继电保护简计算题部分

1、如图所示系统的变压器中性点可以接地，也可以不接地。比较中性电直接接地系统与中性点非直接地系统中发生单相接地以后，在以下方面的异同：（1）零序等值网络及零序参数的组成；（3分）（2）零序电压分布规律；（2分）（3）零序电流的大小及流动规律；（3分）（4）故障电路与非故障线路零序功率方向；（3分）（5）故障电流的大小及流动规律；（3分）（6）故障后电压方向及对称性变化；（2分）（7）故障对电力系统运行的危害；（2分）（8）对保护切除故障速度的要求；（2分）G1T1ABCT3T21232、如图所示电力系统，已知：线路的正序阻抗为km/45.0；在双回线路上装设距离保护作为主保护；系统阻抗85.0;25,15,20maxmaxminminrelrelNsMsNsMsKKZZZZ。试对距离保护1和2的Ⅰ、Ⅱ段进行整定计算，并校验Ⅱ段的灵敏度。（10分）3、如图所示,在单侧电源环网中,试求出过电流保护1~8的动作时限,并指出哪些保护应装设方向元件?答：t1=3st2=0st3=2.5st4=2st5=0.5st6=2.5st7=0st8=3s2、4、5、7加装方向元件4、在双电源系统中，馈电线路过电流保护动作时限如图所示（设电源处故障均有瞬动保护）。（1）计算输电线路过电流保护动作时间;（5分）（2）哪些线路过电流保护必须安装功率方向元件?如果需要安装,在图中标明功率方向元件及其动作正方向。（3分）1.5s1s2.5s2.5s1.5s2s解：t5=0s,t3=max{t5,t11,t12}+Δt=2.5s+0.5s=3s,t1=max{t3,t9,t10}+Δt=3s+0.5s=3.5st2=max{t7,t8}+Δt=2.5s+0.5s=3s,t4=max{t2,t911,t10}+Δt=3s+0.5s=3.5s,t6=max{t4,t11,t12}+Δt=3.5s+0.5s=4s2、3、5加装方向元件；5、如图所示单侧电源环形网络中，每个断路器处均装设了过电流保护，保护9～12的动作时间图中已给出。试确定保护，1～8的动作时间，并确定哪些保护应装设方向元件？（st5.0）（8分）6、在图示网络中，每个断路器处均装设了过电流保护，保护9～12的动作时间图中已给出；断路器1、8、13为发电机过电流保护，应与相邻线路保护配合。试确定1～8和13的动作时间，并指出哪些保护应装设方向元件以保证选择性？（st5.0）（8分）7、在图示单侧电源线路MN上装设有比较21KII相位的纵联电流相位差动保护。已知：线路的阻抗kmxkmx/4.1,/4.001；系统阻抗10,7021sssxxx。问：不考虑负荷电流的影响，K为何值时，在线路末端K点发生两相接地短路时，保护将拒绝动作。（6分）8、试对图示网络中的保护1进行三段式距离保护的整定计算。已知线路的正序阻抗,2.1,70,/4.011ssKkmx流过线路AB的最大负荷电流为300A，功率因数为0.8。Ⅰ、Ⅱ段采用方向阻抗继电器，Ⅲ段采用全阻抗继电器。平行双回线路装设有保护线路全长的无时限速断保护，正常时母线最低工作电压NLUU9.0min,，8.0,85.0relrelKK；要求25.1senK，作为本线路近后备时5.1senK，作为相邻下一级线路的远后备时2.1senK，st16，st5.0（10分）9、在图示的110Kv单侧电源网络中，线路AB和BC均采用了完全星形接线的三段式电流保护，变压器均采用无时限动作的且能保护整个变压器的纵差动保护；发电机装有自动励磁调节装置。除图示参数外，还已知线路AB和BC的最大负荷电流分别为90A和40A；已知线路正序阻抗为0.4Ω/km；stKKKKKressrelrelrel5.0,85.0,2.2,15.1,15.1,25.1。试计算线路AB三段式电流保护的启动电流、动作时限，并校验其各段的灵敏度。（19分）10、如图所示系统线路MN上装设有纵联电流相位差动保护。已知线路长度为500km，假定系统各元件阻抗角均相同且等于70°，700,jNjMEEEeE，裕度角为15°，试分析：（1）发生何种故障时，纵联电流相位差动保护会发生相继动作（保护的操作电流当存在负序电流时不考虑正序电流）？哪一侧先动？哪一侧后动？（6分）（2）如果要使保护不相继动作，线路的长度应限制在多长？（2分）11、如图所示，各线路均装设距离保护，试对保护1的距离Ⅲ段保护进行整定计算，并求出最小分支系数。Krel=1.25;Kres=1.2;Kss=1;Z1=0.4Ω/km;Uloa.min=0.9×110KV。（8分）12、如图所示，试确定该网络的的最大和最小运行方式。（8分）13、如图所示，网络采用三段式相间距离保护为相间短路保护，已知线路每公里正序阻抗kmZ/4.01，线路阻抗角651，线路AB及BC的最大负荷电流AIL400max,，功率因数15.1,2,2.1,8.0,9.0cosrelssrelrelrelKKKKK，电源电动势E=115Kv,系统阻抗为stXXXXsBsBsAsA5.0,15,30,8,108min,max,min,max,；变压器采用能保护整个变压器的无时限纵差保护；st5.0。归算至115Kv的变压器阻抗为7.84，其余参数见图。当各距离保护测量元件采用方向阻抗继电器时，求距离保护1的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的一次动作阻抗及整定时限，并校验Ⅱ、Ⅲ段灵敏度。（要求25.1senK；作为本线路的近后备时，5.1senK；作为相邻下一线路远后备时，2.1senK）（21分）14、在如图所示的双侧电源网络中，已知相电动势kVEENM3115，系统及线路的阻抗角相等。若QF2和QF4上装设有无时限电流速断保护，其整定值按躲开最大短路电流整定。（可靠系数为1.2），问：当系统失步而发生振荡时，装在QF2、QF4上的电流速断保护会不会误动？（10分）15、如图所示为一单独运行的降压变压器，装设有数字式纵差保护，除图示参数外，还已知：（1）变压器的电压：110（1±2×2.5%）/6.6Kv，Yd11接线；（2）系统参数min.sX和max.sX均归算到6.6Kv侧；（3）6.6Kv侧的最大负荷电流为1600A；（4）在励磁涌流时通过鉴别励磁涌流和故障电流将差动保护闭锁；（5）非周期分量系数5.1npK；可靠系数3.1relK。试确定该纵联差动保护的平衡系数及动作电流，并校验其灵敏系数。（16分）16、在如图所示的双侧电源网络中，已知相电动势kVEENM3115，系统及线路的阻抗角相等。若QF2和QF4上装设有无时限电流速断保护，其整定值按躲开最大短路电流整定。（可靠系数为1.2），问：当系统失步而发生振荡时，装在QF2、QF4上的电流速断保护会不会误动？（10分）17、如图所示网络中，已知（1）线路为架空线路，参数为X1=X2=0.4Ω/km，X0=1.4Ω/km。（2）变压器T1的中性点直接接地，其额定参数为：600MVA，10.5/121kV，Uk=10.5%；变压器T2、T3中性点不接地，其额定参数为15MVA，110/10.5kV，Uk=10.5%（3）25.1,15.1,25.1relrelrelKKK。（4）在不同运行方式下各点1K和0,2K的零序电流如表所示。（5）在母线B、C、D、E、F处三相短路时的最大短路电流3max,kI分别为1070A，810A，381A，851A、390A；线路AB、BC、CD、EF上的电流互感器TA的变比分别为：120、80、80、20、20；其他参数如图所示。试计算：（1）零序电流保护3和保护5的启动电流和动作时限；(4分)（2）保护2和保护4能否装设无时限零序电流速断保护，为什么？(3分)（3）零序保护2和4的第Ⅱ段、第Ⅲ段的启动电流和动作时限；(8分)（4）零序电流保护1各段保护的启动电流、动作时限，并进行灵敏度校验；(6分)（5）零序电流保护1是否能够采用零序电流互感器的接线方式？为什么?(4分)各点上发生接地故障时的零序电流故障点最大运行方式下K(1)(A)最小运行方式下K（2,0）(A)母线AB670745线路AB中点402359母线B287236母线C194150母线E208162.518、在图示网络中的AB、BC、BD、DE上均装设了三段式电流保护；保护均采用了三相完全星形接法；线路AB的最大负荷电流为200A，负荷自启动系数Kss=1.5KrelI=1.25，KrelII=1.15KrelIII=1.2，Kre=0.85，ts=0.5；变压器采用了无时限差动保护；其它参数如图所示。图中各电抗值均已归算至115kV。试计算AB线路各段保护的启动电流和动作时限，并校验II、III段的灵敏度。（20分）答：（1）短路电流计算。选取图3中的1K、2K、3K点作为计算点。1K2K3K256A134BCDE115kV242016807图3三相短路计算结果如表1所示。表1三相短路计算结果短路点1K2K3K最大运行方式（kA）1.7951.2530.499最小运行方式（kA）1.6601.1860.488（2）电流保护I段(3).11.max1.251.7952.244(kA)IIsetrelKIKI，10()Its（3）电流保护II段(3).32.max1.251.2531.566(kA)IIsetrelKIKI，.1.31.151.5661.801(kA)IIIIIsetrelsetIKI灵敏度校验：(2)(3)1.min1.min31.438(kA)2KKII，(2)1.min.1.11.4380.7981.801IIKsenIIsetIKI，不满足要求。与保护3的II段相配合：保护3的II段按可伸入变压器而不伸出变压器整定。(3).33.max1.150.4990.574(kA)IIIIsetrelKIKI，.1.31.150.5740.660(kA)IIIIIIsetrelsetIKI灵敏度校验：(2)1.min.1.11.4382.1790.660IIKsenIIsetIKI，满足要求。130.50.51()IIIIttts（4）电流保护III段.1max1.21.50.20.433(kA)0.85IIIIIIrelsssetLreKKIIK灵敏度校验：作为本线路的后备保护(2)1.min.1.11.4383.3210.433IIIKsenIIIsetIKI，满足要求。作为相邻下一线路的后备保护(2)2.min.1.11.0272.3720.433IIIKsenIIIsetIKI，满足要求。143()IIIIIItttts19、如图3，已知：网络的正序阻抗Z1=0.45Ω/km，阻抗角65L。线路上采用三段式距离保护，其第I、II、III段阻抗元件均采用0°接线的方向阻抗继电器，继电器的最灵敏角65sen，保护2的延时22ts，线路AB、BC的最大负荷电流均为400A，负荷的自起动系数2,ssK继电器的返回系数1.2reK，并设0.85IrelK，1.15IIrelK，负荷的功率因数cos0.9D，变压器采用了能保护整个变压器的无时限纵差保护。试求：距离保护1第I段的动作阻抗，第II段、第III段的灵敏度与动作时间。（24分）38km62kmABCD30km115/3AEkV.min10sAX.max20sAX115/3BEkV.min30sBX.max40sBX11284.7TTZZT1T22解：1、距离保护1第I段：动作阻抗：10.850.453011.16IsetrelABZKZ2