继电保护计算题库

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资源描述

1习题1:在所示的35Kv电网中,已知,线路L1长度20公里,线路正序阻抗为0.4欧姆/公里,系统阻抗8欧姆,求线路L1出口,50%,末端三相金属性短路时,流经其保护安装处的短路电流值,并且绘制出随短路点由出口到末端变化时,短路电流的变化曲线。解:XL1:20公里*0.4Ω/km=8Ω;Xs=8ΩL1出口:Id1=8337kv;50%处Id1=48337kv;末端:Id1=88337kv习题2:如图所示网络,各阻抗参数均为归算到110kV侧的有名值。试对保护1进行反应相间短路的电流Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段的一次侧动作电流和继电器动作电流,动作时限和灵敏度。线路阻抗取0.4/km,电流Ⅰ段的可靠系数1.2,电流Ⅱ段的可靠系数1.1kK,电流Ⅲ段的可靠系数2.1kK,返回系数85.0hK,自起动系数1zqK,电流互感器的变比是600/5。一:I段动作电流IIdz1.=Kk*Idmax(最大运方,三相短路时候电流最大)=125.53/115*2.1=4.553kA1〉动作时限t=02〉继电器动作电流IIdzJ1..=IIdz1.*Kjx/na=4553*1/120=37.94A3〉灵敏度:最大运方,三相短路时候,令IIdz1.=1*%maxmin.lXlXxU相所以lmax%=12/)5.5553.43/115(=75.7%50%最小运方,两相短路lmin%=12/)7.6553.43/115*23(=49.4%〉(15-20)%二:II段动作电流35kV20kmL12L2的I段的整定值:IIdz2.=36125.53/115*2.1=1.489kA1〉动作电流:与L2的I段配合,IdzIIdzIKkI2.1.*=1.1*1489=1.638kA2继电器电流1638*1/120=13.65A3灵敏度校验Klm=IIdzlIIdzIXXxUIId1.11.)2(/)max.*23(min.相=3.075/1.638=1.88〉1.254动作时限:0.5秒三:III段1〉动作电流:躲最大负荷电流整定AKfIfhKzqKkIIIIAdz56585.0400*1*2.1max.**.2〉继电器电流:565*1/120=4.71A3〉灵敏度校验:近后备3075/565=5.44〉1.5L2的远后备IIIIAdzllXXXxU.12/)max*23(相=1051/565=1.861.24动作时限2秒习题3:在下图所示的电网中,已知线路L1的I段电流速断的动作电流为700A,III段的动作时限为1.6秒。变压器B装有差动保护,其III段的动作时限为1.1秒,线路L2的最大的输送功率Pmax=9MW,功率因数0.9,最低工作电压Umin=0.95Ue(Ue为电网的额定电压)。自启动系数Kzq=1.3,返回系数Kf=0.85,CT的变比300/5=60,电网的等值电路如图,试整定线路L2的I,II,III段电流保护。其中L2长度20km,正序阻抗8欧姆,线路L1正序阻抗12欧姆,变压器为30欧姆,故障计算电压按照平均电压计算,即37KV,最小系统阻抗7欧姆,最大9欧姆。可靠系数,I段取1.2,II段与相邻线路配合取1.1,与相邻变压器配合取1.3,III段取1.2。答:一:I段动作电流IIAdz.=Kk*Idmax(最大运方,三相短路时候电流最大)=1.2*873/37=1.712kA4〉动作时限t=05〉继电器动作电流IIAdzJ..=IIAdz.*Kjx/na=1712*1/60=28.5AABL1L235kV36〉灵敏度:最大运方,三相短路时候,令IIAdz.=2*%maxmin.lXlXxU相所以lmax%=8/)7712.13/37(=68.75%50%最小运方,两相短路lmin%=8/)9712.13/37*23(=22.75%〉(15-20)%二:II段2〉动作电流:与L1的I段配合,IBdzIIAdzIKkI..*=1.1*700=770A与变压器配合TldIIAdzXXXUKkIKkI2)3(max.min**相=618A取两者较大者770A2继电器电流770*1/60=12.8A3灵敏度校验Klm=IIAdzlIIAdzIXXxUIId.2.)2(/)max.*23(min.相=1092/770=1.42〉1.254动作时限:0.5秒三:III段4〉动作电流:躲最大负荷电流整定Ifh.max=cosmin*3maxUP=9.0*35*95.0*39cosmin*39UMVA=174AAKfIfhKzqKkIIIIAdz32085.0174*3.1*2.1max.**.5〉继电器电流:320*1/60=5.33A6〉灵敏度校验:近后备1092/320=3.42〉1.5L1的远后备IIIIAdzllXXXxU.12/)max*23(相=21.2T的远后备IIIIAdzTlXXXxU.2/)max(相=1.421.2注:此处为何采用三相短路:Yd11变压器,d侧BC短路时候,据前分析,Y侧三相电流不等,Ic=2Ia=2Ib=Id3考虑到可以采用两相三继电器,所以校验灵敏度可以考虑最大相电流所以不必再计算两相短路,直接用三相短路的电流即可4动作时限2.1秒4习题4:已知:如图110kV输电线路中,系统阻抗2.5欧姆,AB线路长度20公里,BC线路长度25公里。CD线路长度34公里。线路单位长度阻抗为0.4欧姆/公里。求取线路CD的I段电流保护,BC的II段电流保护的一次侧动作电流值和动作时限。其中I段保护的可靠系数1.25,II段保护的可靠系数1.15,短路电流计算电压按照平均电压115Kv计算。解:Idz.CDI=kkIIdl.D(3)=1.256.131085.23115kV动作时限0sIdz.BCII=KkIIIdz.CDI=1.15Idz.CDI动作时限0.5s习题7:在下图所示的网络中,变压器都是yd11型接线。为保护1进行零序II段电流保护的整定,可靠系数取1.1。已知保护3的零序I段的动作电流为1.2KA,动作时限为0秒,d点为保护3的零序I段的实际保护范围末端,该点发生接地短路时,所有断路器全部投入时的数值,流经1,4,3号保护的零序电流分别为0.5kA,0.7kA,1.2kA,4DL断开时的数值,流经1,4,3号保护的零序电流分别为1.2kA,0kA,1.2kA。保护1所在线路的末端发生接地短路时流过保护1的最小零序电流为2.5kA。解:Idz.1II=KKmin.03.fzIdzKI=1.1×12.1kA=1.32kA;0.5s(其中Kofz.min=1.3.DLDLII=kAkA2.12.1=1,短路点为d2,运方为4DL断开时):Klm=1.min.dzIIDLII=kAkA32.15.2=1.9习题8:下图为中性点不接地电网的单线接线图。1,2,3号线路分别长10公里,20公里,10公里。图中所接电容为各相对地的分布电容,线路每相对地电容为0.025*10-6F/km,频率为50HZ,4123dCABD5发电机定子绕组每相对地电容0.25×10-6F,电源相电压10/3kV,以A相电源电压为参考向量。当3号线路发生d点单相接地时,计算:1〉故障点各相对地电压和零序电压3〉接地点的电流3〉3号线路的零序电流保护的整定值(取可靠系数1.5)解:L1每相对地电容:0.025*10-6F/km*10km=0.25*10-6F;L2每相对地电容:0.025*10-6F/km*20km=0.5*10-6F:L3每相对地电容:0.025*10-6F/km*10km=0.25*10-6F:发电机每相对地电容:0.25*10-6;在故障点各相对地电压:AdU=0;150150...100003jjAABBdeeEEEU;150150...100003jjAACCdeeEEEU接地点电流DLI.=3CU=61025.025.00.525.05023103kV=6.8AL3的整定值:3.LdzI=33LkCUK=61025.050231035.1kV灵敏度:7.225.0*5.15.025.025.05.132133LLLFLKLcmCCCCCKCCK习题11:如图所示,110kV输电线路中,线路AB的最低母线电压按照90%额定电压计算,最大负荷电流为335安,负荷电流功率因数为cosφ=0.8,线路AB装设距离保护,其接线方式为零度接线。自启动系数Kzq=1.5,返回系数Kfh=1.15,距离保护距离III段的可靠系数取1.25。其最大动作灵敏角为75度。CT变比1200/5,PT变比110kV/100V。计算:阻抗继电器分别采用全阻抗继电器和方向阻抗继电器,该距离保护第III段的一次侧整定阻抗,阻抗继电器的测量阻抗并且画出其动作特性,指明动作区域。L1L2L3CABD6解:17133531109.0max.min.minAkVIUZfhfhfh采用全阻抗圆:795.115.125.1171minzqfhkfhIIIzdkkkZZ;24.1711002407979.PTCTIIIzdJnnZ采用方向阻抗圆:100)cos(minfnlmzqfhkfhIIIzdkkkZZ;其中lm=75°;Ψfn=arccos0.8=37°;8.21100.PTIIIzdJnnZCT习题12:如图所示,110kV输电线路中,线路AB长度25公里,BC长度36公里,CD长度18公里。单位长度线路阻抗为0.4欧姆/公里。线路AB装设相间短路距离保护,其接线方式为零度接线。阻抗继电器采用方向阻抗继电器。距离保护I段的可靠系数0.85。其最大动作灵敏角为75度。CT变比1200/5,PT变比110KV/100V。计算:该距离保护I段的一次侧整定阻抗,动作时限,阻抗继电器的测量阻抗并且画出其动作特性,指明动作区域。解:一次侧整定阻抗:5.81085.0*.ABkIABzdZkZ;75,t=0s;二次侧继电器阻抗值VkVnnZPTCTIABzdJ100110512005.85.8..习题14:在方向高频保护中,采用灵敏和不灵敏的两套电流启动元件,由于比较灵敏的用作启动发信的启动元件,在正常负荷状态下不应动作,可靠系数可以取1.2,返回系数0.85,比较不灵敏的启动元件用来启动跳闸回路,他的灵敏性比灵敏的启动元件低1.5倍,如果已知被保护线路的最大负荷电流是200A,试选择较灵敏和不灵敏启动元件的一次动作电流。灵敏元件:;353.28285.0200*2.1AIdz不灵敏元件:AAIdz53.423353.282*5.1习题15:在图示网络中,在线路AB上装设相差动保护,以Em为参考相量,En滞后Em为60度,Zm阻抗角70度,Zn阻抗角90度。电流互感器和保护装置本身的角误差分别为7度和15度。线路全长400公里。试求:CABD71闭锁角的整定值,保护的闭锁区和动作区2当d点发生三相短路时,两侧保护能否同时动作?(计算时不考虑线路长度变化时引起的两侧电流相位的变化,裕度角取15度)答:闭锁角0000006115610040022610022ybl保护的闭锁区000061180,61180即00241,119保护的动作区00119,0或者00360,241当d点发生三相短路时,M侧电流超前N侧电流80度。M侧相位差000012661004002280M;位于闭锁区N侧相位差00007861004002280N位于动作区所以当d点发生三相短路时,两侧保护不能同时动作,会相继动作1在一个降压变电所内装有三台变压器,已知:变压器参数:35/6.

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