電力系統(tǒng)繼電保護課后習題答案

1、2.9如圖2.57所示網(wǎng)絡，流過保護1、2、3的最大負荷電流分別為400A、500A、550A，,，。試計算：（1）保護4的過電流定值；（2）保護4的過電流定值不變，保護1所在元件故障被切除，當返回系數(shù)低于何值時會造成保護4誤動？（3）時，保護4的靈敏系數(shù)，當時，保護4的靈敏系數(shù)降低到多少？ 解：（1）流過保護4的最大負荷電流為保護4的過電流定值為時限為（2）保護1切除故障后，流過保護4的最大負荷電流考慮到電動機的自啟動出現(xiàn)的最大自啟動電流,這個電流必須小于保護4的返回電流，否則1.5s以后保護4將誤切除。相應的要求，從而有，。所以當返回系數(shù)低于0.535時，會造成保護誤動。（3）保護4 的靈

2、敏系數(shù)，從而有則當=0.7時，即靈敏度下降到。2.11 在雙側(cè)電源供電的網(wǎng)絡中，方向性電流保護利用了短路時電氣量什么特征解決了僅利用電流幅值特征不能解決的什么問題？ 答：在雙側(cè)電源供電的網(wǎng)絡中，利用電流幅值特征不能保證保護動作的選擇性。方向性電流保護利用短路時功率方向的特征，當短路功率由母線流向線路時表明故障點在線路方向上，是保護應該動作的方向，允許保護動作。反之，不允許保護動作。用短路時功率方向的特征解決了僅用電流幅值特征不能區(qū)分故障位置的問題，并且線路兩側(cè)的保護只需按照單電源的配合方式整定配合即可滿足選擇性。2.14為了保證在正方向發(fā)生各種短路時功率判別元件都動作，需要確定接線方式及內(nèi)角，

3、請給出90o接線方式正方向短路時內(nèi)角的范圍。答：（1）正方向發(fā)生短路時，有0oa90o。（2）正方向發(fā)生兩相短路，當短路點位于保護安裝處附近，短路阻抗ZdZs時，0oaZs時, -30oa60o。綜合三相和各種兩相短路的分析得出，當0o90o時，使方向繼電器在一切故障情況下都能動作的條件應為30oa60o。2.19.系統(tǒng)示意圖如圖2.58所示，發(fā)電機以發(fā)電機變壓器組方式接入系統(tǒng)，最大開機方式為4臺機全開，最小開機方式為兩側(cè)各開1臺機，變壓器T5和T6可能2臺也可能1臺運行。參數(shù)為：，,， ，線路阻抗， 、。（1） 請畫出所有元件全運行時三序等值網(wǎng)絡圖，并標注參數(shù)；（2） 所有元件全運行時，計算

4、B母線發(fā)生單相接地短路和兩相接地短路時的零序電流分布；（3） 分別求出保護1、4零序II段的最大、最小分支系數(shù)；（4） 分別求出保護1、4零序I、II段的定值，并校驗靈敏度；（5） 保護1、4零序I、II段是否需要安裝方向元件；（6） 保護1處裝有單相重合閘，所有元件全運行時發(fā)生系統(tǒng)振蕩，整定保護1不靈敏I段定值。解：（1）先求出線路參數(shù)，即 ，, ，,所有元件全運行時三序電壓等值網(wǎng)絡圖如圖1(a）、(b)、(c)所示。1(a)1(b)1(c)（2）先求出所有元件全運行時，B母線分別發(fā)生單相接地和兩相接地短路時的復合序網(wǎng)等值圖。1）單相接地短路時，故障端口正序阻抗為 故障端口負序阻抗為 故障端

5、口零序阻抗為 則B母線分別發(fā)生單相接地時的復合序網(wǎng)等值圖如圖2所示。因為，可以導出 是一個串聯(lián)型復合序網(wǎng)。圖2故障端口零序電流為 在零序網(wǎng)中分流從而得到此時流過保護1、4的零序電流分別為 畫出B母線發(fā)生單相接地時零序電流分布圖如圖3所示。圖32）B母線兩相接地短路時，故障端口各序阻抗和單相接地短路時相同，即， 因為，可以導出 是一個并聯(lián)型復合序網(wǎng)。則復合序網(wǎng)圖如圖4所示。圖4故端口正序電流為故障端口零序電流為同樣的，流過保護1、4的零序電流分別 從而得到如圖5所示B母線兩相接地短路時的零序電流分布圖。圖5(3)先求保護1的分支系數(shù)。 當BC段發(fā)生接地故障，變壓器5、6有助增作用，如圖6所示。圖

6、6對，當只有一臺發(fā)電機變壓器組運行時最大，有 當兩臺發(fā)電機變壓器組運行時最小，有 對,當、只有一臺運行時最大，；當、兩臺全運行時最小，。因此，保護1的最大分支系數(shù) 最小分支系數(shù)同樣地分析保護4的分支系數(shù)。當AB段發(fā)生接地故障，變壓器5、6有助增作用，如圖7所示。圖7對,當只有一臺發(fā)電機變壓器組運行時最大，有當兩臺發(fā)電機變壓器組運行時最小，有對,當、只有一臺運行時最大，；當、兩臺全運行時最小，。因此，保護4的最大分支系數(shù)最小分支系數(shù)(4)保護1整定計算零序I段：根據(jù)前面分析的結(jié)果，母線B故障流過保護1的最大零序電流為故I段定值為求保護1的零序II段定值，應先求出保護3的零序一段定值，設在母線C處

7、分別發(fā)生單相接地短路和兩相接地短路，求出流過保護3的最大零序電流。此時有母線C單相接地短路時，有從而求得母線C單相接地短路時流過保護3的電流母線C處兩相接地短路時，有正序電流零序電流從而求得流過保護3的電流這樣，母線C處兩相接地短路時流過保護3的最大零序電流保護3的零序I段定值為這樣，保護1的零序II段定值為（整定時，分支系數(shù)取最小值）校驗靈敏度：母線B接地故障流過保護1的最小零序電流 靈敏系數(shù) 保護4整定計算零序I段：根據(jù)前面分析的結(jié)果，母線B故障流過保護4的最大零序電流為，故I段定值為求保護4的零序II段定值，應先求出保護2的零序一段定值，設在母線A處分別發(fā)生單相接地短路和兩相接地短路，求

8、出流過保護2的最大零序電流。此時有 A處單相接地時，有從而求得流過保護2的電流A處兩相接地時，有正序電流零序電流從而求得流過保護2的電流這樣，流過保護2的最大零序電流保護2的零序I段定值為這樣，保護4的零序II段定值為校驗靈敏度：母線B接地故障流過保護4的最小零序電流靈敏系數(shù)(5)是否加裝方向元件分析：計算母線A發(fā)生接地短路時（最大運行方式、單相及兩相接地）流過保護1的最大零序電流，然后將該零序電流值與保護1的I、II段定值相比較，如果零序電流小于定值，則A母線接地短路時保護1的零序電流繼電器不會啟動，所以不必加方向元件；如果零序電流大于定值，則必須加裝方向元件。對保護1而言：由第（4）問分析知道：當母線A在最大運行方式下單相接地時流過保護1的零序電流最大，為：，大于保護1的I、II段整定值，故需要加裝方向元件。對保護4而言：當母線C在最大運行方式下單相接地時流過保護4的零序電流最大，為：，大于保護4的I、II段整定值，故需要加裝方向元件