電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課后習(xí)題解析(第二版)-張保會(huì)-尹項(xiàng)根主編(實(shí)用版)

1、- 電力系統(tǒng)繼電愛(ài)護(hù)課后習(xí)題答案1 緒論部正常運(yùn)行時(shí)發(fā)報(bào)警信號(hào),通知值班人員處理,使電力系統(tǒng)盡快恢復(fù)正常運(yùn)行；3.電力系統(tǒng)故指令,將故障部分與電網(wǎng)的其他部分隔離.答：繼電愛(ài)護(hù)裝置一般通過(guò)測(cè)量比較、規(guī)律推斷和執(zhí)行輸出三個(gè)部分完成預(yù)定的愛(ài)護(hù)功能. 跳開(kāi)斷路器的跳閘脈沖及相應(yīng)的動(dòng)作信息、發(fā)出警報(bào)或不動(dòng)作.理的愛(ài)護(hù)，這些愛(ài)護(hù)單靠愛(ài)護(hù)整定值能求出愛(ài)護(hù)范圍內(nèi)任意點(diǎn)的故障嗎？構(gòu)成了低電壓愛(ài)護(hù)；利用電壓幅值的特別上升，構(gòu)成了過(guò)電壓愛(ài)護(hù)；利用測(cè)量阻抗的降低和阻抗角的變大，構(gòu)成了低阻抗愛(ài)護(hù)。而下級(jí)線路短路時(shí)不動(dòng)作,這種單靠整定值得愛(ài)護(hù)只能愛(ài)護(hù)線路的一部分.1.6 如圖 1-1 使得任意點(diǎn)的故障都處于愛(ài)護(hù)區(qū)內(nèi)。1-

2、1 電流互感器選用示意圖1。9 從對(duì)繼電器的“四性“要求及其間的沖突，闡述繼電愛(ài)護(hù)工作即是理論性很強(qiáng)，又是工程實(shí)踐性很強(qiáng)的工作。電力系統(tǒng)繼電愛(ài)護(hù)即是一門(mén)理論性很強(qiáng)，又是工程實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。首先繼電愛(ài)護(hù)工基本方法，所以需要很強(qiáng)的理論性。由于被愛(ài)護(hù)的電力系統(tǒng)及其相關(guān)的電氣設(shè)備千差萬(wàn)別,故障時(shí)電氣量的變化受多種因素的工程實(shí)際，具體問(wèn)題具體分析，所以繼電愛(ài)護(hù)又具有很強(qiáng)的工程實(shí)踐性。22.5 說(shuō)明電流速斷、限時(shí)電流速斷聯(lián)合工作時(shí)，依靠什么環(huán)節(jié)保證愛(ài)護(hù)動(dòng)作的選擇性？依靠什么環(huán)節(jié)保證愛(ài)護(hù)動(dòng)作的靈敏度性和速動(dòng)性？答：電流速斷愛(ài)護(hù)的動(dòng)作電流必需依據(jù)躲開(kāi)本線路末端的最大短路電流來(lái)整定，即考電流整時(shí)限階段的延時(shí),

3、在下級(jí)線路故障時(shí)由下級(jí)的電流速斷愛(ài)護(hù)切除故障，保證它的選擇性。電流速斷和限時(shí)電流速斷相協(xié)作愛(ài)護(hù)線路全長(zhǎng)，速斷范圍內(nèi)的故障由速斷愛(ài)護(hù)快速切 0.30。6s速斷和限時(shí)速斷愛(ài)護(hù)的協(xié)作,既保證了動(dòng)作的靈敏性,也能夠滿足速動(dòng)性的要求。2.7 如圖 2-21、23， 、,，=1.2 、=。15 ， 1。5、5。試求:發(fā)電機(jī)元件最多三臺(tái)運(yùn)行，最少一臺(tái)運(yùn)行，線路最多三條運(yùn)行，最少一條運(yùn)行，請(qǐng)確31、2、3（32、3（1。2）（4）1、2、3E0.5s，校1232-2 簡(jiǎn)潔電網(wǎng)示意圖（1）L1L3G1,G2=（|+|)|(+）=（6+12）|（10+16）=10。6G1L1=+=39等值電路(2)123 所示，

4、母線E1 的最大短路電流為相應(yīng)的速斷定值為=1。21。312=1。57kA=-85.9km122-3 所示，母線D2 的最大電流 =1.558kA相應(yīng)的速斷定值為 =1。21。558=1。87kA最小愛(ài)護(hù)范圍為 =-70。6km2323C3 的最大電流 =2.17kA相應(yīng)的速斷定值為 =1.22.17=2。603kA最小愛(ài)護(hù)范圍為 =-42。3km3區(qū)。(3）整定愛(ài)護(hù)2的限時(shí)電流速斷定值為=1.151。57=1。806kA線路末段（即D處）最小運(yùn)行發(fā)生下發(fā)生兩相短路時(shí)的電流為=0。8098kA所以愛(ài)護(hù)2處的靈敏系數(shù) =0。4484 即不滿足1。2的要求。同理,愛(ài)護(hù)3的限時(shí)電流速斷定值為=1.1

5、51。87=2。151kA線路末段（即C處）最小運(yùn)行發(fā)生下發(fā)生兩相短路時(shí)的電流為=0。9764kA所以愛(ài)護(hù)3處的靈敏系數(shù) =0.4531即不滿足1。2的要求。2、3(4）過(guò)電流整定值計(jì)算公式為 =所以有 =304.5A同理得 =406A=609A在最小運(yùn)行方式下流過(guò)愛(ài)護(hù)元件的最小短路電流的計(jì)算公式為 =所以有 =727。8A=809.8A=974.51A所以由靈敏度公式 =可知，愛(ài)護(hù) 1=2.391。5滿足近后備愛(ài)護(hù)靈敏度的要求;2 作為遠(yuǎn)后備的靈敏度為 =1.791.2愛(ài)護(hù)3作為遠(yuǎn)后備的靈敏度為 =1。331。2滿足最為遠(yuǎn)后備愛(ài)護(hù)靈敏度的要求。愛(ài)護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為 =0.5+0。5=1s=+0。

6、5=1。5s=+0.5=2s利用電流幅值特征不能解決的問(wèn)題?僅用電流幅值特征不能區(qū)分故障位置的問(wèn)題,并且線路兩側(cè)的愛(ài)護(hù)只需依據(jù)單電源的協(xié)作方式整定協(xié)作即可滿足選擇性。2。24 小結(jié)下列電流愛(ài)護(hù)的基本原理、使用網(wǎng)絡(luò)并闡述其優(yōu)缺點(diǎn):(1）相間短路的三段式電流愛(ài)護(hù);(2)方向性電流愛(ài)護(hù)；零序電流愛(ài)護(hù)；方向性零序電流愛(ài)護(hù);(5)中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中的電流電壓愛(ài)護(hù)。（1）時(shí)的后備愛(ài)護(hù)。35KV往往不能滿足要求,難以應(yīng)用于更高等級(jí)的簡(jiǎn)單網(wǎng)路.方向性電流愛(ài)護(hù)：及利用故障是電流復(fù)制變大的特征，有利用電流與電壓間相角的特作跳閘。適用于多斷電源網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)點(diǎn)：多數(shù)狀況下保證了愛(ài)護(hù)動(dòng)作的選擇性、靈敏性和速動(dòng)性要求。由

7、于母線電壓降低至零，方向元件失去推斷的依據(jù),愛(ài)護(hù)裝置據(jù)動(dòng)，消滅電壓死區(qū)。零序電流愛(ài)護(hù):正常運(yùn)行的三相對(duì)稱，沒(méi)有零序電流,在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中,發(fā)生接110KV??；系統(tǒng)發(fā)生震蕩、短時(shí)過(guò)負(fù)荷是不受影響；沒(méi)有電壓死區(qū).缺點(diǎn)：對(duì)于短路線路或運(yùn)行方式變化較大的狀況,愛(ài)護(hù)往往不能滿足系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的要大影響。自耦變壓器的使用使愛(ài)護(hù)整定協(xié)作簡(jiǎn)單化。向性零序愛(ài)護(hù)。缺點(diǎn):同零序電流愛(ài)護(hù)，接線較簡(jiǎn)單。(5）電流、電壓愛(ài)護(hù)與中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)是完全相同的。僅有單相接地時(shí)二者有差別，中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中單相接地形成了短路，有短路電流流過(guò)，愛(ài)護(hù)應(yīng)快速跳閘，除反應(yīng)相電流幅值的電流愛(ài)護(hù)外，還可以接受特地的零序愛(ài)護(hù)。而在

8、中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中單相接地時(shí)，以便盡快修復(fù)。當(dāng)有單相接地時(shí)全系統(tǒng)消滅等于相電壓的零序電壓，接受零序電壓愛(ài)護(hù)報(bào)告路上則困難得多.一般需要特地的“單相接地選線裝置，裝置依據(jù)接地與非接地線路基波零序電流大小、方向以及高次諧波特征的差異，選出接地線路。3電網(wǎng)距離愛(ài)護(hù)3。1離愛(ài)護(hù)就是利用了正常運(yùn)行與短路時(shí)電壓和電流的比值，即測(cè)量阻抗之間的差異構(gòu)成的。什么是愛(ài)護(hù)安裝處的負(fù)荷阻抗、短路阻抗、系統(tǒng)等值阻抗？（負(fù)之間的相位差較小R一段線路的阻抗，其值較小,阻抗角交大。比值,一般通過(guò)等值、簡(jiǎn)化的方法求出。答：在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，故障電流流過(guò)的通路稱為故障環(huán)路。故障環(huán)路，即短路電流在故障相與大地之間流通；對(duì)于

9、相間短路，故障環(huán)路為“相-相”故障環(huán)路，即短路電流僅在故障相之間流通,不流向大地。3。4 構(gòu)成距離愛(ài)護(hù)為什么必需用故障環(huán)上的電流、電壓作為測(cè)量電壓和電流？能構(gòu)成距離愛(ài)護(hù)。3。6ZmZk；對(duì)于具有均勻參數(shù)的輸電線路來(lái)說(shuō)，Zk夠正確反應(yīng)故障的距離.3.9 畫(huà)圖并解釋偏移特性阻抗繼電器的測(cè)量阻抗、整定阻抗和動(dòng)作阻抗的含義。33（正常、震蕩、不同位置故障等對(duì)于偏移特性的阻抗繼電器而言，整定阻抗有兩個(gè),即正方向整定阻抗和反方向整定阻抗,它電器安裝飾到愛(ài)護(hù)范圍末端的線路阻抗作為整定阻抗。動(dòng)作阻抗：是阻抗元件處于臨界動(dòng)作狀態(tài)對(duì)應(yīng)的測(cè)量阻抗，從原點(diǎn)到邊界圓上的矢量連線稱二是隨著測(cè)量阻抗的阻抗角不同而不同.3-

10、3 偏移阻抗特性圓3.11任一點(diǎn)上時(shí),有當(dāng)阻抗落在圓內(nèi)的任一點(diǎn)時(shí)，有全部阻抗繼電器的相位比較動(dòng)作方程為34 偏移阻抗特性圓3.13 特性經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的方向阻抗繼電器有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？畫(huà)出相間距離和接地距離繼電器確定值比較動(dòng)作回路、相位比較動(dòng)作回路的溝通接線圖。上，有可能消滅正向出口短路時(shí)拒動(dòng)或反向出口短路時(shí)誤動(dòng)的狀況.3536（以圓特性的方向阻抗元件為例）.3。28 什么是距離愛(ài)護(hù)的穩(wěn)態(tài)超越？克服穩(wěn)態(tài)超越影響的措施有哪些？小,進(jìn)一步引起愛(ài)護(hù)誤動(dòng)作的現(xiàn)象，稱為距離愛(ài)護(hù)的穩(wěn)態(tài)超越。克服穩(wěn)態(tài)超越影響的措施是：接受能容許較大的過(guò)渡電阻而不至于拒動(dòng)的測(cè)量元件。4 輸電線路縱聯(lián)愛(ài)護(hù)4。1設(shè)施將兩側(cè)的愛(ài)護(hù)裝置聯(lián)

11、系起來(lái),使每一側(cè)的愛(ài)護(hù)裝置不僅反應(yīng)其安裝飾的電氣量,而且哈反應(yīng)線路對(duì)側(cè)另一愛(ài)護(hù)安裝處的電氣量.通過(guò)對(duì)線路兩側(cè)電氣量的比較和推斷,可以快速、牢靠地區(qū)分本線路內(nèi)部任意點(diǎn)的短路與外部短路，達(dá)到有選擇、快速切除全線路短路的目的?？v聯(lián)比較式愛(ài)護(hù)通過(guò)比較線路兩端故障功率方向或故障距離來(lái)區(qū)分區(qū)內(nèi)故障與區(qū)外故時(shí)，馬上跳閘；區(qū)外故障，牢靠閉鎖兩側(cè)愛(ài)護(hù)，使之均不動(dòng)作跳閘.4.2（即第段）不能愛(ài)護(hù)全長(zhǎng)，只能愛(ài)護(hù)線路的一部分，另一部分則內(nèi)故障的無(wú)時(shí)限切除。4。5縱聯(lián)電流差動(dòng)愛(ài)護(hù)中，通道中傳送的是線路兩端電流的信息，可以是用幅值、相角或?qū)嵅?、是表示兩端電流瞬時(shí)值為正（或負(fù)）正常有高頻電流方式和移頻方式。對(duì)于光纖及微波通

12、道，取決于具體的通信協(xié)議形式.有何影響?5.12假如重合于永久性故障上，則在斷路器合閘后，再有選擇性的切除故障。5。13時(shí)限無(wú)關(guān).6.1燒損等.變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要有變壓器外部短路引起的過(guò)電流、負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定容運(yùn)行的星形接線變壓器，外部接地短路時(shí)有可能造成變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓,威逼變壓的絕緣; 的過(guò)熱。路故障簡(jiǎn)單,除了包括相間故障和接地故障外,還包括匝間故障、鐵芯故障等，電氣量變化的特點(diǎn)也較為簡(jiǎn)單。電流的緣由。（各電流互感器的參考方向均指向被愛(ài)護(hù)設(shè)備時(shí))。不平衡電流指在正常及外部故障狀況下，由于測(cè)量誤差或者變壓器結(jié)構(gòu)、參數(shù)引起的流過(guò)差動(dòng)回路電流.6。11IL.max；同時(shí)還必需考慮到外

13、部故自啟動(dòng)電流，一般考慮后一種狀況整定。變壓器過(guò)電流愛(ài)護(hù):（1）對(duì)并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺(tái)最大容量變壓器時(shí)，在其他變壓器中消滅的過(guò)負(fù)荷.當(dāng)各臺(tái)變壓器容量相同時(shí)按負(fù)荷在剩余的變壓器中平均安排計(jì)算,有IL。max=（n/n1)IN 式中，n為并列運(yùn)行變壓器的可能最少臺(tái)數(shù);IN為每臺(tái)變壓對(duì)降壓變壓器應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的最大電流即ILmax=KssIL。max式中，IL.max為正常時(shí)的最大負(fù)荷電流（一般為變壓器的額定電流)；Kss為綜合負(fù)荷的自啟動(dòng)系數(shù)對(duì)于V的降壓變電所低壓V側(cè)取525中壓側(cè)取Kss=1。52?；驈?fù)合電壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的過(guò)電流愛(ài)護(hù)。612答：復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)時(shí)的過(guò)電流愛(ài)護(hù)將原來(lái)的三個(gè)低

14、電壓繼電器改由一個(gè)負(fù)序過(guò)電壓繼電器U2作為不對(duì)稱故障的U愛(ài)護(hù)在不對(duì)稱故障時(shí)電壓繼電器的靈敏度高。三繞組變壓器相間后備愛(ài)護(hù)的配置原則是什么？器內(nèi)部故障的后備時(shí)，應(yīng)當(dāng)都跳開(kāi)三側(cè)斷路器，使變壓器退出運(yùn)行.零序電流愛(ài)護(hù)為什么在各段中均設(shè)兩個(gè)時(shí)限？（跳母聯(lián)等，以較長(zhǎng)的時(shí)限斷開(kāi)變壓器各側(cè)斷路器。Page198、Page199(1）標(biāo)積制動(dòng)。Id= I1+I2 制動(dòng)電流為Ires= I1I2cos(180-)|當(dāng)cos(180）大于等于00cos(180-）0則標(biāo)積制動(dòng)的縱差愛(ài)護(hù)的動(dòng)作判據(jù)為（IdKsIres）(IdIdmin） 式中，Ks 為標(biāo)積制動(dòng)系數(shù)，為 I1 和 I2 的夾角。(2）比率制動(dòng)。IdI1+I2則比率制動(dòng)式縱差愛(ài)護(hù)的動(dòng)作方程為IresIres。mimIdId.minIresIres.min式中，Ires。minId.minK7.4I1I2，在定