电力系统继电保护计算题

1、三、分析计算题3在图1所示网络中的AB BC BD DE上均装设了三段式电流保护；保 护均采用了三相完全星形接法；线路AB的最大负荷电流为200A,负荷自启动系数 Kss 1.5, K1.25, K/1.15, K； 1.2, & 0.85, t 0.5s ；变压器采用 了无时限差动保护；其它参数如图所示。图中各电抗值均已归算至115kV。试计算AB线路各段保护的启动电流和动作时限，并校验 II、III段的灵敏 度。图1系统接线图图2系统接线图3答：(1)短路电流计算。选取图3中的K1、K2、K3点作为计算点。图3三相短路计算结果如表1所示。表1三相短路计算结果短路点最大运行方式(kA

2、 )最小运行方式(kA )(2)电流保护I段I；et.1K；eiIKLax1.25 1.795 ) 2.244(kA),t；0(s)(3)电流保护II段I；et3K；elIK32max1.25 1.253 - 1.566(kA),I；t1 K；lI；et31.15 1.566 - 1.801(kA)sei .3 iei k 2.maxsei.i iei sei.3灵敏度校验：IK2L争K*1.438(kA),。牛吐1438： 0.798,不满足要求。2Iset.1 1.801 .与保护3的II段相配合：保护3的II段按可伸入变压器而不伸出变压 器整定I；t3 K)K3max 1.15 0.49

3、9 - 0.574(kA) , I；t1 K,；l I 二 1.15 0.574 10.660(kA)set.3 rei k3.max / 7 set .1rei set.3 /l灵敏度校验：K；n.1星 1.438-2.179,满足要求。Iset.1 0.660 "(4)电流保护III段 (2)灵敏度校验：作为本线路的后备保护kST上黑 霁:3.321,满足要求。Iset.1 0.433 .(2)作为相邻下一线路的后备保护KST±T 竺2712.372,满足要求。Iset.1 0.433 .'三、分析计算题3在图1所示网络中装设了反应相间短路的距离保护。已知：线路

4、的正序阻抗X1 0.45 /km ；系统阻抗:xMs minxNs min10,xMs maxxNsmax25,Krel K： 0.85 。试对距离保护1的第I、II段进行整定计算，并校验II段灵敏度。三、分析计算题3解：1保护1第I段:Z；et119.125se .；t1 0s。2保护1第II段：Z：et.230.6；ZL1Krel(LM nZiKb.minZsIet.2)。用图3所示网络计算Kb.min O图3求分支系数所用网络67.5II2.7 ,贝U Zset.1 0.85 (22.5 2.7 30.6) 89.352()KS；n.289”213.9711.25,满足要求。22.5 二

5、、(本题每小题10分，满分20分)如图所示，在110KV输电线路中，线路 AB的负荷电流为175A,系统阻抗为:Xs=4?,单位线路长度的阻抗为：X=(?/km),Kk ' =; Kk '' =Kk=; Kzq=;Kh=。1 .计算：电流速断保护、限时电流速断保护、过电流保护动作值与动作时间2 .比较不完全星形接线两继电器方式与三继电器方式过电流保护的差别。48 Q110kV 45km 30km解：1 .线路AB的保护A速断保护2 .线路AB的保护A的II段保护求动作电流（与下条线路电流速断动作值配合）：动作时间：tA'' = 灵敏度校验：3 .线路AB

6、的保护A的III段保护48 .如图所示，试计算保护1限时电流速断保护的动作电流、动作时限及1 |（r1校验灵敏度。已知 K1=;Z1=Q/km; K=。49 .如图所示，各线路均装设距离保护，试对保护1的距离田段保护进行整定计算，并求出最小分支系数。Krei =;Kres=;Kss = 1；Z1 = Q /km;= X 110KV五、计算题（共20分）在图5-1所示的单侧电源辐射网中，线路 AB的保护采用三段式电流保护，采用电流互感器三相完全星形接线。已知线路AB的最大负荷电流为300A,电流互感器变比为400/5 ,在最大和最小运行方式下，K1、K2及K3点发生 三相短路时的电流值见下表（均

7、已折算到电源侧）.保护6、7、8的过电流的 动作时间分别为s、 2 s和s,试计算保护1各段的动作电流和动作时间，检 验保护的灵敏度，同时简述保护1各段的特点.表5-1短路电流值短路点K1K2K3最大运行方式下二相短路电流（A）30001250650最小运行方式卜二相短路电流（A）25001040500图5-1解：1 .保护1的无时限电流速断（4分）一次动作电流为I . K Ioper.1 rel K.l.max继电器动作电流为0.11 ops2 .保护1的限时电流速断保护（6分）先计算出保护2的无时限电流速断保护动作电流保护1的限时电流速断保护应与保护2的无时限电流速断保护动作电流相配合整定

8、 继电器动作电流动作时限t1t2 t 0.5sI灵敏度校验Ksen3应大于I oper.13 .过电流保护（6分）保护1的过电流保护为oper.1K Krel ssKres11.max继电器动作电流Ig.oper.1K con I nTAoper.1动作时限按阶梯型时限特性为t 1t 2 t t 42t灵敏度校验：（4分）I作为本线路的近后备保护Ksen皿，应大于I oper.1I作BQ线路的后备保护Ksen 1,应大于I oper .1作变压器的后备保护Ksen* ,应大于I oper.1灵敏度应满足要求，如果不满足，采取措施提高灵敏度。四、计算题（共38分）1、如图2所示的网络中，已知，线

9、路每公里的正序阻抗 乙0.4 /km， E 10.5/ 、3kV,Xsmax 0.3 ,Xs.min 0.3 ,I A B.Lmax 150A。Krel1.25,Krel1.1,Krel1.2,Kss= 1.8,Kre0.85,t30.5s。试对保护1进行三段式电流保护的整定计算。（14分）图2解：1、保护1电流I段整定计算（1）求动作电流（2）灵敏度校验，即求最小保护范围。满足 要求（3）动作时间：t1 0s（1分）2、保护1电流II段整定计算（1）求动作电流（2分）（2）灵敏度校验满足要求。（2分）（3）动作时间：t1 t2 0.5 0.5s （1 分）2、保护1电流山 段整定计算（1）求

10、动作电流（1 分）（2）灵敏度校验近后备：满足要求。（1分）远后备：满足要求。（2分）（3）动作时间:t3 0.5 0.5 1.5s（1“分）2、如图3,已知：网络的正序阻抗Z=Q/km,阻抗角l 65 o线路上采 用三段式距离保护，其第I、II、III段阻抗元件均采用0接线的方向 阻抗继电器，继电器的最灵敏角sen 65保护2的延时b2s,线路AR BC的最大负荷电流均为400A,负荷的自起动系数Kss 2,继电器的 返回系数Kre 丁2,并设KrIel 0.85,KrIel 1.15 ,负荷的功率因数cos d 0.9 5 变压器采用了能保护整个变压器的无时限纵差保护。试求：距离保护1第I

11、段的动作阻抗，第II段、第III段的灵敏度与动作时间。（24分）解：1、距离保护1第动作阻抗：2、保护1的第III段：Zset 1 K： Zab 0.85 0.45 30段（分两种情况）：11.16（1 分）（1）与相邻线路配合:Zset1Krel （Zab匕心后）（1分）Kb min（XsAminZab）X sB max（10 13.5401） 1.59Zset10.8（13.5 0.85 1.590.45 38）29.29（2分）（1分）（2）与变压器支路配合:Zset1Krel （ZabCKmin（1分）K b min（XsAmin ZabX -八 sB max1）10 13.5（1）4

12、01.59（2分）Zset10.7（13.5 0.7 1.59犯）42.44 2（1分）对以上两种情况，取较小者，所以:Zset129.29（1分）灵敏度:Ksen动作时间:Z II乙 set AZAB tII29.29 , 2.17 1.513.5满足要求。（1分）3、距离保护1的第Zset10.5s （1 分）III段：采用方向阻抗继电器,ZLminKr；lKreKssCOS（ l（1分）KreZset1ZLminU l minI L max0.9 110,30.4142.89（1分）1.2Kss 2， ，1cos 0.9 25.8Krel1.15142.891.15 1.2 2 cos（

13、65 25.8）66.81（2分）灵敏度：（1）考虑本线路末端：Zset166.81Ksen 近 -'et± 4.93Zab13.5（1分）（2）考虑相邻元件1.5a：相邻线路末端Kset 远Zset1ZAB+KbmaxZBCKb max,XsAmaxZabI X 一八 sB min1）（1分）20 13.5 （301）2.12,（1 分）Ksen 远Zset1ZAB+KbmaxZBC66.8113.54 2.12 17.11.341.2满足要求。（1分）b：相邻变压器低压侧出口Ksen 远Zset1Kb maxZAB+KbmaxZT''一/ XsA max

14、Z AB（X八 sB min1）（1分）/20 13.5（1） 2.1230（1分）Ksen 远Zset166.81ZAB+KbmaxZT13.542.12 84.70.331.2（1分）不满足要求，认为III段不能作为变压器的后备保护动作时间：t1 t2t 2 0.5 2.5s（1 分）五、计算题（本大题共2小题，每小题13分，共26分）1、如图所示网络，试计算保护1电流速断保护的动作电流，动作时限及最小保护范围。已知：Krel=, Zi= /km。1.解:I set.1 K rel I K.B.max XLmin% = %>1§ %t；=0SK=,试对保护12、如图所示，各线路均装有距离保护，乙=/km,叱的距离II段进行整定计算。2.解：段2 红=89丝=3.97 1.25,满足要求。sen Zab 22.51、如图所示网络，已知：Kel=, Ke=, Kss=，最小运行方式下 K2、K3点的三相短路电流分别为1100A、490A,线路AB正常时流过的最大负荷电流 ILmax=l74A。试计算保护1定时限保护的动作电流，并校验 灵敏系数。2、如图所示