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)

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分析 (1)

1.2 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)

2.1 电流Ι段整定计算 (3)

2.1.1 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母线相间短路的最大、最小短路电流 (4)

2.1.3 整定计算1、2、3的电流速断保护定值 (4)

2.2 电流Ⅱ段整定计算 (5)

2.3 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)

3.1 电流三段式保护原理图 (7)

3.2 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)

一、绪论

1.1 电流电压保护概述

1.1.1电流电压保护概况

电力系统中线路的电流电压保护包括：带方向判别和不带方向判别的相间短路电流电压保护，带方向判别和不带方向判别的接地短路电流电压保护。他们分别是用于双电源网络、单电源环形网络及单电源辐射网络的线路上切除相间或接地短路故障。

线路相间短路电流电压是根据输、配电线上发生相间短路时线路电流增加而母线电压下降的特征而设计的一种保护，主要用于35kA及以下的小接地电流系统中。电流电压保护中有一种是以反应电流增大而动作的电流测量元件为基础构成的电流保护，另一种是以反应电流增大而动作的电流测量元件和反应电压下降而动作的电压测量元件为基础构成的电流电压保护。为了实现保护之间的配合和保护的选择性，在这些保护中一般需要增加延时元件等逻辑元件才能形成一个完整的保护方案。电流保护及电流电压保护的原理很简单，它们的关键在于如何选择保护的整定值，以及如何设计保护中各个元件间的逻辑关系。

1.1.2电流电压保护的性能分析

1)电流电压保护的选择性

电流电压保护在单电源辐射网中一般有很好的选择性。电流（电压）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。但在多电源或单电源环网等复杂网络中这种保护可能无法保证其选择性。

2)电流电压保护的动作速度

电流电压保护第Ⅰ段和第Ⅱ段共同作为线路的主保护，能满足《技术规程》关于35kV及以下网络主保护的速动性要求。电流电压保护第Ⅲ段因为越接近电源，动作时间越长，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

电流电压保护的灵敏度因系统运行方式的变化而变化。一般情况下能满足灵敏度要求。但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，其灵敏度可能不容易满足要求，甚至出现保护范围为零的情况。这也是电流保护的主要缺点。

4)电流电压保护的可靠性

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。

电流电压保护因为选择性、灵敏度和动作速度等方面都存在不足，故主要用于35kV及以下单电源辐射网络作为线路保护，也可电动机和小型变压器等元件的保护。

1.2 课程设计主要内容及目的

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或无时限电流电压联锁速断保护；第二，带时限电流速断保护或带时限电流电压联锁速断保护：第三，定时限过电流保护或低电压启动过电流保护。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。这第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。

通过本课程设计，使学生掌握和应用电力系统继电保护的设计、整定计算、资料整理查询和电气绘图等使用方法。在此过程中培养学生对各门专业课程整体观的综合能力，通过较为完整的工程实践基本训练，为全面提高学生的综合素质及增强工作适应能力打下一定的基础。本课程主要设计35KV（110KV）线路、变压器、发电机继电保护的原理、配置及整定计算，给今后继电保护的工作打下良好的基础。

二、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 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，等效电路图如图2.1。

X

X X X G1

L1CD

DE

.

.

.

.

图2.1 最大运行方式

1270*0.428L L ===Ω； 340*0.416L ==Ω； 30*0.412BC CD X X ===Ω; 20*0.48DE X ==Ω

3min 121233(////)//()(60/714)//3613.9G G L L G L X X X X X X

X =++=+=Ω

（2）最小运行方式：在最大运行方式基础上G2、L2

退出运行，等效电路图 如图2.2.

X X X X G1

L1

CD

DE

.

.

.

.

图2.2 最小运行方式

3max 1133()//()43//3619.6G L G L X X X X X =++==Ω

2.1.2 C 母线、D 母线、E 母线相间短路的最大、最小短路电流

C 母线最大短路电流：

(3)max

3min 2.21kC s BC

E I

kA X X φ

=

=

=+

最小短路电流：(2)

min 3max 1.62kC

s BC E I kA X X φ=

==+ D

母线：(3)

max

3min 115/ 1.7513.91212

kD s BC CD

E I

kA X X X φ

=

=

=++++

(2)min 3max 115/ 1.322219.61212

kD s BC CD E I kA X X X φ=

==++++ E

母线：(3)3min 115/ 1.4513.912128

kEnax

s BC CD DE

E I kA X X X X φ

=

=

=++++++

(2)min 3max 115/ 1.112219.612128

kE s BC CD DE E I kA X X X X φ=

==++++++ 2.1.3 整定计算1、2、3的电流速断保护定值

由于电流速断保护的动作电流应躲过本线末端的最大短路电流.I k m ax ,故应考虑最大运行方式下的三相短路电流.故有,保护1、2、3的第Ⅰ段的动作电流为: 保护1：(3)

op1

max 1.2 1.45 1.74rel kE I K I kA I

I ==?=

保护2：(3)

op2max 1.2 1.75 2.10rel kD I K I kA I

I

==?= 保护3：(3)

op3max 1.2 2.21 2.65rel kC I K I kA I

I

==?=

根据公式1min max 1

2s op x l X I

φI

=

-，可得

11min 10.5x l =-Ω；22min 4.2x l =-Ω；33min 2.1x l =Ω

由上可见，保护1和保护2的I 段保护不起作用，对于保护3，则有

3min 33min 3 2.117.5%15%12

sen

BC BC l x l K

l X I ====>

保护3的I 段动作时间：30op t s I

=。

2.2 电流Ⅱ段整定计算

整定保护2、3的限时电流速断保护定值，并校验灵敏度 （1）对于保护3的电流保护的第Ⅱ段的动作电流应与相邻线路CD 电流保护的第Ⅰ段配合，即 3min min 33max 1 1.82s BC

b s BC

X X X X k +=+

=+ (2-1）

所以由公式（1）可得：3 1.15 2.1 1.321.82

op I kA ?=

=Ⅱ

该处电流保护的第Ⅱ段的灵敏度为:

(2)min 1 1.62 1.2 1.31.32

KC sen op I K I ===<Ⅱ

Ⅱ

不满足灵敏度的要求，故保护3的电流保护的第Ⅱ段的动作电流应与相邻线路CD 电流保护的第II 段相配合，即

32min3/op rel op b I K I K =ⅡⅡⅡ

(2-2)

21min2/op rel op b I K I K I =ⅡⅡ (2-3)

将相应的数据带入公式（3）可得：2 1.80op I kA =Ⅱ

再根据公式（2）就能得到：3

1.14op I kA =Ⅱ

该处电流保护的第Ⅱ段的灵敏度为：

(2)min 3 1.62 1.42 1.31.14KC sen op I K I ===>Ⅱ

Ⅱ 故满足灵敏度的要求.

保护3第Ⅱ段的动作时间：321op op t t t s =?+=Ⅱ

Ⅱ

（2）对于保护2的电流保护的第Ⅱ段的动作电流应与相邻线路DE 电流保护的第Ⅰ相

配合，即2

1min2/op rel op b I K I K I

=Ⅱ

Ⅱ (2-4）

3min min 33max 1 1.98s Bd

b s Bd

X X X X k +=+

=+

所以，2

1.01op I kA =Ⅱ

因此可得，(2)min 2 1.32 1.31 1.31.01

KD sen

op I K

I ===>ⅡⅡ 故满足灵敏度的要求。 保护2第Ⅱ段的动作时间：20.5op t s =Ⅱ

。

2.3 电流Ⅲ段整定计算

整定保护1、2、3的过电流保护定值，假定母线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。

1

max rel ss op L re

K K I I K =Ⅲ

Ⅲ (2-5）

1.5ss K =；0.85re K =。

max 400BC I A =；max 300CD I A =；max 150DE I A =。

将上述的数据带入公式（5），可得

1 2.031500.305op I kA =?=Ⅲ

2 2.033000.609op I kA =?=Ⅲ

3 2.034000.812op I kA =?=Ⅲ

检验灵敏度， 对于保护1：

(2)

min 11 1.11 3.6 1.30.304

kE sen

op I K I ===>ⅢⅢ

故保护1可以作E 点的近后备保护。 对于保护2：

(2)

min 22 1.11 1.8 1.30.609

kE sen

op I K I ===>Ⅲ

Ⅲ

故保护2可以作E 点的远后备保护。 对于保护3:

(2)min 33 1.11 1.37 1.30.812

kE sen

op I K

I ===>ⅢⅢ

故保护3可以作E 点的远后备保护。

三、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

图3.1 给出的是三段式电流电压保护的原理接线图，其中1KA、2KA、KM和1KS 构成第Ⅰ段无时限电流速断保护；3KA、4KA、1KT和2KS构成第Ⅱ段带时限电流速断保护；5KA、6KA、7KA(采用两相三继电器式接线)、2KT和3KS构成第Ⅲ段定时限过电流保护。由于三段式电流保护各段的动作电流和动作时限整定均不相同，必须分别使用不同的电流继电器和时间继电器，而信号继电器1KS、2KS和3KS则分别用以发出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段保护动作的信号。电流继电器7KA接于A,C两相电流之和上，是为了在Y,d接线的变压器后发生两相短路时提高过电流保护的灵敏性。

每个继电器都由感受元件、比较元件和执行元件三个主要部分组成。感受元件用来测量控制量(如电压、电流等)的变化，并以某种形式传送到比较元件；比较元件将接收到的控制量与整定值进行比较，并将比较结果的信号送到执行元件；执行元件执行继电器功作输出信号的任务。

3.2 电流三段式保护展开图

图3.2三段式电流保护展开图

继电保护的展开图接线图二次回路的供电方式来划分，即将二次回路分为交流回路、直流回路、信号回路及保护回路等几个主要部分。如图3.2所示，它由交流回路、信号回路及纸篓控制回路三部分构成。交流回路由电流互感器TAa 、TAc 的二次绕组构成不完全星形联结，二次绕组姐电流继电器KA1~KA7的线圈。信号回路由直流屏引出主流操作电源+WS 供电。直流控制回路由直流操作电源+WC 、-WC 供电。

当Lbc 短路时，保护1、2全不动作，保护3动作。测量元件1KA~6KA 都将动作，其中1KA 、2KA 经KM 无时限动作直接启动信号元件1KS ，并使断路器跳闸，切除故障。虽然测量元件3KA 、4KA 启动了延时元件1KT ，测量元件5KA 、6KA 启动了延时元件2KT ，但是故障切除后，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均返回。因此，电流Ⅱ、Ⅲ段不会再输出跳闸信号。

同理，当Lcd 短路时，保护3的Ⅰ段都不动作，Ⅱ段和Ⅲ段只有KA 动作，KT 和KS 都不动作。保护2 的Ⅰ段都动作，并且使断路器跳闸。Ⅱ段和Ⅲ段中只有KA 动作，KT 和KS 也都不动作，而保护3全部动作。

当Lde 短路时，保护1、2中Ⅰ段全不动作，Ⅱ段和Ⅲ段中只有KA 动作，KT 和KS 都不动作。保护3的Ⅰ段动作，Ⅱ段和Ⅲ段中只有KA 动作，KT 和KS 不动作。

KA1 KA2 KA3

KA4 KA5 KA6 KA7

TAa Tac

A C

N

KA1 KA2 KA3 KA4 KA5 KA6 KA7

KT1 KM

KT2

KT2 KM

KT1 KS2

KS3 KS1 QF1

LT

控制小母线 熔断器

Ⅰ段电流 Ⅱ段电流 Ⅲ段电流

跳闸回路

+wc

-wc

FU

（a ）交流电流回路

（b ）直流电流回路

+WS

四、MATLAB建模仿真结果推测

对于电流Ⅰ段保护仿真，电流Ⅰ段成功按时动作。但是这个故障必须设置在电流速断的保护范围之内。这期间其实电流Ⅱ段和Ⅲ段都启动了，只是他们带有一个动作延时，在还没来得及动作时，电流Ⅰ段已经动作，并跳开断路器，以至线路电流减小，Ⅱ段和Ⅲ段都返回而不动作。

对于电流Ⅱ段保护仿真，线路在0.05s发生故障，产生一个较大的短路电流，但是这个电流值小于电流Ⅰ段的启动值，所以电流Ⅰ段不会启动，而Ⅱ段和Ⅲ段会启动，在经过Ⅱ段预先设置的延时0.5s后，断路器1在0.55s跳闸，电流Ⅱ段成功按时动作。这是因为电流Ⅲ段虽然启动，但是还没来得及动作，电流Ⅱ已经将故障切除，以致电流减小使Ⅲ段返回，这也正是电流保护为什么要有动作时限配合的原因。

对于电流Ⅲ段保护仿真，在线路末端发生短路产生的短路电流较小，使得保护Ⅰ段和Ⅱ段都不会启动，而Ⅲ段启动，经过预先设置的延迟时间1.0s后Ⅲ段动作而跳闸，切除故障。电流Ⅲ段不仅作为线路主保护拒动时的近后备保护，而且作为下一级相邻线路保护拒动和断路器拒动时的远后备保护，同时还作为过负荷时的过负荷保护。

1.对于Ⅰ段，母线短路时，保护1、2都不起作用，只有保护3起到了保护作用。

2.对于Ⅱ段，保护3的Ⅱ段与相邻的保护Ⅰ段配合无法满足灵敏度的要求，因此保护3的Ⅱ段必须与相邻的Ⅱ段配合。而保护2的Ⅱ段与相邻的保护Ⅰ段配合就已满足灵敏度的要求。

3.对于第Ⅲ段，保护1、2、3都达到了灵敏度的要求。

五、课程设计总结

本次课程设计是相间短路电流电压三段式保护。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。电流电压保护第Ⅰ段和第Ⅱ段共同作为线路的主保护，电流电压保护第Ⅲ段因为越接近电源，动作时间越长，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。

但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，其灵敏度可能不容易满足要求，甚至出现保护范围为零的情况。这也是电流保护的主要缺点。

电流电压保护因为选择性、灵敏度和动作速度等方面都存在不足，故主要用于35kV及以下单电源辐射网络作为线路保护，也可电动机和小型变压器等元件的保护。

这次的课程设计是上大学以来的最后一次实践了。通过这次课程设计,使我们综合运用电力系统继电保护及相关课程知识解决问题的能力得到了很大的提高,使所学知识得到巩固和发展。我感到最重要的就是严谨的态度,不放过一丝的错误,对图的每一个环节都要严谨,反复检查、修改。在这门学科的课设中运用了电力系统分析与电力自动化及电力系统继电保护相结合，不仅仅对电力系统分析更进一步的学习，同时也对电力系统继电保护的中心思想有了感知，初步的做到了理论与实践相结合。

总之，在这课程设计中我受益非浅，对我以后的工作也是有很大的帮助的，希望以后有更多的机会来锻炼自己的综合素质，为以后的学习、生活打下扎实的基础。当然，在这次课设中也暴露了自己的一些缺点，比如基础知识不够扎实等，我会在以后的学习中加以改正，来提高自己综合能力。

六、参考文献

[1] 陈堂等编著《配电系统及其自动化技术》中国电力出版社2004.8

[2] 何仰赞等编著《电力系统分析》武汉：华中理科技学出版社，2002.3

[3] 王士政主编《电网调度自动化与配网自动化技术》中国水利水电出版社2007.3

[4] 许建安编著《电力系统微机继电保护》中国水利水电出版社2003.6

[5] 吴必信编著《电力系统继电保护》中国电力出版社2000.10

[6] 李丽娇齐云秋编著《电力系统保护》中国电力出版社2005.7

[7] 《电力工程设计手册》二册

[8]《电力工程设备手册》二册

[9]《电力系统继电保护》教科书

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。

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

输电线路三段式电流保护的构成及动作过程

输电线路三段式电流保护的构成及动作过程 来源：中电易展网时间：2011-10-27 14:11 阅读：236次 标签：断路器电流保护 (原理图) (展开图) 线路三段式电流保护的原理接线图及展开图如图所示。其中KA1、KA2、KS1构成第Ⅰ段瞬时电流速断;KA3、KA4、KT1、KS2构成第Ⅱ段限时电流速断;KA5、KA6、KT2、KS3构成第Ⅲ段定时限过电流。三段保护均作用于一个公共的出口中间继电器KOM，任何一段保护动作均启动KOM，使断路器跳闸，同时相应段的信号继电器动作掉牌，值班人员便可从其掉牌指示判断是哪套保护动作，进而对故障的大概范围作出判断。

用三相试验台作微机变压器差动保护比率制动曲线变压器 关键词：变压器,必备保护差动保护是许多电气设备的必备保护，变压器的差动保护由于有变比误差和星角变换问题，相对其他电气设备的差动保护较为复杂，常规的变压器差动保护为了保证星角接线方式的变压器保护差流的平衡，一般将星侧的CT接角形，而将角侧的CT接成星形。而现代的微机变压器差动保护已开始采用将变压器两侧CT均接成星形进入装置，由装置内部软件完成星角转换。做常规变压器差动保护制动特性时，可用一个三相试验台通过调整角度输出两相电流，模拟区内或区外故障两侧CT的同名相的电流加入装置，分别做每相的制动特性。如何用一个三相试验台做微机变压器差动保护比率制动曲线呢？下面以Y/△-11接线的两卷变压器为例进行说明。 假定变压器星侧二次电流为IH，角侧二次电流为IL。确定输入装置的CT电流极性为:当一次电流流入变压器时，装置的感应电流都为正极性电流流入装置（如图1），这样在正常运行或区外故障时，星侧流入装置的电流与一次同向，角侧流入装置的电流与一次反向，但又由于星角变换而使一次星侧电流滞后角侧30度，所以最后流入装置的二次电流为星侧超前角侧150度，向量如图2，进入装置后，软件通过以下计算完成转角:请登陆:输配电设备网浏览更多信息 图2图3 即星侧电流 通过以上转换之后，两侧电流大小未变，方向相反，但由于变压器变比和CT变比问题，进入装置的两侧电流大小不相等，所以还要加上平衡系数，最后计算差电流的算法为: 经过以上运算，可以得出，在区外故障和正常运行时，装置算得的差流为零。这就是国内微机变压器差动保护的算法。 由于星角变换由软件进行，所以在做单相比率制动特性时就不一样了。可以看到，如果在星侧加入A相电流I，而软件却计算出星侧: 这时，要做A相比率制动特性，首先要在角侧加入C相电流，方向与星侧所加A相电流相同，大小适当，平衡掉C相差流，否则C相总能使差动保护先动作。之后，在角侧A 相加入与星侧A相方向相反的电流，调整电流大小，就可以作出差动保护的比率制动特性曲线。B相和C相做法与此相同。以此类推，也可以得出其他星角接线方式的变压器的微机差动保护比率制动特性曲线的做法。 综上所述，用一个三相试验台在星侧加一相电流，在角侧加两相电流，调整适当的大小和方向，就可以做星角接线变压器的微机差动保护的比率制动特性试验。

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。

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

110kV输电线路零序电流保护设计 课程设计

110kV输电线路零序电流保护设计课程设计

辽宁工业大学微机继电保护课程设计（论文） 题目：110kV输电线路零序电流保护设计（2） 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：

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学生姓名专业班级 课程设 110kV输电线路零序电流保护设计（2） 计（论 文）题目

系统接线图如图： 课程设计的内容及技术参数参见下表 设计技术参数 工作量 , 3/115kV E =φ 2 .1=I rel K ,=∏rel K 1 .1=I ∏ rel K , 系统中各元件及线路的负序阻抗与正 序阻抗相同,其他参数见图。 计算最大和最小零 序电流，应根据当Z1∑＜Z0∑时，则有)1.1(.0)1(.0k k I I ?；反之，当Z1∑ ＞Z0∑时，则有 一、整定计算 1.计算B 母线、C 母线、D 母线处正序（负序）及零序综合阻抗Z1∑、Z0∑。 2.计算B 母线、C 母线、 D 母线处发生单相或两相接地短路时出现的最大、最小零序电 流。 3.整定保护1、2、3 零序电流I 段的定值， 并计算各自的最小保 护范围。 Z T4 = Z =Z T2 =1 Z G2 =1Z T1 = 3 2 1 Z G1 = Z 1.CD =Z 0.CD = Z 1.BC =Z 0.BC =Z 0.AB =A Z 1.AB = D C B

续表 进度计划第一天：收集资料，确定设计方案。 第二天：计算综合阻抗和零序电流，零序I段的整定计算。 第三天：零序II段、零序III段的整定计算。 第四天：硬件电路设计（最小系统、数据采集、状态检测部分）。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。 指 导 教 师 评 语 及 成 绩 平时：论文质量：答辩： 总成绩：指导教师签字： 年月日注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算

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。

输电线路的距离保护习题答案

输电线路的距离保护习题答案

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。（） 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。( )

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。

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

过压保护电路设计

过压保护电路设计 -------------------------------------------------------------------------------- 摘要：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，在某些特定的应用中，基本的过压保护电路不足以胜任器件保护的要求，通常有以下两种需求。第一，电路的最大输入电压可能增大；第二，适当修改电路，可以在发生过压或欠压时利用输出电容储能保持能量。本文讨论如何针对这两种需求修改电路，将以MAX6495–MAX6499/MAX6397/MAX6398过压保护器件为例进行说明。 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。 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。 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。