继电保护习题1

1、图示35kV单电源线路，已知线路AB的最大传输功率为9MW,cos°=0.9,电流互感器变

比300/5,K's=L4,K*=0.85,求,叫线路阶段式电流爱护动作值及灵敏度。图中阻抗均归

算至37AV出名值。

答：I段动作电流1571A，最小爱护区23.76%,II段动作电流591A,灵敏度L61,动作时间

lSo

HI段爱护动作值344A,近后备灵敏度2.77,远后备线路灵敏度1.71,远后备变压器两相三继

灵敏度1.26。

2、图示35kV单电源线路变压器组，降压变压器上装有差动爱护。线路长度为8km,每公里阻

抗0.4。，变压器额定容量75（）01（丫八，3%=7.5,变比35/6.6kV,系统最大短路容量250M

VA,最小短路容量150MVA,求AB线路无时限电流、电压联锁速断爱护动作值及灵敏度。

已知KL=L5,KK=1.5O

答:动作电流1000A,动作电压20.58妹V,灵敏度1.5K

3、图示网络,AB、BC、BI）线路上均装设了三段式电流爱护，变压器装设了差动爱护。已知I

段牢靠系数取1.25,II段牢靠取1.15,III段牢靠系数取1.15,自起动系数取1.5,返回系数

取0.85,AB线路最大工作电流200A,时限级差取0.5s,系统等值阻抗最大值为18Q,最小值

为13Q,其它参数如图示，各阻抗值均归算至115kV的出名值，求AB线路限时电流速断爱护

及定时限过电流的动作电流、灵敏度和动作时间。

答:限时电流速段爱护:动作电流542A,灵敏度2.53,动作时间1s;过电流爱护:动作电流406

A,近后备灵敏度3・37,远后备灵敏度2.28,动作时间3.5s。

4^图示网络，已知A电源XAnin=15Q,XAWYOQ,B电源X所加二20。，XR即二25Q,I段的

牢靠系数取1.25,II段取1.15,III段牢靠系数取1.2,返回系数取0.85,自起动系数取1.5,

AB线路最大负荷电流120A,全部阻抗均归算至115kV出名值。求AB线路A侧H段及HI

段电流爱护的动作值及灵敏度。（不计振荡）

答：II段爱护动作电流773A,灵敏系数值1.24；DI段爱护动作电流254A,近后备灵敏系

数3.14,远后备灵敏系数L21。

5、求图示35kV线路AB的电流速断爱护动作值及灵敏度。已知系统最大阻抗为9Q,最小

阻抗为7。，牢靠系数取1.25,AB线路阻抗为10Q。

答：动作电流1570A,最小爱护区27.8%。

6、图示双电源网络，两电源最大、最小的电抗为“Amax、“Amin、'.max、B.min.线路

AB和BC的电抗为XM,XBC,试打算母线c短路时,求AB线路的A侧爱护的最大和最小

分支系数。

0_1,X/tmin+XAB<_,,-^A,max+AB

八氏min一।十。八占.max-1十3

答：X^.maxX^min

7、图示网络中,电源最大、最小两等值电抗为'max、'min,线路电抗为'阳，X«C2、XAH,

且试定平行线路同时运行状况下母线C短路时，对AB线路电流爱护协作的

最大、最小分支系数。

K-BC\K_XBC2

b.max丫yrb.max丫丫

答：ABCl+ABC2入8C1十八BC2

8、‘求图示网络方向过电流爱护动作时间，时限级差取0.5s。并说明哪些爱护需要装设方向

元件。

答.，3=L5S.t5=2.5.ys>，7=3S.〃=Is.，4=L5s.%=2.55.f]=3s.ts=3.5s,

，9=2.5S。爱护2、3、4、6、7应加方向元件。

10、单电源环形网路，在各断路器上装有过电流爱护，已知时限级差为0.5s。为保证动作的

选择性，确定各过电流爱护的动作时间及哪些爱护要装设方向元件。

答.，2=0-3鼠〃=ls.〃=L5s.tS=2s.Ao=2.5s.，9=0.3s.t7=1.55.t5=2s.

2.5s；乙-3s；3.5s。爱护2、-6>7、9应加方向元件。

11、如图示输电网路，在各断路器上装有过电流爱护，已知时限级差为0.5s。为保证动作的

选择性，确定各过电流爱护的动作时间及哪些爱护要装设方向元件。

=1=2»y.—2.5s.，6=1，.。=1.5s.t、=21s..=2.5s.，8=3s.

2、3、4、6、7应加I向元件。

12、图示网络，在AB线路B侧装有90。接线的功率方向继电器，其内角为30°,若引入功

率方向继电器的电压互感器二次侧B相断线，试分析功率因数为0.8和0.9时功率方向继电

器误动作的可能性。

答：功率因数0.8时不会误动；0.9时会误动。

13、图示网络，已知电源线电势为115kV,系统及线路阻抗角相等,A侧电源等值阻抗为

12.8Q、AB线路阻抗为40Q、BC线路阻抗为5OQ、B侧电源等值阻抗为3OC。若2QF和4QF

上装有瞬时电流速断爱护,其整定值按躲开最大短路电流整定，牢靠系数取1.2。求系统失步

而发生振荡时,装在2QF和4QF上的电流速断爱护会不会误动。

答:爱护2不会误动;爱护4会误动。

14、图示网络，已知电源线电势为HOkV,电源A正、负序电抗为20Q,零序为31.43Q；

电源D正、负序电抗为12.6Q,零序电抗25Q；全部线路的单位公里正、负电抗0.4Q,

零序电抗L4Q。I段牢靠系数取1.25,H段牢靠系数取1.15。试确定线路AB上A侧零序

电流第II段整定值并校验灵敏度。

答:动作电流614A；灵敏系数2.22。

15、图示网络，已知线路的阻抗X"=0.4。/km,Xo=1.4Q/km。电源线电势为115kV,电

抗X1FX2产5。，X。产8Q,X.FX^IOQ,X«F15Q。式确定线路AB两侧零序电流速断爱

护的整定值。(&w=L25)

答:A侧动作电流1256A；B侧不加方向元件动作电流1256Ao

16、确定图示网络各断路器相间短路及接地短路的定时限过电流爱护动作时限，时限级差取

0.5s。

答：过电流爱护：T6=l.5S；TS=2.5S；Trfs；T3=3.5s；Ti=4s；

零序过电流爱护：T6=0S；T5=1S；T4=1.5S；T2=3S；TS=3.5S。

17、在某UOkV变电站中装有零序电流爱护，已知：零序电流爱护继电器整定值为4.5,正

常时，负荷电流380A,线路阻抗XFO.4Q/km,X0=l.4Q/km,零序电流滤过器变比为400/5,

系统等值电抗XI=X2=15Q,X0=20QO

求：(1)正常时，若零序电流滤过器的副方有一相断线，零序电流爱护会不会误动？

(2)零序电流爱护在输电线路上单相接地时爱护区有多少公里？

答:(1)误动；(2)228.8km。

18、某llOkV变电站装设了零序功率方向继电器。已知系统的等值电抗乂=、2,在变电

站11(乂V母线上三相短路的短路电流为5.8AA,单相接地短路时零序甩流噌=2.5乂，零

序功率方向继电器的最小动作功率1・5以，输电线路的电抗=0.40/加，

X0=1.4C/6,装于变电站的零序电流互感器的变比为3000/5,问:

(1)在输电线路距爱护安装处120km的地方发生单相接地短路时，零序功率方向继电器的灵

敏度为多少？

(2)为保证灵敏系数等于1.5,此零序功率方向继电器在单相接地短路时爱护范围是多少公

里？

答：(1)2.97；(2)175km。

19、网络参数如图，已知：

(1)网络的正序阻抗Z|=0-45C/%,阻抗角65°；

(2)线路上采纳三段式距离爱护，阻抗元件采纳方向阻抗继电器，阻抗继电器最灵敏

角65°,阻抗继电器采纳0。接线；

(3)线路AB、BC的最大负荷电流400A,第III段牢靠系数为0・7,cos。=0.9；

(4)变压器采纳差动爱护，电源相间电势为115攵匕

(5)A电源归算至被爱护线路电压等级的等效阻抗为乂八=1℃：B电源归算至被爱护

x

线路电压等级的等效阻抗分别为：«.min=30Q,X«.max=xo

(6)变压器容量为2xl5MVA,线电压为U0/6.6.%%-10.5。

试求线路AB的A侧各段动作阻抗及灵敏度。

答：I段动作阻抗11.48。/相；II段动作阻抗23.83C/相；灵敏系数1.77；ID段动作阻抗

57.56Q/相；近后备灵敏系数4.26；远后备灵敏系数L31。

20、如图所示网络，已知：线路正序阻抗Zi=0-45。/①7,在平行线路上装设距岗爱护作

为主爱护，牢靠系数I段、II段取0.85,试打算距离爱护AB线路A侧，BC线路B侧的I段

和II段动作阻抗和灵敏度。

Z15

其中：电源相间电势为U5kv,Z.“.min=2℃,Z.SAmax=Z.SHmax="C,.$W.min=^o

答:A侧爱护：I段动作阻抗15.3Q/相；n段动作阻抗48.3Q/相；灵敏系数2.68。

B侧爱护：I段动作阻抗26.8Q/相：II段动作阻抗39.78。/相；灵敏系数1.26.

21、图示网络，已知：线路正序阻抗乙=045复/内〃，在平行线路上装设了距离爱护作为主

爱护，牢靠系数I段、H段取0.85。其中：电源线电势115/6匹，ZAMn=20Q,

ZZ25Z15

Amax=B.max=^,B.min=^o一回线路80km,另一回线路70km,求AB线路A侧

爱护的1【段动作阻抗和灵敏度。

答：动作阻抗49.7Q/相；灵敏系数2.76。

22、已知线路的阻抗角65。，通过线路的负荷功率因数为0.9,在此线路上装有按0°接线

的相间距离爱护。当发生金属性短路时，距离爱护起动元件的灵敏系数是采纳方向阻抗继电

器大还是全阻抗继电器大？大多少？

答:方向阻抗继电器灵敏系数高，比值为1.29o

23、如图所示系统，各线路首端装有接入线电压、两相电流差的距离爱护装置，线路正序阻

KK08

抗4=°-4Q/Z〃，试求爱护A的I、II段动作阻抗和灵敏度，"ei="i=o

答：I段动作阻抗8Q/相；II段动作阻抗18.75。/相，灵敏系数1.875。

24、图示网络，已知线路阻抗50Q,阻抗角75°,M侧电源阻抗30Q,阻抗角75°,N侧电

源阻抗20Q,阻抗角75°,母线1侧距离采纳0°接线的方向阻抗继电器，其【段的整定

值40Q,灵敏角75。，两电势肯定值相等。问：

(1)当系统发生振荡时，两电势相角差为157.4。时，阻抗继电器会不会误动？

(2)系统振荡且两电势相角差为136.4°时，阻抗继电器会不会误动？

(3)若系统振荡周期为1.5s,继电器误动作的时间是多少？

答：(1)误动；(2)临界；(3)0.363so

25、图示网络，已知：网络的正序阻抗4=°-4C/h〃，阻抗角°K=65。，A、B变电站装有

反应相间短路二段式距离爱护，其I、II段测量元件采纳方向阻抗继电器，牢靠系数取0.8。

求A变电站距离爱护动作值，并分析：

(1)当在线路AB距A侧55km和65km发生金属性相间短路时，A侧变电站各段爱护的动作

状况。

⑵当在距A侧30km发生R=12Q的相间弧光短路时，A变电站各段爱护动作状况。

(3)若A变电站的线电压为U5kV,通过变电站的负荷功率因数0.9时，问送多少负荷电流

时，A变电站距离爱护H段才会误动？

答：I段动作阻抗24Q/相：II段动作阻抗36.8C/相；(1)在55km处短路，I、II段会动

作；(2)在65km处短路，I段不会动作；II段会动作。

⑶在30km处短路，I、II段会动作。

26、求网络的A侧距离爱护的最大、最小分支系数。(*3二°£)

已知：A侧电源最大、最小等值阻抗分别为ZAmax=20G、Z4.min=10Q.B侧电源等值最

大、最小阻抗分别为分2=3OC、ZB.min=20QoAB线路阻抗为IOC、BC平行线路每

回路阻抗为20C。

答:最大分支系数2.5,最小分支系数U

27、求网络的A侧距离爱护的最大、最小分支系数。

答:最大分支系数5.67,最小分支系数2.25。

28、图示网络，已知线路正序阻抗为ZI=0.4Q/k〃z,在平行线路装有爱护全长的无时限电

流速断爱护，AB线路装设距离爱护，牢靠系数取0.85,试求A侧距离爱护II段动作值及灵

敏度。

答：II段整定阻抗49.04。/相，灵敏系数2.72。

29、如图所示，降压变压器采纳BCH-2型继电器构成纵差爱护，已知变压器容量为20ME4,

电压为110(l±2X2.5%)/ll^V,Y,dll接线，系统最大电抗为52.7Q,最小电抗为26.4

。，变压器的电抗为69.5Q,以上电抗均为归算到高压侧的出名值。UkV侧最大负荷电流

1060Ao电流互感器有如下标准变比:200/5、400/5、500/5、1000/5、1500/5。试打算爱

护动作电流，基本侧工作线圈匝数，非基本侧平衡线圈匝数及灵敏度。

答:动作电流198A,基本侧工作线圈匝数7匝,差动线圈6匝，平衡线圈1匝,非基本便平衡

线圈3匝,灵敏系数2.37c

30、某升压变压器采纳DCD-2型差动爱护，系统等值网络如图所示。已知：

(1)变压器参数:SN=1250004%38.5(1±2x2.5%)/6.3吐%％=7.5,Y,dll；

(2)M系统侧最小阻抗为⑥、最大阻抗为IOC：N发电机侧最小阻抗为220、最大阻抗为

⑨变压器阻抗为8。,等值图上阻抗均归算到平均电压为37kV侧欧姆值；

(3)标准电流互感器变比为400/5,600/5,1000/5,1500/5；

进行差动爱护参数整定计算及求爱护灵敏度。

答：⑴394A;

(2)基本侧工作线圈7匝，差动线圈6匝，非基本侧平衡线圈1匝；

(3)灵敏度2.73o

31、某一电气人员马虎将110AV侧电流互感器B相与6.6&V的A相相对接，110AV的A相

与6.6■的B相相对接。己知:变压器参数为31.5/,110/6.64匕电流互感器变比110人

侧300/5,Y.dll,6.6kV侧变比3000/5。差动继电器整定值为6A。经过计算分析，在正

常状况下差