電力系統(tǒng)繼電保護(hù)計(jì)算題

1、三、分析計(jì)算題3在圖1所示網(wǎng)絡(luò)中的AB BC BD DE上均裝設(shè)了三段式電流保護(hù)；保 護(hù)均采用了三相完全星形接法；線路AB的最大負(fù)荷電流為200A,負(fù)荷自啟動(dòng)系數(shù) Kss 1.5, K1.25, K/1.15, K； 1.2, & 0.85, t 0.5s ；變壓器采用 了無時(shí)限差動(dòng)保護(hù)；其它參數(shù)如圖所示。圖中各電抗值均已歸算至115kV。試計(jì)算AB線路各段保護(hù)的啟動(dòng)電流和動(dòng)作時(shí)限，并校驗(yàn) II、III段的靈敏 度。圖1系統(tǒng)接線圖圖2系統(tǒng)接線圖3答：(1)短路電流計(jì)算。選取圖3中的K1、K2、K3點(diǎn)作為計(jì)算點(diǎn)。圖3三相短路計(jì)算結(jié)果如表1所示。表1三相短路計(jì)算結(jié)果短路點(diǎn)最大運(yùn)行方式(kA

2、 )最小運(yùn)行方式(kA )(2)電流保護(hù)I段I；et.1K；eiIKLax1.25 1.795 ) 2.244(kA),t；0(s)(3)電流保護(hù)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靈敏度校驗(yàn)：IK2L爭K*1.438(kA),。牛吐1438： 0.798,不滿足要求。2Iset.1 1.801 .與保護(hù)3的II段相配合：保護(hù)3的II段按可伸入變壓器而不伸出變壓 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靈敏度校驗(yàn)：K；n.1星 1.438-2.179,滿足要求。Iset.1 0.660 "(4)電流保護(hù)III段 (2)靈敏度校驗(yàn)：作為本線路的后備保護(hù)kST上黑 霽:3.321,滿足要求。Iset.1 0.433 .(2)作為相鄰下一線路的后備保護(hù)KST±T 竺2712.372,滿足要求。Iset.1 0.433 .'三、分析計(jì)算題3在圖1所示網(wǎng)絡(luò)中裝設(shè)了反應(yīng)相間短路的距離保護(hù)。已知：線路

4、的正序阻抗X1 0.45 /km ；系統(tǒng)阻抗:xMs minxNs min10,xMs maxxNsmax25,Krel K： 0.85 。試對距離保護(hù)1的第I、II段進(jìn)行整定計(jì)算，并校驗(yàn)II段靈敏度。三、分析計(jì)算題3解：1保護(hù)1第I段:Z；et119.125se .；t1 0s。2保護(hù)1第II段：Z：et.230.6；ZL1Krel(LM nZiKb.minZsIet.2)。用圖3所示網(wǎng)絡(luò)計(jì)算Kb.min O圖3求分支系數(shù)所用網(wǎng)絡(luò)67.5II2.7 ,貝U Zset.1 0.85 (22.5 2.7 30.6) 89.352()KS；n.289”213.9711.25,滿足要求。22.5 二

5、、(本題每小題10分，滿分20分)如圖所示，在110KV輸電線路中，線路 AB的負(fù)荷電流為175A,系統(tǒng)阻抗為:Xs=4?,單位線路長度的阻抗為：X=(?/km),Kk ' =; Kk '' =Kk=; Kzq=;Kh=。1 .計(jì)算：電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)、過電流保護(hù)動(dòng)作值與動(dòng)作時(shí)間2 .比較不完全星形接線兩繼電器方式與三繼電器方式過電流保護(hù)的差別。48 Q110kV 45km 30km解：1 .線路AB的保護(hù)A速斷保護(hù)2 .線路AB的保護(hù)A的II段保護(hù)求動(dòng)作電流（與下條線路電流速斷動(dòng)作值配合）：動(dòng)作時(shí)間：tA'' = 靈敏度校驗(yàn)：3 .線路AB

6、的保護(hù)A的III段保護(hù)48 .如圖所示，試計(jì)算保護(hù)1限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)限及1 |（r1校驗(yàn)靈敏度。已知 K1=;Z1=Q/km; K=。49 .如圖所示，各線路均裝設(shè)距離保護(hù)，試對保護(hù)1的距離田段保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算，并求出最小分支系數(shù)。Krei =;Kres=;Kss = 1；Z1 = Q /km;= X 110KV五、計(jì)算題（共20分）在圖5-1所示的單側(cè)電源輻射網(wǎng)中，線路 AB的保護(hù)采用三段式電流保護(hù)，采用電流互感器三相完全星形接線。已知線路AB的最大負(fù)荷電流為300A,電流互感器變比為400/5 ,在最大和最小運(yùn)行方式下，K1、K2及K3點(diǎn)發(fā)生 三相短路時(shí)的電流值見下表（均

7、已折算到電源側(cè)）.保護(hù)6、7、8的過電流的 動(dòng)作時(shí)間分別為s、 2 s和s,試計(jì)算保護(hù)1各段的動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間，檢 驗(yàn)保護(hù)的靈敏度，同時(shí)簡述保護(hù)1各段的特點(diǎn).表5-1短路電流值短路點(diǎn)K1K2K3最大運(yùn)行方式下二相短路電流（A）30001250650最小運(yùn)行方式卜二相短路電流（A）25001040500圖5-1解：1 .保護(hù)1的無時(shí)限電流速斷（4分）一次動(dòng)作電流為I . K Ioper.1 rel K.l.max繼電器動(dòng)作電流為0.11 ops2 .保護(hù)1的限時(shí)電流速斷保護(hù)（6分）先計(jì)算出保護(hù)2的無時(shí)限電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流保護(hù)1的限時(shí)電流速斷保護(hù)應(yīng)與保護(hù)2的無時(shí)限電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流相配合整定

8、 繼電器動(dòng)作電流動(dòng)作時(shí)限t1t2 t 0.5sI靈敏度校驗(yàn)Ksen3應(yīng)大于I oper.13 .過電流保護(hù)（6分）保護(hù)1的過電流保護(hù)為oper.1K Krel ssKres11.max繼電器動(dòng)作電流Ig.oper.1K con I nTAoper.1動(dòng)作時(shí)限按階梯型時(shí)限特性為t 1t 2 t t 42t靈敏度校驗(yàn)：（4分）I作為本線路的近后備保護(hù)Ksen皿，應(yīng)大于I oper.1I作BQ線路的后備保護(hù)Ksen 1,應(yīng)大于I oper .1作變壓器的后備保護(hù)Ksen* ,應(yīng)大于I oper.1靈敏度應(yīng)滿足要求，如果不滿足，采取措施提高靈敏度。四、計(jì)算題（共38分）1、如圖2所示的網(wǎng)絡(luò)中，已知，線

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。試對保護(hù)1進(jìn)行三段式電流保護(hù)的整定計(jì)算。（14分）圖2解：1、保護(hù)1電流I段整定計(jì)算（1）求動(dòng)作電流（2）靈敏度校驗(yàn)，即求最小保護(hù)范圍。滿足 要求（3）動(dòng)作時(shí)間：t1 0s（1分）2、保護(hù)1電流II段整定計(jì)算（1）求動(dòng)作電流（2分）（2）靈敏度校驗(yàn)滿足要求。（2分）（3）動(dòng)作時(shí)間：t1 t2 0.5 0.5s （1 分）2、保護(hù)1電流山 段整定計(jì)算（1）求

10、動(dòng)作電流（1 分）（2）靈敏度校驗(yàn)近后備：滿足要求。（1分）遠(yuǎn)后備：滿足要求。（2分）（3）動(dòng)作時(shí)間:t3 0.5 0.5 1.5s（1“分）2、如圖3,已知：網(wǎng)絡(luò)的正序阻抗Z=Q/km,阻抗角l 65 o線路上采 用三段式距離保護(hù)，其第I、II、III段阻抗元件均采用0接線的方向 阻抗繼電器，繼電器的最靈敏角sen 65保護(hù)2的延時(shí)b2s,線路AR BC的最大負(fù)荷電流均為400A,負(fù)荷的自起動(dòng)系數(shù)Kss 2,繼電器的 返回系數(shù)Kre 丁2,并設(shè)KrIel 0.85,KrIel 1.15 ,負(fù)荷的功率因數(shù)cos d 0.9 5 變壓器采用了能保護(hù)整個(gè)變壓器的無時(shí)限縱差保護(hù)。試求：距離保護(hù)1第I

11、段的動(dòng)作阻抗，第II段、第III段的靈敏度與動(dòng)作時(shí)間。（24分）解：1、距離保護(hù)1第動(dòng)作阻抗：2、保護(hù)1的第III段：Zset 1 K： Zab 0.85 0.45 30段（分兩種情況）：11.16（1 分）（1）與相鄰線路配合: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）與變壓器支路配合: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）對以上兩種情況，取較小者，所以:Zset129.29（1分）靈敏度:Ksen動(dòng)作時(shí)間:Z II乙 set AZAB tII29.29 , 2.17 1.513.5滿足要求。（1分）3、距離保護(hù)1的第Zset10.5s （1 分）III段：采用方向阻抗繼電器,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）靈敏度：（1）考慮本線路末端：Zset166.81Ksen 近 -'et± 4.93Zab13.5（1分）（2）考慮相鄰元件1.5a：相鄰線路末端Kset 遠(yuǎn)Zset1ZAB+KbmaxZBCKb max,XsAmaxZabI X 一八 sB min1）（1分）20 13.5 （301）2.12,（1 分）Ksen 遠(yuǎn)Zset1ZAB+KbmaxZBC66.8113.54 2.12 17.11.341.2滿足要求。（1分）b：相鄰變壓器低壓側(cè)出口Ksen 遠(yuǎn)Zset1Kb maxZAB+KbmaxZT''一/ XsA max

14、Z AB（X八 sB min1）（1分）/20 13.5（1） 2.1230（1分）Ksen 遠(yuǎn)Zset166.81ZAB+KbmaxZT13.542.12 84.70.331.2（1分）不滿足要求，認(rèn)為III段不能作為變壓器的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間：t1 t2t 2 0.5 2.5s（1 分）五、計(jì)算題（本大題共2小題，每小題13分，共26分）1、如圖所示網(wǎng)絡(luò)，試計(jì)算保護(hù)1電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流，動(dòng)作時(shí)限及最小保護(hù)范圍。已知：Krel=, Zi= /km。1.解:I set.1 K rel I K.B.max XLmin% = %>1§ %t；=0SK=,試對保護(hù)12、如圖所示，各線路均裝有距離保護(hù)，乙=/km,叱的距離II段進(jìn)行整定計(jì)算。2.解：段2 紅=89絲=3.97 1.25,滿足要求。sen Zab 22.51、如圖所示網(wǎng)絡(luò)，已知：Kel=, Ke=, Kss=，最小運(yùn)行方式下 K2、K3點(diǎn)的三相短路電流分別為1100A、490A,線路AB正常時(shí)流過的最大負(fù)荷電流 ILmax=l74A。試計(jì)算保護(hù)1定時(shí)限保護(hù)的動(dòng)作電流，并校驗(yàn) 靈敏系數(shù)。2、如圖所示