电力系统继电保护期末考试计算题

电力系统继电保护原理例题详解一、三段式电流保护整定计算举例如图所示网络中中，对保护A进行三段式电流保护整定计算，并计算继电器的动作电流。线路AB的负荷电流为230A,Kk’=1.25;Kk’’=1.1；Kk=1.2;Kzq=1.5;Kh=0.85。Z1=0.4(欧姆/公里），nCT=300/5。1.线路AB的保护A速断保护求动作电流为保证选择性，按躲开线路AB末端的最大短路电流Id(3).B.max整定速断不完全星形接线两继电器方式时继电器的动作电流)(67.2)4.0154(3/3725.1)(min.')3(max..''.KAZZEKIKIABskBdkAdz)(5.446076.2'.'..ANIICTAdzAdzJ动作时间(固有动作时间)：tA’=0s灵敏度校验：满足要求%15%32%1001582.4%100%)(82.4)567.233723(4.01)23(1minminmax..'1minlllkmZIEZlsAdzs2.线路AB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：不完全星形接线两继电器方式时继电器的动作电流)(22.1)4.0354.0154(3/3725.11.1)(min.''')3(max..'''''.KAZZZEKKIKKIBCABscdkkkkAdz)(3.206022.1''.''..ANIICTAdzAdzJ动作时间：灵敏度校验：系统最小运行方式下，本线路末端发生两相短路(最不利情况下，动作最不灵敏)满足要求)(5.0'''stttBA3.138.122.1)154.0533723()23(''.max.'.min..AdzABssAdzBdlmIZZEIIK3.线路AB的保护A的III段保护求动作电流躲过本线路最大负荷电：不完全星形接线两继电器方式时继电器的动作电流)(1.860487.0...ANIICTAdzAdzJ)(487.023085.05.12.1)(max..kAIKKKIfhzqKAdz动作时间（阶梯时限特性）：灵敏度校验（1）：近后备：系统最小运行方式下，本线路末端发生两相短路(最不利情况下，动作最不灵敏)满足要求5.145.3487.0)154.0533723()23(.max..min..AdzABssAdzBdlmIZZEIIK)(5.25.025.12stttttCBA灵敏度校验（2）：远后备：系统最小运行方式下，相邻线路末端发生两相短路(最不利情况下，动作最不灵敏)满足要求2.152.1487.0)354.0154.0533723()23(.max..min..AdzBCABssAdzcdlmIZZZEIIK二、在双电源系统中，负荷潮流方向、馈电线路过电流保护动作时限如图所示。问:(1)输电线路过电流保护动作时间;(2)哪些线路过电流保护必须安装功率方向元件?(3)在给定潮流方向的情况下,线路Lab,Lbc上功率方向元件的动作行为如何？解：(1)按阶梯时间特性计算保护1—4的过电流保护动作时限。考虑电源EM单独作用:保护8为其末端线路保护，以其为基准进行计算：t3=t8+t=1.5+0.5=2st1=max{t3,t6,t7}+t=t3+t=2.5考虑电源EN单独作用时保护5为其末端线路保护，以其为基准进行计算：t2=t5+t=1+0.5=1.5st4=max{t2,t6,t7}+t=t7+t=2.5s(2)必须安装功率方向元件的过电流保护a.母线A出线的保护：保护5为负载线路保护，则保护1不需设置功率方向元件。b.母线C出线的保护：保护8为负载线路保护，则保护4不需设置功率方向元件。c.母线B出线的保护：保护3，7的动作时间相等，均为最大动作时间:tmax=t3=t7=2s则保护2，3均需设置功率方向元件（方向标于图中，与保护正方向相同）保护6，7为负载线路保护，则保护6，7不需设置功率方向元件。(3)给定潮流方向下功率方向元件动作行为分析a.线路Lab上潮流方向与保护2动作正方向相反：保护2功率方向元件不动作。b.线路Lbc上潮流方向与保护3动作正方向相同：保护3功率方向元件动作。（但此时保护3电流元件不动作，因此方向性电流保护不动作。）三、如图所示，在一百一十千伏输电线路中，线路AB的负荷电流为335A,Kzq=1.5;Kfh=1.15,Kk’=0.85;Kk=1.25。负荷电流功率因数为cos=0.8,其余参数见附图。110KV25KM36KM18KM计算：线路AB零度接线相间方向阻抗距离保护一段、三段动作值。其中：阻抗继电器最大动作灵敏角为:75度；短路阻抗角为:75度；系统阻抗为:Xs=9.5欧姆；单位线路长度的阻抗为:X1=0.4(欧姆/公里)；电流互感变比为NLH=1200/5。解：（1）距离保护一段动作值整定Zdz.A’=Kk’ZAB=0.850.425=8.5Zdz.A’.J=Zdz.A’.NLH/NYH=1.86（2）距离保护三段动作值ZfA.max=0.9UN/IfA.max=170.62全阻抗动作值：Zdz.A=ZfA.max/(KkKzqKh)=79.13方向阻抗动作值：f=arccos(0.8)=36.870Zdz.A*=Zdz.A/cos(d-f)=79.13/cos(750-36.870)=100.6Zdz.A*J=Zdz.A*.NLH/NYH=21.95四、阻抗比相方程为–900arg[(Zzd–ZJ)/(Zzd+ZJ)]900画出阻抗继电器动作特性、测量阻抗位于动作边界时的比相相量及交流接线图。解:(1)首先画出阻抗继电器动作特性、测量阻抗位于动作边界时的比相相量；(2)将阻抗比相方程改写为电压比相方程：–900arg[(IJZzd–UJ)/(IJZzd+UJ)]900分析电压比相方程各项，可知需要DKB、YH二次电压各两项；按电压比相方程确定DKB、YH二次电压连接关系（注意连接极性）五、