分析題含答案-繼電保護(hù)

1、PAGE 電流保護(hù)部分1 如圖所示網(wǎng)絡(luò)中裝設(shè)定時(shí)限過電流保護(hù)，在正常狀態(tài)下，流過1#保護(hù)一次回路的電流為350A，按慣例整定保護(hù)的動(dòng)作電流為：（10分）如果實(shí)際上電流繼電器的返回系數(shù)較低，其值為0.6，試指出這可能引起什么后果？在什么情況下會(huì)產(chǎn)生這種后果？并舉例具體分析。答：可能造成1#保護(hù)無選擇性跳閘。外部故障切除后， 由于實(shí)際電流繼電器的返回系數(shù)較低，電流繼電器的返回電流要求更低，1#繼電器在負(fù)荷電流作用下，仍不能返回，使得1#保護(hù)最終無選擇性跳閘。例如，4#保護(hù)出口短路，線路上流經(jīng)短路電流，1#和4#的電流元件都啟動(dòng)，但是由于4#保護(hù)動(dòng)作時(shí)限短，4#跳閘，切除故障之后，流經(jīng)1#保護(hù)的電流

2、恢復(fù)為負(fù)荷電流300A，而此時(shí)要想使得1#保護(hù)返回，其電流要小于返回電流：495*0.6=297A，所以在負(fù)荷電流300A的情況下，由于300A297A，所以1#電流繼電器不能返回，最終跳閘。2 指出下圖采用的是那種接線方式，并說明其工作原理？(8分)(a)（b）答：采用的是兩相兩繼電器的接線方式。當(dāng)A相電流超過整定值時(shí)，1LJ電流繼電器觸點(diǎn)閉合，當(dāng)C相電流超過整定值時(shí)，2LJ電流繼電器觸點(diǎn)閉合，1LJ，2LJ只要任意一個(gè)觸點(diǎn)閉合，啟動(dòng)時(shí)間繼電器SJ，經(jīng)過整定的動(dòng)作延時(shí)，SJ的延時(shí)閉合觸點(diǎn)閉合，啟動(dòng)信號繼電器并經(jīng)過跳閘線圈跳閘。3 圖中變壓器的電源側(cè)裝有兩相星形接線的電流保護(hù)，其整定值（繼電器

3、的動(dòng)作電流）為6.5A，其它有關(guān)數(shù)據(jù)圖中已標(biāo)注。問：（1）當(dāng)變壓器的負(fù)荷側(cè)d點(diǎn)發(fā)生BC兩相短路（短路電流）時(shí)，側(cè)A、B、C相一次側(cè)電流多少？流過繼電器1LJ、2LJ的電流各是多少？繼電器能否動(dòng)作？其靈敏系數(shù)是多少？ （2）為提高靈敏性應(yīng)如何改進(jìn)接線？改進(jìn)后靈敏系數(shù)可達(dá)多少？（9）答：（1）在變壓器Y側(cè)發(fā)生BC兩相短路，其側(cè)B相電流最大，為A，C相電流的2倍。側(cè)A，C相一次側(cè)電流為 =121A；側(cè)B相2*121A=242A流經(jīng)1LJ，2LJ的電流121A/20=6.05A；因?yàn)?.056.5A，所以繼電器不能動(dòng)作。其靈敏度=6.05/6.5=0.93 不滿足要求（2）可以采用兩相三繼電器提高靈敏

4、度。改進(jìn)后靈敏度=1.86滿足要求4如圖示輸電網(wǎng)路,在各斷路器上裝有過電流保護(hù), 已知時(shí)限級差為0.5s。為保證動(dòng)作的選擇性, 確定各過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，并說明1#6#每個(gè)保護(hù)是否裝設(shè)方向元件。（12分）12345689101秒0.5秒1秒0.5秒1.5秒0.5秒71112答:t2=1.5秒；t4=2秒；t6=2.5秒；t5=1秒；t3=1.5秒；t1=2秒；保護(hù)2、3、5應(yīng)加方向元件。1、4、6不裝設(shè)。5如圖示輸電網(wǎng)路,在各斷路器上裝有過電流保護(hù), 已知時(shí)限級差為0.5s。為保證動(dòng)作的選擇性, 確定各過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，并說明1#6#每個(gè)保護(hù)是否裝設(shè)方向元件。（12）1234567891

5、01.6秒2.1秒1.1秒1.1秒t5應(yīng)該比t10大 t ,為1.6秒t3比t9大t ,比t5大t ,2.1秒 t1 應(yīng)比t8和 t3大t ,2.6秒t2 應(yīng)比t7大t ,2.1秒t4 應(yīng)比t8和 t2大t ,2.6秒t6 應(yīng)比t9和 t4大t ,3.1秒2 3 5需要裝設(shè)方向元件;1 4 6不需要裝設(shè)方向元件6 知雙側(cè)電源系統(tǒng)，裝設(shè)第III段過電流保護(hù)。5，6，7，8號保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限分別為1秒，0.5秒，2秒，1.5秒，求1，2，3，4號保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，其中那幾個(gè)保護(hù)需要裝設(shè)方向元件？那些不需要裝設(shè)方向元件？（8分）12348756解：3#：與8#配合取2 秒； 1#：與3#、6#、7#配合

6、，取2.5秒； 2#：與5#配合，取1.5秒； 4#與2#、6#、7#配合，取2.5秒。1#、4#不裝設(shè)方向元件。2#裝設(shè)方向元件（7#、3#正方向短路時(shí)，2#會(huì)無選擇性）；3#裝設(shè)方向元件（7#正方向短路時(shí)，3#會(huì)無選擇性）；距離保護(hù)部分下圖所示的110kV線路，全長20公里。負(fù)荷電流為零。保護(hù)1采用0度接線阻抗繼電器作為相間短路保護(hù)，已知線路阻抗R=0.33歐姆/公里；X=0.41歐姆/公里。短路點(diǎn)d到保護(hù)安裝處的距離為10公里。計(jì)算短路點(diǎn)d發(fā)生金屬性兩相短路時(shí)，引入JAB阻抗繼電器的電壓，電流是那一種？測量阻抗能否反映故障點(diǎn)的位置？其一次側(cè)測量阻抗值是多少？如果CT為600/5，PT為1

7、10000/100，計(jì)算阻抗繼電器的二次側(cè)測量阻抗值？并分析。（5分）解：；測量阻抗能反映故障點(diǎn)的位置。ZAB=（0.33+j0.41）*10公里=3.3+j4.1；2 阻抗繼電器是通過電壓互感器和電流互感器連接到線路上的，這就使得繼電器端子上的整定阻抗和線路實(shí)際反映的整定阻抗在數(shù)值上不相等，問兩者之間存在什么關(guān)系？由此關(guān)系去推斷：線路短路時(shí)，由于電流互感器鐵芯飽和而使得它出現(xiàn)負(fù)誤差時(shí)，保護(hù)范圍有什么變化？（伸長或者縮短）（5）解：系統(tǒng)一次側(cè)阻抗Zd，繼電器阻抗ZJ，當(dāng)CT飽和使出現(xiàn)負(fù)誤差時(shí)，nCT大，實(shí)際引入繼電器的ZJ增大，范圍縮小3 如圖所示系統(tǒng)接線圖和其中各元件的阻抗標(biāo)幺值，以Em作為

8、參考相量，假設(shè)En大小是Em的0.8倍，角度滯后a,試就以下的各種情況，求出線路MN的M側(cè)阻抗繼電器的測量阻抗ZJ（5）（1）a=180度，無短路時(shí)（2）a=0度，M側(cè)正向出口d1點(diǎn)三相短路時(shí)（3）a=180度，N側(cè)線路正向出口d2點(diǎn)三相短路時(shí)答：a=180度，無短路時(shí)：Zm=j0.23；，n側(cè)正向出口三相短路，ZJ=0；，N側(cè)正向出口三相短路，ZJ=j0.3Enj0.1j0.3j0.2Emd3d1d2MN 4 如圖所示系統(tǒng)接線圖和其中各元件的阻抗標(biāo)幺值，以Em作為參考相量，假設(shè)En大小是Em的1.0倍，角度滯后a,試就以下的各種情況，求出線路MN的M側(cè)阻抗繼電器的測量阻抗ZJ （6）（1）a

9、=0度， M側(cè)正向出口d1點(diǎn)三相短路時(shí)（2）a=0度， M側(cè)反向出口d3點(diǎn)三相短路時(shí)（3）a=180度，無短路時(shí)（4）a=180度，N側(cè)線路正向出口d2點(diǎn)三相短路時(shí)解：（1）a=0度， M側(cè)正向出口d1點(diǎn)三相短路時(shí)a=0度， M側(cè)反向出口d3點(diǎn)三相短路時(shí)a=180度，無短路時(shí)此時(shí) a=180度，N側(cè)線路正向出口d2點(diǎn)三相短路時(shí)ZJ=j0.35 圖示為某雙電源網(wǎng)絡(luò)，已知，N側(cè)電源滯后M側(cè)電源角度。兩側(cè)系統(tǒng)阻抗均為10歐姆，阻抗角75度，線路長50公里，0.4歐姆/公里，阻抗角75度。已知線路AB兩端均裝有距離段和距離段，采用方向阻抗繼電器。距離段的保護(hù)范圍為本線路全長的80，如果本系統(tǒng)發(fā)生振蕩，

10、試回答以下問題：（10）（1）計(jì)算距離保護(hù)I段的整定值，指出振蕩中心在那里？（2）計(jì)算出、情況下，負(fù)荷電流多少？A、B點(diǎn)電壓、各是多少？（3）在復(fù)平面圖上畫出距離段的方向阻抗元件受振蕩影響的情況。答： （1）距離I段：，振蕩中心位于0.5處。即位于線路中點(diǎn)的位置。（2） 當(dāng) 時(shí)，Ifh=0；時(shí)，; ；（3）RjXABMN重合閘部分在圖示35kV單電源網(wǎng)絡(luò)中，已知：各線路均裝有過電流保護(hù)，動(dòng)作時(shí)限依次為=0.5秒、=1秒，和=1.5秒，在線路AB的3DL處（保護(hù)3）采用了重合閘前加速方式，其加速用無選擇性電流速斷的動(dòng)作時(shí)間為，重合閘動(dòng)作后即將此速斷保護(hù)退出工作。所有斷路器均采用統(tǒng)一型式的少油式斷

11、路器，其合閘時(shí)間0.35秒，跳閘時(shí)間0.07秒，以及三相一次自動(dòng)重合閘的動(dòng)作時(shí)間0.8秒。試求：（1）當(dāng)點(diǎn)發(fā)生瞬時(shí)性故障時(shí)，重合閘及各保護(hù)將如何動(dòng)作？從故障開始到恢復(fù)供電的總時(shí)間是多少？（2）當(dāng)點(diǎn)發(fā)生永久性故障時(shí)，重合閘及各保護(hù)將如何動(dòng)作？從故障開始到切除故障的總時(shí)間是多少？（3）當(dāng)點(diǎn)發(fā)生永久性故障而2DL拒動(dòng)時(shí)，重合閘及各保護(hù)將如何動(dòng)作？從故障開始到切除故障的總時(shí)間是多少？最后由哪臺(tái)斷路器切除故障？（12）答：（1）發(fā)生瞬時(shí)性故障時(shí)，3DL的無選擇性電流速斷動(dòng)作，0.1秒發(fā)出跳閘指令，再經(jīng)過0.07秒的跳閘時(shí)間跳閘，再經(jīng)過0.8秒的自動(dòng)重合閘的動(dòng)作時(shí)間發(fā)出合閘指令，再經(jīng)過0.35合閘時(shí)間合閘。此時(shí)故障已經(jīng)消失，恢復(fù)了正常供電。 總時(shí)間t=0.1+0.07+0.8+0.35=1.32秒。（2）發(fā)生永久性故障時(shí)，同前，經(jīng)過1.32秒后，重合閘成功，但是由于故障仍