一、继电保护课程设计任务书
1.1原始资料
1.1.1 基础数据
YN,d11牵引变压器保护
并联电容补偿装置保护
A相馈线保护(下行)
(不计复线牵引网互感)
B相馈线保护(上行)
(不计复线牵引网互感)
1.1.2 系统接线图
图1 牵引变电所示意图
注：图中仅画出了一台牵引主变压器，接在27.5kV母线的并联电容补偿装置图2给出。
图2 并联电容补偿装置接线示意图
1.2设计要求
1.2.1设计内容
根据原始资料中的牵引变电所相关资料，完成以下继电保护设计：
1.完成牵引变电所上下行馈线、主变压器及并联电容补偿装置保护的配置方案设计；
2.完成牵引变电所上下行馈线、主变压器及并联电容补偿装置保护的整定计算；
3.作出B相并联电容补偿装置保护的原理接线图和交直流展开图。
注1：展开图需包括电流电压回路接线图、控制回路接线图和信号回路接线图；
注2：不要求对电流、电压互感器的负载能力进行校验，不要求画出屏面布置图、屏后接线图和端子排列；
注3：仅要求针对一个断路器画出控制回路。
1.2.2 设计文件应包括五部分内容
1）设计任务书；
2）保护配置；
3）保护整定计算；
4）保护原理图；
5）保护展开图；
三、变压器保护配置与整定计算
3.1主变压器保护配置方案
为保证主变压器在系统故障、不正常运行状态下的安全性，主变压器保护配置如下：
—差动速断保护；
—二次谐波制动的比率差动保护；
—三相低电压过电流保护（110KV侧）；
—单相低电压过电流保护（27.5KV侧）；
—零序过电流保护；
—过负荷保护；
—重瓦斯保护；
—主变过热保护；
3.2主变压器保护的整定计算
3.2.1差动速断保护
整定原则：按躲过变压器空载投入时的最大励磁涌流整定，考虑接线系数。
由Yn,D11牵引变压器基础数据得：
二次侧动作电流：
其中，
为牵引变压器一次侧CT变比，数值为40；
为牵引变压器一次侧CT接线系数，数值为1.732。
灵敏度校验：按最小运行方式下，电源侧发生两相短路的短路电流进行校验。
由Yn,D11牵引变压器基础数据得：最小运行方式变压器一次侧三相短路电流
,则有
从而，
，满足灵敏度要求。
3.2.2二次谐波制动的比率差动保护
整定原则：一般按变压器额定电流的0.2-1倍整定，需考虑接线系数。
由Yn,D11牵引变压器基础数据得：
二次侧动作电流：
灵敏度校验：按最小运行方式下变压器低压侧发生两相短路的短路电流进行灵敏度校验。
由Yn,D11牵引变压器基础数据得：最小运行方式变压器二次侧三相短路电流
,牵引变压器变比为4，则有最小运行方式变压器二次侧三相短路一次侧短路电流：
从而
,满足灵敏度要求。
比率制动特性：
制动特性数学表达试为：
二次谐波闭锁：
，则有
;
3.2.3三相低电压过电流保护(110KV侧)
*动作电流的整定：
整定原则：一般按躲过变压器额定电流整定。
由Yn,D11牵引变压器基础数据得：过电流保护可靠系数
,过电流保护返回系数
，则有
二次侧动作电流：
灵敏度校验：按最小运行方式下变压器低压侧发生两相短路的短路电流进行灵敏度校验。
，满足灵敏度要求。
*动作电压的整定：
整定原则：一般按躲过母线最低电压整定。
由Yn,D11牵引变压器基础数据得：低电压保护可靠系数,低电压保护返回系数
，则有
二次侧动作电压：
灵敏度校验：按最大运行方式下，相邻元件末端发生三相金属性短路时，保护安装处的最大残压值来校验。
，满足灵敏度要求。
动作时限：与变压器低压侧单相低电压过电流保护配合，取0.6s。
3.2.4单相低电压过电流保护(
)
*动作电流的整定：
整定原则：一般按躲过变压器额定电流整定。
由Yn,D11牵引变压器基础数据得：过电流保护可靠系数,过电流保护返回系数，则有
二次侧动作电流：
灵敏度校验：按最小运行方式下变压器低压侧发生两相短路的短路电流进行灵敏度校验。
，满足灵敏度要求。
*动作电压的整定：
整定原则：一般按躲过母线最低电压整定。
由Yn,D11牵引变压器基础数据得：低电压保护可靠系数,低电压保护返回系数，则有
二次侧动作电压：
灵敏度校验：按最大运行方式下，相邻元件末端发生三相金属性短路时，保护安装处的最大残压值来校验。
，满足灵敏度要求。
动作时限：与馈线的电流保护配合，取0.5s。
3.2.5零序过电流保护
由于负荷为单相负荷，线路不设零序保护，变压器110KV侧中性点接地时设置。
动作电流：按70%的额定电流整定。
二次侧动作电流：
3.2.6过负荷保护
动作电流：按额定电流整定。
二次侧动作电流：
动作时限：较长，一般取9s。
四、并联电容补偿装置保护配置方案及设计
4.1并联电容补偿装置保护配置方案
为保证并联电容补偿装置在系统故障、不正常运行状态下的安全性，并联电容补偿装置保护配置如下：
—电流速断保护；
—过电流保护；
—谐波过电流保护；
—差电流保护；
—差电压保护；
—过电压保护；
—低电压保护；
4.2并联电容补偿装置保护的整定计算
4.2.1电流速断保护
该保护用于断路器到电容器连接端的短路故障。
动作电流：按躲开电容器投入时产生的最大励磁涌流进行整定。
由并联电容补偿装置基础数据得：
二次侧动作电流：
灵敏度校验：按最小运行方式下变压器二次侧发生两相短路的短路电流进行灵敏度校验。
，满足灵敏度要求。
4.2.2过电流保护
用于电容器组内部故障，接地故障保护，也作电流后备保护。
整定原则：电容器组电容有10%的偏差，使负荷增大；电容器允许1.3倍额定电流长期运行；合闸涌流不误动。
由并联电容补偿装置基础数据得：
二次侧动作电流：
灵敏度校验：按最小运行方式下变压器二次侧发生两相短路的短路电流进行灵敏度校验。
，满足灵敏度要求。
动作时限：躲过并补装置的最大合闸涌流，取0.5s。
4.2.3谐波过电流保护
动作电流：按等效三次谐波电流为额定电流的1.5倍连续运行2分钟整定。
二次侧动作电流：
动作方程： 
动作时限：120s
4.2.4差电流保护
用于电容器装置接地故障的主保护。
动作电流：按投入电容器组产生的涌流可能造成的不平衡电流整定。
由并联电容补偿装置基础数据得：
二次侧动作电流;
灵敏度校验：对于并联电容补偿支路来说，最小短路电流同额定电流，可以用流过并联电容补偿支路的额定电流来进行灵敏度校验。
，满足灵敏度要求。
动作时限：0.1s
4.2.5差电压保护
差电压保护是一种高灵敏度、保护范围大、不受合闸涌流、高次谐波以及电压波动影响的保护方式，用于电容器内部故障。
动作电压：确定电容器组故障后由熔丝切除的电容器台数K，此时故障电容器组端电压可能上升到1.1倍额定电压。
当K值确定后即可求的差电压保护动作电流。
动作时限：0.1s
4.2.6低电压保护
防止在无负荷时电容和变压器同时投入；在电源回复时，仅电容器不在投入状态。
动作电压：一般按额定电压的50%-60%整定。
二次侧动作电流：
动作时限：大于牵引母线上所接馈线短路保护的最长动作时间延迟，取1s。
4.2.7过电压保护
用于保护电容器的过电压、馈线母线的过电压，受电容器设备谐波过负荷和电动机车组的允许过电压两方面的限制。
动作电压：一般按额定电压的110%-130%整定。
二次侧动作电流：
动作时限：按躲过牵引网可能发生的瞬时过电压，取2s。
第二篇：继电保护课程设计成品
目 录
第一章 设计任务书…………………………………………………………………3
第二章 电网继电保护的配置………………………………………………………6
2.1 电网继电保护的作用………………………………………………………6
2.2 电网继电保护的配置和原理………………………………………………7
第三章 继电保护整定计算…………………………………………………………8
3.1 继电保护整定计算的与基本任务及步骤…………………………………8
3.2 继电保护整定计算的研究与发展状况……………………………………9
3.3 继电保护整定计算的计算机实现…………………………………………10
第四章 短路电流计算及变比型号选择……………………………………………10
4.1短路电流计算………………………………………………………………11
4.2电流互感器变比型号的选择……………………………………………15
第五章35kv电网继电保护整定计算………………………………………………21
5.1对保护1进行整定计算……………………………………………………22
5.2对保护4进行整定计算………………………………………………………24
5.3继电保护配置成果表……………………………………………………25
第六章 输电线路继电保护回路设计………………………………………………36
6.1阶段式电流保护的构成……………………………………………………36
6.2阶段式电流保护的评价……………………………………………………37
6.4三段式电流保护装置接线图………………………………………………38
心得体会……………………………………………………………………………42
参考文献……………………………………………………………………………43
摘要
本次继电保护设计是35KV电网继电保护设计。本文首先介绍了电力系统继电保护的基础知识，根据给定35KV电网的接线图及参数，进行短路电流计算，制定出反应其输电线路上相间短路、接地短路故障的继电保护配置方案。通过对所配置的继电保护进行整定计算和校验，论证继电保护配置的正确性。并加装自动重合闸装置，提高供电可靠性。并对部分输电线路继电保护回路进行了设计。
《电力系统继电保护课程设计》任务书
目的要求:
通过设计,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念综合能力,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.
设计题目:
(一)双侧电源的35KV线路继电保护的配置及整定计算.
原始资料：某双侧电源的35KV线路网络接线如下:
已知:(1)电厂为3台36000KW,电压等级为6.3KV的有自动电压调节器的汽轮发电机,功率因数cos
=0.8,X d"=0.125, X2 =0.15, 升压站为2台容量各为10MVA的变压器Ud =7.5%,各线路的长度XL-1为20KM;XL-2为50KM;XL-3为25KM;XL-4为14KM ;XL-5为40KMA
(2)电厂最大运行方式为3台发电机2台变压器运行方式,最小运行方式为2台发电机2台变压器运行方式；XL-1线路最大负荷功率为10MW,XL-4线路最大负荷功率为6Mw.
(3)各可靠系数设为:KIK =1.2,KIIK =1.1,KIIIK =1.2,XL-1线路自起动系数KZq =1.1,XL-4线路自起动系数KZq =1.2,XL-5线路过流保护的动作时限为1.6秒, XL-3线路C侧过流保护的动作时限为1.0秒,保护操作电源为直流220V.
(4)系统最大短路容量为135MVA ,最小短路容量为125MVA.
设计任务
(1)选出线路XL-1A侧,XL-4线路电流互感器变比.
(2)选出线路XL-1A侧,XL-4线路保护方案并作出整定计算.
(3)选出所需继电器的规格,型号.
(4)绘制出XL-1,XL-4继电保护展开图.
(5)变电所A母线的两条引出线XL-1,XL-4共用一快保护屏,并按中心线对称布置,绘制出屏面布置图及设备表.
(6)写出说明书.
2,设计任务
(1)选择发电机保护所需的电流互感器变比,计算短路电流.
(2)设置发电机保护并对其进行整定计算.
(3) 绘制出发电机继电保护展开图.
绘制出发电机保护屏屏面布置图及设备表.
写出说明书.
选出所需继电器的规格 ,型号.
设计时间安排
工具书及参考资料
1,《电力工程设计手册》上册
2,《电力工程设备手册》下册
3,《电力系统继电保护》教科书
五,课程设计考核方法及成绩评定
(一)评定内容
(1)总体方案的选择依据及正确性.
(2)整个保护方案应满足任务书中提出的各项要求,可靠性高.
(3)保护配置的可行性方案有创新,计算方案正确.
(4)保护屏安装图美观,正确.
(5)说明书述诉清楚,观点明确.
(6)二次图纸清晰,正确有特点.
(7)遵守纪律和文明设计.
(二)评定标准
课程设计成绩采用百分制.注重量化过程考核,创新能力考核,评分内容和标准如下:
(1)设计态度占20%
遵守劳动纪律和安全文明实训.准时上下课,不大声喧哗,不随意走动,不做与课程设计无关的事.认真查找资料,主动提出问题,分析问题,解决问题.服从管理.按时完成设计任务.
(2)实践能力占30%
继电保护装置满足规程要求,可靠性高.设备选择得当,计算,保护,整定等满足要求.保护屏安装规范,布置美观.设计过程有创新,故障判断准确,短路电流计算正确.
(3)设计图纸占30%
课程设计报告包含两部分:设计说明书和图纸.
设计说明书要求内容完整,文字流畅,字迹端正,图纸规范.尤其要突出设计创新,采用新方法,新工艺,新设备.设计论证充分,可靠性高,设备选择正确合理;设计心得体会真实可信.
(4)课题说明书20%
对课题考核重点理解深刻,能正确,全面地回答问题.
若发现有抄袭或请别人代做者,取消参加考核的资格,成绩以零分记录,最后总评以优,良,中,及格,不及格记.
第二章 电网继电保护的配置
继电保护是电网不可分割的一部分，它的作用是当电力系统发生故障时，迅速地有选择地将故障设备从电力系统中切除，保证系统的其余部分快速恢复正常运行; 当发生不正常工作情况时，迅速地有选择地发出报警信号，由运行人员手工切除那些继续运行会引起故障的电气设备。可见，继电保护对保证电网安全、稳定和经济运行，阻止故障的扩大和事故的发生，发挥着极其重要的作用。因此，合理配置继电保护装置，提高整定和校核工作的快速性和准确性，对于满足电力系统安全稳定的运行具有十分重要的意义。
继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作。不同的部门其整定计算的目的是不同的。对于电网，进行整定计算的目的是对电网中已经配置安装好的各种继电保护装置，按照具体电力系统的参数和运行要求，通过计算分析给出所需的各项整定值，使全网的继电保护装置协调工作，正确地发挥作用。因此对电网继电保护进行快速、准确的整定计算是电网安全的重要保证。
2.1 电网继电保护的作用
电网在运行过程中，可能会遇到各种类型的故障和不正常运行方式，这些都可能在电网中引起事故，从而破坏电网的正常运行，降低电力设备的使用寿命，严重的将直接破坏系统的稳定性，造成大面积的停电事故。为此，在电网运行中，一方面要采取一切积极有效的措施来消除或减小故障发生的可能性:另一方面，当故障一旦发生时，应该迅速而有选择地切除故障元件，使故障的影响范围尽可能缩小，这一任务是由继电保护与安全自动装置来完成的。电网继电保护的基本任务在于:
1．有选择地将故障元件从电网中快速、自动切除，使其损坏程度减至最轻，并保证最大限度地迅速恢复无故障部分的正常运行。
2．反应电气元件的异常运行工况，根据运行维护的具体条件和设各的承受能力，发出警报信号、减负荷或延时跳闸。
3．根据实际情况，尽快自动恢复停电部分的供电。
由此可见，继电保护实际上是一种电网的反事故自动装置。它是电网的一个重要组成部分，尤其对于超高压，超大容量的电网，继电保护对保持电网的安全稳定运行起着极其重要的作用。
2.2 电网继电保护的配置和原理
电力系统各元件都有其额定参数(电流、电压、功率等)，短路或异常工况发生时，这些运行参数对额定值的偏离超出极限允许范围，对电力设备和电网安全构成威胁。
故障的一个显著特征是电流剧增，继电保护的最初原理反应电流剧增这一特征，即熔断器保护和过电流保护。故障的另一特征是电压锐减，相应有低电压保护。同时反应电压降低和电流增大的一种保护为阻抗(距离保护)，它以阻抗降低的多少反应故障点距离的远近，决定保护的动作与否。
随着电力系统的发展，电网结构日益复杂，机组容量不断增大，电压等级也越来越高，对继电保护的要求必然相应提高，要求选择性更好，可靠性更高，动作速度更快。因而促进了继电保护技术的发展，使保护的新原理、新装置不断问世。
一般来说，电网继电保护装置包括测量部分和定值调整部分、逻辑部分和执行部分。测量部分从被保护对象输入有关信号，与给定的整定值相比较，决定保护是否动作。根据测量部分各输出量的大小、性质、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定的逻辑关系工作，最后确定保护应有的动作行为，由执行部分立即或延时发出警报信号或跳闸信号。
35kV线路保护配置原则
（1）每回35kV线路应按近后备原则配置双套完整的、独立的能反映各种类型故障、具有选相功能全线速动保护
（2）每回35kV线路应配置双套远方跳闸保护。断路器失灵保护、过电压保护和不设独立电抗器断路器的500kV高压并联电抗器保护动作均应起动远跳。
（3）根据系统工频过电压的要求，对可能产生过电压的500kV线路应配置双套过电压保护。
（4）装有串联补偿电容的线路，应采用双套光纤分相电流差动保护作主保护。
（5）对电缆、架空混合出线，每回线路宜配置两套光纤分相电流差动保护作为主保护，同时应配有包含过负荷报警功能的完整的后备保护。
（6）双重化配置的线路主保护、后备保护、过电压保护、远方跳闸保护的交流电压回路、电流回路、直流电源、开关量输入、跳闸回路、起动远跳和远方信号传输通道均应彼此完全独立没有电气联系。
（7）双重化配置的线路保护每套保护只作用于断路器的一组跳闸线圈。
第三章 继电保护整定计算
3.1 继电保护整定计算的与基本任务及步骤
继电保护整定计算的基本任务，就是要对系统装设的各种继电保护装置进行整定计算并给出整定值。任务的实施需要对电力系统中的各种继电保护，编制出一个整体的整定方案。整定方案通常按两种方法确定，一种是按电力系统的电压等级或设备来编制，另一种按继电保护的功能划分方案来编制。
因为各种保护装置适应电力系统运行变化的能力都是有限的，所以继电保护整定方案也不是一成不变的。随着电力系统运行情况的变化(包括基本建设发展和运行方式变化)，当其超出预定的适应范围时，就需要对全部或部分保护定值重新进行整定，以满足新的运行需要.如何获得一个最佳的整定方案，要考虑到继电保护的快速性、可靠性、灵敏性之间求得妥协和平衡。因此，整定计算要综合、辨证、统一的运用。
进行整定计算的步骤大致如下:
(1) 按继电保护功能分类拟定短路计算的运行方式，选择短路类型，选择分支系数的计算条件。
(2) 进行短路故障计算。
(3) 按同一功能的保护进行整定计算，如按距离保护或按零序电流保护分别进行整定计算，选取出整定值，并做出定值图。
(4) 对整定结果进行比较，重复修改，选出最佳方案。最后归纳出存在的问题，并提出运行要求。
(5) 画出定稿的定值图，并编写整定方案说明书。
3.2 继电保护整定计算的研究与发展状况
继电保护整定计算的工具和方法随着科学技术的不断进步而不断地改进。无论国际还是国内，就其发展历程而言，大致可归纳为三个阶段:
第一阶段是全人工计算阶段。整定人员通过Y/△变换简化网络，计算出分支系数和短路电流，在按照整定规则对各种继电保护装置逐一整定，工作难度很大，效率十分低下。
第二阶段是半人工计算阶段.即:人工计算十故障电流计算程序。保护定值计算中各种故障电流的分析计算用计算机来完成，保护定值的计算还需要整定人员手工完成.
第三阶段是计算机整定阶段。较为成熟可靠的整定计算程序完全取代了整定人员的手工劳动，使继电保护整定计算工作变得准确和快捷。
目前，在我国各大电网继电保护整定过程中，计算机的应用还比较少，其主要工作还是由人工来完成的。继电保护整定计算时，一般先对整个电网进行分析，确定继电保护的整定顺序以及各继电器之间的主/从保护顺序，然后应用计算机进行故障计算，按照继电保护的整定规程，在考虑了各种可能发生的故障情况下，获取保护的整定值，同时应注意到各继电器之间的配合关系，以保证继电保护的速动性、选择性和灵敏性的要求。
3.3 继电保护整定计算的计算机实现
（一）自定义规则的实现。由于在电力系统中，电网结构复杂多变，保护配置和系统运行方式也不是一成不变的，因此，整定规则也日趋复杂很多规则都带有一定的个性，无法适用于所有的电网，整定计算人员希望整定计算软件能够提供一定的人机干预功能，使整定工作变得更加灵活，可靠。例如:可以人为千预网络的断点、保护整定顺序、可靠系数、分支系数等。
（二）数据库技术的应用。由于整定计算软件在工作的过程中需要处理形形色色的数据，保存并输出中间计算结果和最终定值，应对用户的各种添加、查询、修改、删除等数据操作，这就要求软件必须具备一个强大的稳定的数据库引擎，再辅以合理的数据结构，来保证这些数据调用的可靠性和快速性。日前，Oracle，Access等大中型数据库系统在继电保护整定计算软件的开发中得到了广泛的应用。
总之，继电保护整定计算软件正朝着在线实时化、可视化、智能化、网络化、最优化方向发展，开发人员的任务就是朝着这一目标努力，开发出最能满足用户需求，最能适应现代电力发展的新一代功能强大的继电保护整定计算软件。
第四章 短路电流计算及变比型号选择
4.1 短路电流计算
短路是电力系统的严重故障。所谓短路,是指一切不正常的相与相之间或相与地之间发生通路的情况。产生短路的原因有以下几个方面：1、元件损坏2、气象条件恶化3、人为事故4、其它。在三相系统中可能发生的短路有：1、三相短路 2、两相短路 3、两相接地短路、4单相短路。三相短路也称为对称短路,系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态。其它类型的短路都是不对称的路。
电力系统的运行经验表明,在各种类型的短路中,单相短路占大多数,两相短路较少,三相短路机会最少。从短路计算方法来看,一切不对称短路的计算在采用对称分量法后,都归结为对称短路的计算。
短路计算的目的：1、选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备。为了合理的配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数,必须对电力网中发生的各种短路进行计算和分析。在这些计算中不但要知道故障支路中的电流值,还必须知道在网络中的分布情况。有时还要知道系统中某些节点的电压值。2、在设计和选择发电厂和电力系统电气主接线时,为了比较各种不同方案的接线图,确定是否需要采取限制短路电流的措施,都要进行必要的短路电流计算。3、进行电力系统暂态稳定计算,研究短路对用户工作的影响等,也包含有一部分短路计算。
4、在实际工作中,根据一定的任务进行短路计算时必须首先确定计算条件。所谓计算条件是指短路发生时系统的运行方式,短路的类型和发生地点,以及短路发生后所采取的措施。
4.1.1三相短路电流计算：
电厂最大运行方式为3台发电机2台变压器运行方式；XL-1线路最大负荷功率为10MW，XL-4线路最大负荷功率为6MW。
设Ub=Uav=1.05×35=37kv, Sb=100MVA
线路:X1=X2=0.4Ω/km
发电机G： X*g= X*g×Sb/Sav = 1.167
变压器T：B1=B2 X*t=Ud%×Sb/100Sn=7.5%×100/(100×10)=0.75
线路L：XL-1=Xo·L1=X·L1·Sb/U ²av=0.4×20×100/37 ²=0.584
XL-2=Xo·L2= X·L2·Sb/U ²av=0.4×50×100/37 ²=1.461
XL-3=Xo·L3= X·L3·Sb/U ²av=0.4×25×100/37 ²=0.731
XL-4=Xo·L4= X·L4·Sb/U ²av=0.4×14×100/37 ²=0.409
XL-5=Xo·L5= X·L5·Sb/U ²av=0.4×40×100/37 ²=1.169
系统S：St=I*t·Sb èI*t=St/Sb=135/100=1.35
I*t=1/X*z èX*z =1/1.35=0.741
当A相发生三相短路时：
化简得：
求计算电抗: XJS =X*z·Seε =3.517×135/100=4.748
由于4.748＞3.5
所以I″* =1/4.748=0.211
I″ = I″*·Seε/√3Uav=0.211×135/(√3×37)=0.444KA
Iimp =√2·Kimp·I″=√2×1.8×0.444=1.130
当B点发生三相短路时：
化简得：
求计算电抗：XJS*=X*Z·Seε /SB =1.515×(6/0.8×3)/100=0.341
查汽轮曲线得：I″* =2.23
I″= I″*·Ieε = I″*·Seε/√3Uav=2.23×(6/0.8×3)/(√3×37)=0.783KA
当C点发生三相短路时：
化简得：
求计算电抗：XJS*=X*Z·Seε /SB =2.976×(6/0.8×3)/100=0.670
查汽轮曲线得：I″* =1.34
I″= I″*·Seε/√3Uav=1.34×(6/0.8×3)/ (√3×37)=0.470 KA
当D点发生短路时：
化简得：
Rab=Ra+Rb+RaRb/Rc=0.931+0.409+0.931×0.409/3.517=1.448
Rbc=Rb+Rc+RbRc/Ra=0.409+3.517+0.409×3.517/0.931=5.471
X*15=1.448×5.471/(1.448+5.471)=1.145
求计算电抗：XJS*=X*Z·Seε /SB =1.145×(6/0.8×3+135)/100=1.607
查汽轮曲线得：I″* =0.52
I″= I″*·Seε/√3Uav=0.52×(6/0.8×3+135)/ (√3×37)=1.278 KA
当E点发生三相短路时：
化简得：
Rab=Ra+Rb+RaRb/Rc=0.931+1.578+0.931×1.578/3.517=1.131
Rbc=Rb+Rc+RbRc/Ra=1.578+3.517+1.578×3.517/0.931=11.434
再化简得：
X*16=Rab∥Rbc=1.131×11.434/(1.131+11.434)=1.029
求计算电抗：XJS*=X*Z·Seε /SB =1.029×(6/0.8×3+135)/100=1.621
查汽轮曲线得：I″* =0.63
I″= I″*·Seε/√3Uav=0.63×(6/0.8×3+135)/ (√3×37)=1.548 KA
当F点发生三相短路时：
化简得：
求计算电抗：XJS*=X*Z·Seε /SB =3.707×(6/0.8×3)/100=0.834
查汽轮曲线得：I″* =1.24
I″= I″*·Seε/√3Uav=1.24×(6/0.8×3)/ (√3×37)=0.435 KA
4.12两相短路电流计算
由于最小运行方式为2台发电机2台变压器运行方式；XL-1线路最大负荷功率为10MW，XL-4线路最大负荷功率为6MW。
设Ub=Uav=1.05×35=37kv Sb=100MVA
线路:X1=X2=0.4Ω/km
发电机G： X*g= X*g×Sb/Sav = 2
变压器T：B1=B2 X*t=Ud%×Sb/100Sn=7.5%×100/(100×10)=0.75
线路L：XL-1=Xo·L1=X·L1·Sb/U ²av=0.4×20×100/37 ²=0.584
XL-2=Xo·L2= X·L2·Sb/U ²av=0.4×50×100/37 ²=1.461
XL-3=Xo·L3= X·L3·Sb/U ²av=0.4×25×100/37 ²=0.731
XL-4=Xo·L4= X·L4·Sb/U ²av=0.4×14×100/37 ²=0.409
XL-5=Xo·L5= X·L5·Sb/U ²av=0.4×40×100/37 ²=1.169
系统S：St=I*t·Sb èI*t=St/Sb=125/100=1.25
I*t=1/X*z èX*z =1/1.25=0.8
当B相发生三相短路时：
正序时：
化简得：
负序时：
X*总=X9+X13=1.793+1.959=3.752
求计算电抗：XJS*=X*Z·Seε /SB =3.752×(6/0.8×2)/100=0.563
查汽轮曲线得：I″* =1.53
I″= I″*·Seε/√3Uav=1.53×(6/0.8×2)/ (√3×37)=0.358 KA
当C相发生短路时：
正序时：
化简得：
负序时：
X*总=X11+X16=3.254+3.420=6.674
求计算电抗：XJS*=X*Z·Seε /SB =6.674×(6/0.8×2)/100=1.001
查汽轮曲线得：I″* =1.03
I″= I″*·Seε/√3Uav=1.03×(6/0.8×2)/ (√3×37)=0.241 KA
当D发生短路时：
正序时：
化简得：
Rab=Ra+Rb+RaRb/Rc=1.209+0.409+1.209×0.409/3.576=0.591
Rbc=Rb+Rc+RbRc/Ra=0.409+3.517+0.409×3.576/1.209=4.457
再化简得：
X*18=0.591×4.457/(0.591+4.457)=0.522
负序得：
Rab=Ra+Rb+RaRb/Rc=1.375+0.409+1.375×0.409/3.576=0.656
Rbc=Rb+Rc+RbRc/Ra=0.409+3.576+0.409×3.576/1.375=3.962
再化简得：
X*26=0.656×3.962/(0.656+3.962)=0.563
X*总=X18+X26=0.522+0.563=1.085
求计算电抗：XJS*=X*Z·Seε /SB =1.085×(6/0.8×2+125)/100=1.519
查汽轮曲线得：I″* =0.68
I″= I″*·Seε/√3Uav=0.68×(6/0.8×2+125)/ (√3×37)=1.486 KA
当E点发生短路时：
正序时：
化简得：
Rab=Ra+Rb+RaRb/Rc=1.209+1.578+1.209×1.578/3.576=1.313
Rbc=Rb+Rc+RbRc/Ra=0.578+3.576+1.578×3.576/1.209=8.930
再化简得：
X*20=1.313×8.930/(1.313+8.930)=1.145
负序得：
化简得：
Rab=Ra+Rb+RaRb/Rc=1.375+1.578+1.375×1.578/3.576=1.433
Rbc=Rb+Rc+RbRc/Ra=1.578+3.576+1.578×3.576/1.375=7.852
再化简得：
X*28=1.433×7.852/(1.433+7.852)=1.213
X*总=X*20+X*28=1.145+1.213=2.358
求计算电抗：XJS*=X*Z·Seε /SB =2.358×(6/0.8×2+125)/100=3.301
查汽轮曲线得：I″* =0.3
I″= I″*·Seε/√3Uav=0.3×(6/0.8×2+125)/ (√3×37)=0.655 KA
4.13 各短路点的最大短路电流和最小短路电流数据表
4.2电流互感器变比型号选择
计算变比
由《电力工程手册》差得LRD-35型电流互感器变比选择：
第五章 35kv电网继电保护整定计算
5.1对保护1进行整定计算
5.11保护1电流I段得整定计算
① 求
，按躲过最大运行方式下B点三相短路电流计算
由第四章4.11可知B点短路电流，转移电抗：
计算电抗：
查表得
=
×
=1.2×1.116=1.339
②动作时限：t=0s
③灵敏性校验：在最大运行方式下的最大保护范围：
在最小运行方式下两相短路时的保护范围：
所以I段灵敏性不满足要求
5.12保护1电流II段整定
①
，按躲过最大运行方式下c点三相短路电流计算
由第四章4.11可知c点短路电流，转移电抗：
计算电抗：
查表得：
=
×
=1.1×1.2×0.537=0.709KA
②动作时限：t=0.5s
③灵敏系数校验：用最小运行方式下B点发生两相短路时的电流校验
B点两相短路电流，求负序电抗，简化网络：
Xz=（1+0.375+0.584）//（1.461+0.731+0.8）=1.184
用正序等效定则将负序电抗串入短路点，求转移电抗，计算电抗，将Y→△转化
1.793+1.184+
查表得：
0.5s时： 
2s时：
II段灵敏系数校验：
=0.89<1.3
不满足要求，需要和保护2段得II段配合整定
④动作电流
按最大运行方式躲过M点三相短路电流
简化网络,求转移电抗,计算电抗：
查表得
=1.1×1.1×1.2×0.428=0.621KA
⑤灵敏度校验：简化网络，求负序
Xz=（1+0.375+0584+0.461）//（0.731+0.8）=1.058
用正序等效定则将负序电抗串入短路点，求转移电抗，计算电抗
查表得：
0.5s：
2s：
灵敏度校验：
=0.620<1.3
不满足要求，需要和保护3的III段配合整定，以下不在计算。
5.13保护1的III段的整定计算
①动作电流：按躲过本线路最大负荷电流整定
=
×0.195=0.303KA
②动作时限：t=tsIII+2△t=1+2×0.5=2s
③灵敏度校验
作近后备时，最小运行方式下B点两相短路电流校验
=2.4>1.5
满足要求
做远后备时，最小运行方式下c点两相短路电流校验
=1.54<1.2
满足要求
5.2 对保护4进行整定计算
5.21 保护4的I段整定计算
①求
，按躲过最大运行方式下D点三相短路的电流来整定，求D点的三相短路电流，网络简化
X1=0.556+0.375=0.931
X2=0.584+1.461+0.731+0.241=3.517
将Y→△转化，求转移电抗，计算电抗
查表得发电机端：
系统：
=0.135
=×
=1.2×1.445=1.734KA
②动作时限t=0s
③灵敏度校验
在最大运行方式下的最大保护范围
在最小运行方式下的最小保护范围
，不符合要求
5.22 保护4的II段电流整定
①求
，按躲过最大运行方式下E点三相短路电流来整定
求E点三相短路电流，简化网络，将Y→△转化，求转移电抗，计算电抗
查表得：发电机端电流
系统
=0.686KA
=
×
=1.2×1.1×0.686=0.906KA
②动作时限t=0s
③灵敏系数校验：用最小运行方式下D点发生两相短路电流来校验
求D点两相短路电流，简化网络，求负序
Xz=[（1+0.375）//（0.584+1.461+0.731+0.8）]+0.409=1.402
用正序等效定则将负序电抗串联于短路点，求转移电抗，计算电抗，将Y→△转化
查表得：发电机端电流：
系统：
0.5s：
2s：
灵敏度校验：
=0.51<1.3
不满足要求，需要同保护5段II配合整定
5.23保护4的III段整定
①动作电流：按躲过本线路最大负荷电流整定
②动作时限t=2.1s
③灵敏度校验
进后备时，用最小运行方式下D点两相短路来检验
=5.00>1.5
,满足要求
作远后备时，用最小运行方式下E点两相短路来校验
=3.5>1.5
满足要求
5.3 继电保护配置表
第六章 输电线路继电保护回路设计
6.1阶段式电流保护的构成
无时限电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护都是反应于电流增大而动作的保护，它们之间的区别主要在于按照不同的原则来整定动作电流。电流速断保护是按照躲开本线路末端的最大短路电流来整定，它虽能无延时动作，但却不能保护本线路全长；限时电流速断保护是按照躲开下级线路各相邻元件电流速断保护的最大动作范围来整定，它虽能保护本线路的全长，却不能作为相邻线路的后备保护；而定时限过电流保护则是按照躲开本线路最大负荷电流来整定，可作为本线路及相邻线路的后备保护，但动作时间较长。
为保证迅速、可靠而有选择性地切除故障，可将这三种电流保护，根据需要组合在一起构成一整套保护，称为阶段式电流保护。
具体应用时，可以采用电流速断保护加定时限过电流保护，或限时电流速断保护加定时限过电流保护，也可以三者同时采用。应用较多的就是三段式电流保护，其各段的动作电流、保护范围和动作时限的配合情况如图所示。当被保护线路始端短路时，由第I段瞬时切除；该线路末端附近的短路，由第II段经0.5s延时切除；而第III段只起后备作用，所以装有三段式电流保护的线路，一般可在0.5s左右时限内切除故障。
6.2阶段式电流保护的评价
对继电保护的评价，主要是从选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个方面出发，看其是否满足电力系统安全运行的要求，是否符合有关规程的规定。
1) 选择性在三段式电流保护中，电流速断保护的选择性是靠动作电流来实现的；
限时电流速断保护和过电流保护则是靠动作电流和动作时限来实现的。它们在35kV及以下的单侧电源辐射形电网中具有明显的选择性，但在多电源网络或单电源环网中，则只有在某些特殊情况下才能满足选择性要求。
2)速动性
电流速断保护以保护固有动作时限动作于跳闸；限时电流速断保护动作时限一般在0.5s以内，因而动作迅速是这两种保护的优点。过电流保护动作时限较长，特别是靠近电源侧的保护动作时限可能长达几秒，这是过电流保护的主要缺点。
3)灵敏性
电流速断保护不能保护本线路全长，且保护范围受系统运行方式的影响较大；限时电流速断保护虽能保护本线路全长，但灵敏性依然要受系统运行方式的影响；过电流保护因按最大负荷电流整定，灵敏性一般能满足要求，但在长距离重负荷线路上，由于负荷电流几乎与短路电流相当，则往往难以满足要求。受系统运行方式影响大、灵敏性差是三段式电流保护的主要缺点。
4)可靠性
由于三段式电流保护中继电器简单，数量少，接线、调试和整定计算都较简便，不易出错，因此可靠性较高。
总之，使用一段、二段或三段而组成的阶段式电流保护，其最主要的优点就是简单、可靠，并且在一般情况下能满足快速切除故障的要求，因此在电网中特别是在35kV及以下的单侧电源辐射形电网中得到广泛的应用。其缺点是受电网的接线及电力系统运行方式变化的影响，使其灵敏性和保护范围不能满足要求。
6.3 三段式电流保护装置接线图
电力系统继电保护的接线图一般有框图、原理图和安装图三种。对于采用机电型继电器构成的继电保护装置，用得最多的是原理图。原理图又分为归总式原理图(简称原理图)和展开式原理图(简称展开图)。
原理图能展示出保护装置的全部组成元件及其他们之间的联系和动作原理。在原理图上所有元件都以完整的图形符号表示，所以能对整套保护装置的构成和工作原理给出直观、完整的概念，易于阅读。三段式电流保护的原理接线图如图下所示。
图中的保护采用不完全星形接线方式(因为是相间短路保护)，可实现各种类型的相间短路保护。第I段电流保护由电流继电器KA1、KA2、中间继电器KM和信号继电器KS1组成。第II段电流保护由电流继电器KA3、KA4、时间继电器KT1及信号继电器KS2组成。第III段电流保护由电流继电器KA5、KA6、KA7、时间继电器KT2及信号继电器KS3组成。其中，电流继电器KA7接于A、C两相电流之和的中性线上，相当于B相继电器，则第III段电流保护组成了三相式保护。
由下图可知，原理图只给出保护装置的主要元件的工作原理，但元件的内部接线、回路标号、引出端子等均未表示出来。特别是元件较多、接线复杂时，原理图的绘制和阅读都比较困难，且不便于查线和调试、分析等工作，所以现场广泛使用展开图。
展开图是将交流回路和直流回路分开画出的。各继电器的线圈和触点分别画在各自所属的回路中，并用相同的文字符号标注，以便阅读和查对。在连接上按照保护的动作顺序，自上而下、从左到右依次排列线圈和触点。如下所示：
心得体会
通过这两周的综合课程设计，使我得到了很多的经验，并且巩固和加深以及扩大了专业知识面，锻炼综合及灵活运用所学知识的能力，正确使用技术资料的能力。为进一步成为优秀的技术人员奠定基础。这次课程设计首先使我巩固和加深专业知识面，锻炼综合及灵活运用所学知识的能力。其次通过大量参数计算，锻炼从事工程技术设计的综合运算能力，参数计算尽可能采用先进的计算方法。最后培养了参加手工实践，进行安装，调试和运行的能力。
通过这次设计，在获得知识之余，还加强了个人的独立提出问题、思考问题、解决问题能力，从中得到了不少的收获和心得。在思想方面上更加成熟，个人能力有进一步发展，本次课程设计使本人对自己所学专业知识有了新了、更深层次的认识。在这次设计中，我深深体会到理论知识的重要性，只有牢固掌握所学的知识，才能更好的应用到实践中去。这次设计提高了我们思考问题、解决问题的能力，它使我们的思维更加缜密，这将对我们今后的学习、工作大有裨益。
参考文献
《电力系统继电保护》 马永翔编 北京大学出版社 20##-8
《工厂供用电设计手册》 刘介才编 机械工业出版社 20##-3
《实用继电保护技术》 方大千编 人民邮电出版社 20##-10
《低压电工实用技术》 郭仲札编 机械工艺出版社 20##-1