继电保护作业答案.doc

习题一
1、 在下图所示电网中，已知，，，，，，自启动系数，装有三段式电流保护，过电流保护的动作时限为，开关3处的过电压保护动作时限为2.6s，试求：
（1）相间电流速断保护的；
（2）相间限时电流速断保护的、和动作时限；
（3）过电流保护的、和动作时限及接线方式。

解：
（1）
∴
（2）
∴

∵
∴
电流速断保护动作时限，
（3）取可靠系数，返回系数
则
校验灵敏度：
近后备：
远后备：

接线方式：电压较高（121kV），采用三相三接线。

2、 上题所示电网中，若，，限时电流速断保护的，动作时限为0.6s，其他条件不变，试求：
（1）相间电流速断保护的；
（2）相间限时电流速断保护的、和动作时限；
（3）过电流保护的、和动作时限及接线方式。

解：
（1）
∴
（2）∵，
∴
∵
∴，故按保护1的Ⅱ段动作电流来整定：

动作时限
（3）
校验灵敏度：
近后备：
远后备：
动作时限
采用三相三接线方式。

3、求题1中电流速断保护的保护范围（最大运行方式下三相短路，最小运行方式下两相短路）。

解：
最大运行方式下：

∴
最小运行方式下：

∴

4、下图电网中，已知，，，，，，，，（），自启动系数，线路装有三段式电流保护，变压器过电流保护动作时限为1.6s，试求：
（1）电流速断保护的；
（2）相间限时电流速断保护的、和动作时限；
（3）过电流保护的、和动作时限及接线方式。

解：
（1）
∴
（2）

（3）
取，

若采用接法的变压器，则过电流保护应采用两相三接线
当段过电流保护做的远后备保护时，
对于C段：

对于变压器：

（采用两相三接线后灵敏度可以提高）

习题二
1、 在以下电网中，各线路装有定时限过电流方向保护，试确定装置3、4、6、7、9、10的动作时限，以及哪些保护需装设方向元件？哪些不要装设方向元件？

解：
装置12、2的动作时限为
∴

装置7、9、4需装设方向元件

2、 在以下环形网中，如各线路均装有定时限过电流方向保护，试确定保护装置1、2、3、5、6、8、10、11、13、14的动作时限以及哪些保护需安装方向元件？哪些不要？

解：
∵ ，
∴

装置2、5、10、13需装设方向元件

3、 如果功率方向继电器按接线，内角，线路阻抗角为，若保护安装处发生BC两相短路，以下两个功率方向继电器哪一个较灵敏？
（1），；
（2），。

解：
保护安装处B、C两相短路，
，，
，
∴两个功率方向继电器灵敏度一样。

习题三
某一35kV小接地电流系统，有4条出线，线路1、2各长20km，电纳为，线路3、4各长15km，电纳为，系统中性点装有消弧线圈，，当线路4在距母线10km处（k-1点）发生A相接地故障时，问：
（1） 各线路A、B、C相电容电流为多少？
（2） 流入故障点的电容电流及电感电流为多少？总电流为多少？
（3） 各线路始端零序电流为多少？
（4） 电感对电容电流的补偿是多少？是否适宜？
（5） 如果短路点为k-2点，问（1）、（2）、（3）、（4）各项数据有何变化？

解：
（1）

在点发生A相接地故障时：
A相
∵
∴
，
即线路1、2、3的A相电容电流为0，线路4的A相电容电流大小为12.3A，方向为线路流向母线。

B、C相

电流方向均为母线流向线路。
（2）流入故障点的电容电流：
电感电流
流过故障点的实际电流为，方向为母线流向线路。
（3）线路1：
线路2：
线路3：
线路4：
（4）补偿度：
（5）短路点移至点，在忽略电容压降的条件下，以上计算结果不变。

习题四
1、在下图110kV系统中，线路阻抗，每台变压器阻抗，线路Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都装有三段式距离保护，采用全阻抗继电器。
已知：（1）线路AB的最大工作电流为200A，，；
（2）阻抗继电器的；
（3）线路BC距离Ⅲ段的整定时限为2.5s；
（4）线路AB电流互感器的变比，电压互感器的变比；
（5）变电所B的变压器过电流保护整定时限为2s
试求：
（1）保护装置Ⅰ段第Ⅰ段的、；
（2）保护装置Ⅰ段第Ⅱ段的、、和动作时限；
（3）保护装置Ⅰ段第Ⅲ段的、、和动作时限；

解：
（1）取，则
∴

由于是全阻抗继电器，所以可以取任意角度。
（2）BC段保护II的第I段整定为：
其保护范围为：
当短路发生在BC段40km处时，可将线路简化为：

其中，，
∴
当BC段40km处短路时

当空载变压器末端发生短路时

取数值较小者，

灵敏度，满足要求

（3）∵ ，
∴

校验灵敏度：
对于近后备保护：
对于远后备保护：
线路BC段，

变压器段，

2、如在上题系统中，保护装置采用方向阻抗继电器，方向阻抗继电器的灵敏角，其他条件不变，试求：
（1） 线路AB建立保护Ⅰ段的、；
（2） 线路AB距离保护Ⅱ段的、、和动作时限；
（3） 线路AB距离保护Ⅲ段的、、和动作时限。

解：
（1）上题中已得，
∴
方向取最大灵敏角
（2）
∴
时限不变，仍为0.6s，
（3）
∴
灵敏度的校验：
对于近后备保护：

对于远后备保护：

习题五
图示网络中，，，，母线M侧距离保护装有方向阻抗继电器，其Ⅰ段的整定阻抗，，系统发生振荡时：
（1）在什么范围内将使该继电器误动？
（2）如果振荡周期2s，则继电器可能误动的时间是多少？

解：
（1）作图可知：

，线段
∵
∴，，在范围内，该继电器误动。
（2）∵
∴继电器可能误动的时间

习题六
1、 下图所示的系统中，各个元件的参数如图所示。求d点短路时A侧保护的最大、最小分支系数。

解：

∴

2、网络的正序阻抗，（阻抗角），线路上采用三段式距离保护，三段均采用方向阻抗继电器，且，保护B的延时Ⅲ=2s，线路AB、BC的最大负荷电流，，，变压器采用能保护整个变压器的无时限纵差保护，试求保护A各段的动作阻抗、灵敏度、动作时限。
其中：，，，，
变压器参数：，，

解：
（1）取，
（2）按与线路BC段保护配合：

时，

按与线路末端变压器保护配合：

∴，
校验灵敏度：
（3）

3、下图所示的网络中的各元件的参数如下：电源参数：，
线路参数： ，
两台变压器参数：容量为31.5MVA，变比为110/6.6kV，短路电压为：
求线路AB的零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的动作电流、灵敏度及时限。

解：
先作该系统的零序等值回路图

（1）
AB线路末端发生单相接地短路时

（2）在线路BC末端发生单相接地短路时

校验灵敏度：
AB末端发生两相接地故障时

（3）
=0.799*1.5*0.1*0.5=0.596