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1.2 ,1.15，K；'iKss1.5，Kr'ei 1.25，K；1Kre0.85， t 0.5s ;变压器采用了无时限差动保护；其它参数如图所示。 电流和动作时限，并校验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II、山段的灵敏度。1 s1系统接线图图图2系统接线图3答：（1）短路电流计算。选取图 3中的心、K2、Ks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&a

2、mp;K2K3最大运行方式（kA）1.7951.2530.499最小运行方式（kA）1.6601.1860.488（2）电流保护I段I II set.1K I I (3)Krel I K 1.max1.251.795 B2.244(kA) ， t；0( s)（3）电流保护II段I Iset.3K I I (3)K rel I K 2.max1.251.253 B1.566(kA)，1；爲Iset.31.15 1.566 B1.801(kA)灵敏度校验：1I K1.min 1.438(kA)，Ks'en.1'K1.min-1438 B 0.798，不满足要求。K 1.min.II

3、2Iset.11.801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 S'et.3K；1I 鳥.max1.15 0.499 B 0.574（kA），IS'et.1Kr'ei I set.3 1.15 0.574 B 0.660（kA）灵敏度校验:KI1sen.1I Kl.minIIset.102>179，满足要求。t3Ht 0.5 0.5 1(s)(4)电流保护III段I s；t.iKre, Kss IKreL max1.2 1.50.850.2B0.433(kA)灵敏度校验：作为本线路的后备保护KIIIsen.1IK1.minmI

4、set.11 438扇B3321，满足要求。作为相邻下一线路的后备保护I (2)1 027K-澄诙B2372，满足要求。IIIIIIt1t4t t 3(s)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:线路的正序阻抗XMs min20，XNsmin10XMs maxXNsmax25； KrelQl0.85。试对距离保护 1的第0.45 /km ；系统阻抗：、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 set.119.125It1 0s。2保护1第II 段:Z；et.230.6zs；.1Krel ( LM N z1K b.min Zse

5、t.2 )。用图3所示网络计算Kb.min图3求分支系数所用网络詈27，则Zb0.85(22.52.7 30.6)89.352()K；'en2 89.352 B 3.971 1.25，满足要求。22.5二、(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=4W,单位线路 长度的阻 抗 为:X=0.4(W/km),Kk ' =1.25; Kk ' =Kk=1.15; Kzq=1.5;Kh=0.85。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

6、方式与三继电器方式过电流保护的差别。解：1线路AB的保护A速断保护'dz.AKK1Id. B. max(Zs.minZab)1.25115/ .3(4 45 0.4)2.线路AB的保护A的II段保护3.77(KA)求动作电流(与下条线路电流速断动作值配合)dz.AK K2Kk1IE(Zs.minZAB Z BC )动作时间1.1 1.25115/亦(4 45 0.4 30 0.4)2.25(KA)tA''=0.5s灵敏度校验:I dz.AKlm3.线路AB的保护A的III段保护Kk3 Kzq1.3Kh(I f .max )1.2 1.50.85230 0.487(kA)

7、48如图所示，试计算保护 1限时电流速断保护的动作电流、动作时限及校验灵敏度。已知【K回=1.2;Z1=0.4 Q/km;2=1.2。m r ” LlMI49如图所示，各线路均装设距离保护，试对保护1的距离川段保护进行整定计算，并求出最小分支系数。Krel=1.25；Kres=1.2；KsS=1 ;Z 1=0.4 Q/km；U loa.min=0.9X 110KVLIOK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、K

8、2及K3点发生三相短路时的电流值见下表（均已折算到电源侧）.保护6、7、8的过电流的动作时间分别为1.5s、2 s和0.9s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最大运仃方式下三相短路电流（A）30001250650最小运行方式下三相短路电流（A）25001040500解：1 保护1的无时限电流速断（4 分）一次动作电流为I oper.1KrelI继电器动作电流为IK con |I oper.1 nTA2.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IK I保护1的限时电流速断保护应与

9、保护2的无时限电流速断保护动作电流相配合整定I oper.1 Krel I oper.2继电器动作电流IK conI oper.1动作时限tit2t 0.5s灵敏度校验KsenI-应大于1.3oper.13.过电流保护（6分)保护1的过电流保护为Ioper.1K krel ssKres11.max继电器动作电流I g.oper 亠nTAoper.1动作时限按阶梯型时限特性为灵敏度校验：（4分）作为本线路的近后备保护senr)kmin，应大于 1.5I oper.1作BQ线路的后备保护KsenI-，应大于1.2 Ioper.1作变压器的后备保护Ksen1/扃应大于12应大于1.2I oper.1

10、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、女口图 2 所示的乙 0.4 / km, EKrel1.25, Krel 1.1, J1.2,网_络10.5/x 3kV,Kss"8,Kre已Xs.max0.85,知，线路每公里的正序阻抗0.3 ,Xs.min°3 ,I A B.Lmax 150A。t30.5s。试对保护1进行三段式电流保护的整定计算。（14分）精选10km解：1、保护1电流I段整定计算(1)求动作电流| 2 15km 3 |310.5 10 0.20.4(2)灵敏度校验，即求最小保护范围。爲EI set.1 K rel I k.B

11、.max 1.251804.27A10)lminI set.1X s.max )iiit3=0.5s310.5 100.3)6.52km3 1804.27lmin6.521 AB1065.2%15%,满足要求(3)动作时间:t10s(1 分)保护1电流II段整定计算(1)求动作电流I set.1 K rel I set2Krel (Krel I k.C .max )1.110.5 1031.25817.23AJ3(0.20.4 25)(2 分)Ksen(2)灵敏度校验10.5 103II set.12. 3(0.3 0.4 10)817.231.491.3要求。(2分)(3)动作时间:0.50

12、.5s( 1 分)2、保护1电流III段整定计算(1)求动作电流K rel K ssKre(2)灵敏度校验I set.1IaB.L max1.2 1.50.85150317.65A(1 分)近后备:I10.5 103senI set.1T°.3 °.4 10)3.84 1.3满足要求。(1分)317.65310.5 103远后备：I2k.C .min顶0.3 0.4 25)1 6 1 2满足要求。（2分）sen1.6 1.2I set.1317.65（3）动作时间：t1t30.5 0.51.5s（1 分）2、如图3,已知：网络的正序阻抗 乙=0.45Q/km，阻抗角 L 6

13、5。线路上采用三段式距离保护，其第 I、II、山 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t2 2s，线路ab、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 1.2并设Kre1 0.85， K；1 1.15，负荷的功率因数 cos d °.9，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段的动作阻抗，第II段、第III段的灵敏度与动作时间。（24分）B 30km115/ ,3kVXsAminXsAmax1020XsB.minXsBmax62kmT1Eb 115/

14、3kV回 38km3040T2Zt1 Zt2 84.7解：1、距离保护I 段:动作阻抗：2、保护1的第IIZset1Krel Z AB 0.850.45 30 11.16(1 分)段（分两种情况）：（1）与相邻线路配合：XZ ab10 13.5Kb min(sAmin1)(1) 1.59VsB max40（2分）Zset 10.8(13.50.851.590.45 38)29.29（1 分）(1 分)Zset 1K rel （Z AB K rel K b min Z BC ）（2）与变压器支路配合:Zset 1Kh (ZabK rel K b minZ；)（1分）Kb minxsAminZab

15、1)(10 135 1) 1.59XsB max40（2 分）Zset 10.7(13.50.71.598V)42.442（1 分）对以上两种情况，取较小者，所以:Zseti29.29灵敏度：ksenzs；tA29.29ZAB13.5（1分）2.17 1.5满足要求。（1分）,11C L动作时间：t 0.5s（ 1分）3、距离保护1的第Zset1III段：采用方向阻抗继电器,ZLminKrel KreKssCOS（ ld） , （ 1 分）KreZset1ZLminU l minI L max0.9 1100.4142.89,（1 分）1.21cos 0.925.8Kss 2rel1.1514

16、2.891.15 1.22 cos（63 25.8°）66.81（2 分）灵敏度：（1）考虑本线路末端:Ksen 近Zset 1ZAB66.8113.54.931.5（1 分）（2）考虑相邻元件a：相邻线路末端Kset 远Zset1ZAB+ KbmaxZBC（1 分）kb max（XsA maxZ ABX sB min1）（2 1）302.12（1 分）Ksen 远Zset1ZAB+ Kb maxZBC66.81 17.113.5+2.121.341.2满足要求。（1 分）b :相邻变压器低压侧出口Ksen 远Zab+ KZset1b max ZT（1 分）Kb max彳 X sA

17、max Z ABXsB min1）（20 13.5（301） 2.12（1 分）Kse n 远Zab+KZset1b maxZT66.8113.5+2.12 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：Kre=i.2，乙=0.4 /km 。E115°°°八3 1.66kAZs min 乙I AB12 0.4 70lset.1 Krel 1

18、K.B.max =1.2 X 1.66kA =1."kALminZs.max”乙27.24kmLmin%=38.91%>15% , 11 =0s2、如图所示，各线路均装有距离保护,乙=0.45 /km , Kr'ei K；i=0.85，试对保护1的距离n段进行整定计算。2.解:Z；et.2K b.minZs'et.1K''sen.2KreIZBCKrel Z1 LBC'2 Xs1.min ZAB'X1s2.maxKZab +K b.min Zset.2Zi = 89=3.97Zab22.50.85 0.45 8030.6120 °45 5012.7250.85 (22.5 2.7 30.6)89.351.25，满足要求。1、如图所示网络，已知：&