线路电流电压保护设计（2）
课程设计任务书 一、系统接线图如图： 二、课程设计的内容及技术参数参见下表 三、工作计划： 第一天：收集资料，确定设计方案。第二天：等值电抗计算、短路电流计算。第三天：电流I段整定计算及灵敏度校验。第四天：电流II段整定计算及灵敏度校验。 第五天：电流III段整定计算及灵敏度校验。第六天：绘制保护原理图。
第七、八天：MATLAB建模仿真分析。第九天：撰写说明书。 第十天：课设总结，迎接答辩。 摘要 电力系统的输、配电线路因各种原因可能会发生相间或相地短路故障，因此，必须有相应的保护装置来反映这些故障，并控制故障线路的断路器，使其跳闸以切除故障。 本任务书研究的是不带方向判别的相间短路电流电压保护。该线路相间短路电流电压保护又称为三段式电流电压保护，确定出最大、最小运行方式下的等值电抗，进行相间短路的最大、最小短路电流的计算。绘制三段式电流保护原理接线图，并分析动作过程。 电流电压保护在单电源辐射网中一般有很好的选择性和灵敏度。而且电流电压保护的电路构成、整定计算及调试维护都较简单，因此，它是最可靠的一种保护。 但是，三段式电流电压保护在多电源或单电源环网灯复杂网络中无法保证其选择性，另外在系统运行方式变化很大、线路很短和线路长而负荷重等情况下，其灵敏度可能不满足要求，甚至出现保护范围为零的情况。因此主要用于35kV及以下单电源辐射网络作为线路保护，也可以作为电动机和小型变压器等元件的保护。 关键词：电流电压保护、三段式、选择性、灵敏度
目录 一、绪论 (1) 电流电压保护概述 (1) 电流电压保护概况 (1) 电流电压保护的性能分析 (1) 课程设计主要内容及目的 (2) 二、输电线路电流保护整定计算 (3) 电流Ι段整定计算 (3) 保护3在最大、最小运行方式下的等值电抗 (3) C母线、D母线、E母线相间短路的最大、最小短路电流 (4) 整定计算1、2、3的电流速断保护定值 (4) 电流Ⅱ段整定计算 (5) 电流Ⅲ段整定计算 (6) 三、电流保护原理图的绘制与动作过程分析 (7) 电流三段式保护原理图 (7) 电流三段式保护展开图 (8) 四、MATLAB建模仿真结果推测 (9) 五、课程设计总结 (10) 六、参考文献 (11)
经典过压保护电路
经典过压保护电路 过压保护器件需要修改电路讨论两种类似应用解决方案：增大电路的最大输入电压增 加一个电阻和齐纳二极管，用来对IN 的电压进行箝位利用输出端电容储能引言 MAX6495–MAX6499/MAX6397/MAX6398 过压保护(OVP)器件用于保护后续电路免受甩负载或瞬间高压的破坏。器件通过控制外部串联在电源线上的n 沟道MOSFET 实现。当电压超过用户设置的过压门限时，拉低MOSFET 的栅极，MOSFET 关断，将负载与输入电源断开。过压保护(OVP)器件数据资料中提供的典型电路可以满足大多数应用的需求(图1)。然而，有些应用需要对基本电路进行适当修改。本文讨论了两种类似应用：增大电路的最大输入电压，在过压情况发生时利用输出电容存储能量。 图1. 过压保护的基本电路 增加电路的最大输入电压 虽然图1 电路能够工作在72V 瞬态电压，但有些应用需要更高的保护。因此，如何提高OVP 器件的最大输入电压是一件有意义的事情。图2 所示电路增加了一个电阻和齐纳二极管，用来对IN 的电压进行箝位。如果增加一个三极管缓冲器(图3)，就可以降低对并联稳压器电流的需求，但也提高了设计成本。
图2. 增大最大输入电压的过压保护电路 图3. 通过三极管缓冲器增大输入电压的过压保护电路齐纳二极管的选择，要求避免在正 常工作时消耗过多的功率，并可承受高于输入电压最大值的电压。此外，齐纳二极管的击穿电压必须小于OVP 的最大工作电压(72V)，击穿时齐纳二极管电流最大。串联电阻(R3) 既要足够大，以限制过压时齐纳二极管的功耗，又要足够小，在最小输入电压时能够维持OVP 器件正常工作。图2 中电阻R3 的阻值根据以下数据计算：齐纳二极管D1 的击穿电压为54V；过压时峰值为150V，齐纳二极管的功率小于3W。根据这些数据要求，齐纳二 极管流过的最大电流为：3W/54V = 56mA 根据这个电流，R3 的下限为：(150V - 54V)/56mA = 1.7kΩR3 的峰值功耗为：(56mA)2 ×1.7kΩ= 5.3W 如果选择比5.3W 对应电阻更小的阻值，则会在电阻和齐纳二极管上引起相当大的功率消耗。为了计算电阻 R3 的上限，必须了解供电电压的最小值。保证MAX6495 正常工作的最小输入电压为5.5V。
三段式电流保护和零序电流保护习题
三段式电流保护和零序电流保护习题 一、 简答题 1. 继电保护的基本任务和基本要求是什么，分别简述其内容。 2. 后备保护的作用是什么，何谓近后备保护和远后备保护。 3. 说明电流速断、限时电流速断联合工作时，依靠什么环节保证动作的选择性，依靠什么环节保证保护动作的灵敏性和速动性。 4. 功率方向继电器90度接线方式的主要优点。 5. 中性点不接地电网发生单相接地时有哪些特征。 6. 简述零序电流方向保护在接地保护中的作用。 二、计算题 1.如下图所示35kV 电网，图中阻抗是按37kV 归算的有名值，AB 线最大负荷9MW ，cos 0.9?=，自启动系数 1.3ss K =。各段保护可靠系数均取1.2（与变压器配合时取1.3），电流继电器返回系数为0.9，变压器负荷各自保护的动作时间为1s 。计算AB 线三段电流保护的整定值，并校验灵敏系数。 ~ S A B 6.39.4Ω Ω C 10Ω 30Ω 30Ω 12Ω 1 T 2 T D E 2. 如图所示35kV 单侧电源放射状网络，确定线路AB 的保护方案。变电所B 、C 中变压器连接组别为Ｙ，d11，且在变压器上装设差动保护，线路A 、B 的最大传输功率为MW P 9max =，功率因数为9.0cos =?，系统中的发电机都装设了自动励磁调节器。自起动系数取1.3。 3. 网络如图所示，已知：线路AB(A 侧)和BC 均装有三段式电流保护, 它们的最大负荷电流分别为120A 和100A ，负荷的自起动系数均为1.8；线路AB 第Ⅱ段保护的延时允许大于1s ；可靠系数2.1,15.1,25.1===I I I I I I rel rel rel K K K ，
输电线路的距离保护习题答案(苍松教学)
姓名：___________ 班级: ___________ 序号：___________ 输电线路的距离保护习题 一、填空题： 1、常规距离保护一般可分 为、和三部分。 2、距离保护I段能够保护本线路全长的。 3、距离保护第Ⅲ段的整定一般按照躲开来整定。 4、阻抗继电器按比较原理的不同，可分为式 和式。 5、方向阻抗继电器引入非故障相电压的目的是为了__________________________________。 6、若方向阻抗继电器和全阻抗继电器的整定值相同，___________继电器受过渡电阻影响 大，继电器受系统振荡影响大。 7、全阻抗继电器和方向阻抗继电器均按躲过最小工作阻抗整定，当线路上发生短路时， _______________继电器灵敏度更高。 8、校验阻抗继电器精工电流的目的是__________________。 9、阻抗继电器的0°接线是指_________________，加入继电器的___________________。 10、助增电流的存在，使距离保护的测量阻抗，保护范 围，可能造成保护的。 11、根据《220~500kV电网继电保护装置运行整定规程》的规定，对50km以下的线路，相间距离保护中应有对本线末端故障的灵敏度不小于的延时保护。 二、选择题： 1、距离保护装置的动作阻抗是指能使阻抗继电器动作的。（A）最小测量阻抗；（B）最大测量阻抗；（C）介于最小与最大测量阻抗之间的一个定值；（D）大于最大测量阻抗的一个定值。 2、为了使方向阻抗继电器工作在状态下，故要求继电器的最大灵敏角等于被保护线路的阻抗角。最有选择；（B）最灵敏；（C）最快速；（D）最可靠。
过压保护电路
万方数据
豳４典型的限压电路疆供输舞宅銮藏憩逶道 黼５带肖输出电容储麓功戆黝避莲限制电路压蜷小于６Ｖ时ＯＶＰ器件仍娜以正常工锋。 注意，发生过藤故障时，Ｒ３和ＤＩ（阁２）需要耗散相当大的功率。如果避压条件持续时间较长（如几十毫秒黻曲，图３所示电路或许更能胜任应用的要求。网中射极跟随器通过降低驮Ｒ３与Ｄｌ节点掏取静电流大大增加Ｒ３所允许的最大假。以Ｂ值为１００的三极管为例，此时１５０ｆａＡ添器停工豫电流变成１．５拜Ａ。这种情况下，不能忽略５ｕＡ的二极管反向漏电流。Ｒ３为１０ｋ．Ｑ，戳琵，交予滚毫滚程Ｒ３上产生酶矮降会达到５０ｍＶ。 在Ⅸ萋羹ＧＮＤ翔使矮一令ｌｇＦ（最小蓬≥静陶瓷电容。确保器件的电压范围满足输入电压魄要求，簇注意ＭＯＳＦＥＴ的Ｖ黼ＭＡＸ额定值。 裁壤竣湛溃电容姥毖 图８过惩釜溅模式下’挂的过压比较配置 栏目编辑… 韩汝水ｌ』 发生过压时，典型成髑电路筑够对输出电容自动放电，以保护下游电路（圈４）， 有些应用需要利用输出电容储存能量，并且能够在瞬间离压的条件下继续维持下游电路的供电，利用圈５电路可以达到这一目的。 ＭＡＸ６４９５．ＭＡＸ６４９９黻ＡＸ６３９７定旺ＡＸ６３９８通过内部１００ｍＡ的电流源连接到ＧＡＴＥ输出，浚对栅极电容襁输窭毫容放电。电流源先对ＧＡＴＥ放电（电流Ｉ。，绿色箭头），直到ＧＡＴＥ斡电舔等于ＯＵＴＦＢ电舔，然嚣鼗舞麓强，瞧漉源继续降低ＧＡＴＥ电压，最后，荫到内部的箝筮二辍管变为委淀镳萎，霹输爨电容敦毫（毫流Ｉ，，红色箭头）。 魏皋ＯＵＴＦＢ没有连接，戴瞬署了通过籍位二极管放电的通路，不再对输出电容放电。然露，ＭＯＳＦＥＴ的栅极就不再有像护箝位二投管，Ｖ。。ＭＡＸ有可能超出额定值。 在ＭＯＳＦＥＴ源极和栅极之阀增加一个夕卜部箝饿二极管（圈５中的Ｄ１）可重新建立输出端与１００ｍＡ恒流源之间的通路。在栅极和ＧＡＴＥ写ｌ脚之间增加一个串联电阻（图５币酶Ｒ３），将会限制输出电容的放电电流，降低电流。限制放电电流陶同时会增加泡路静断舞时闻，氇降低了电路对瞬态过压的响应速度。在串联电阻两蒺并联一令电容（ＩＮ５中豹Ｃ４）毒黻减轻对穗应时问的影响，还可以选择使用电阻Ｒ４，避免ＯＵＴＦＢ浮窒。 如果将ＳＥＴ外部的分压电阻连接到输出蕊，薅不是输入端＜参考上述黾路基），使ＭＡＸ６４９５一ＭＡＸ６４９９ＭＡＸ６３９７／ＭＡＸ６３９８工作在限蠛摸式，发生过匿时，电路会定期地对输出电容进行充电。电容电压跌落到过压门限的漾回电疆以下时，ＭＯＳＦＥＴ导通，对电容充电；当电容电压达到过压门限时，ＭＯＳＦＥＴ断拜。 圈６给出。了ＭＡＸ６４９５一ＭＡＸ６４９９／ＭＡＸ６３９７傩ＡＸ６３９８工作在过压监控模式的电路。输入电压经过电阻分压后连接到ＳＥＴ引脚，当输入过压时，断开ＭＯＳＦＥＴ，并将一矗维持 断开状态，真到解除输入过压故障。鲻 万方数据 １．１４