继电保护计算题.pdf

1、图示kV35单电源线路 , 已知线路AB的最大传输功率为9MW,9.0cos, 电流互感器变比 300/5,4.1ssK,85. 0reK, 求 AB线路阶段式电流保护动作值及灵敏度。图中阻抗均归算至kV37有名值。9.4710123030答: 段动作电流1571A, 最小保护区%76.23，段动作电流591A, 灵敏度 1.61, 动作时间1s。段保护动作值344A, 近后备灵敏度2.77, 远后备线路灵敏度1.71, 远后备变压器两相三继灵敏度 1.26 。2、图示kV35单电源线路变压器组，降压变压器上装有差动保护。线路长度为km8,每公里阻抗4.0, 变压器额定容量kVA7500,5.7%kU, 变比kV6.6/35，系统最大短路容量MVA250, 最小短路容量MVA150，求AB 线路无时限电流、电压联锁速断保护动作值及灵敏度。 已知电流元件灵敏度5.1senK, 可靠系数取5. 1relK。 （按电流元件满足灵敏度要求进行整定）答: 动作电流1000A,动作电压20.318kV, 电压元件灵敏度1.49 。3、图示网络 ,AB、BC、BD线路上均装设了三段式电流保护, 变压器装设了差动保护。已知段可靠系数取1.25 ，段可靠取1.15 ，段可靠系数取1.15, 自起动系数取1.5, 返回系数取 0.85, AB线路最大工作电流200A,时限级差取0.5s, 系统等值阻抗最大值为18,最小值为 13, 其它参数如图示, 各阻抗值均归算至kV115的有名值 , 求 AB 线路限时电流速断保护及定时限过电流的动作电流、灵敏度和动作时间。A24CB2016DE180130F2s1.5s精选文档99 答: 限时电流速段保护: 动作电流542A, 灵敏度 2.53, 动作时间1s； 过电流保护： 动作电流406，近后备灵敏度3.37 ，远后备灵敏度2.28 ，动作时间3.5s 。4、 图示网络，已知 A电源15minAX，20max.AX， B电源20minBX，25max.BX，段的可靠系数取1.25 ，段取1.15 ，段可靠系数取1.2 ，返回系数取0.85 ，自起动系数取 1.5 ，AB线路最大负荷电流120，所有阻抗均归算至115k有名值。求AB线路 A侧段及段电流保护的动作值及灵敏度。( 不计振荡 ) 4024答: 段保护动作电流773，灵敏系数值1.24 ；段保护动作电流254，近后备灵敏系数 3.14 ，远后备灵敏系数1.21 。5、求图示kV35线路 AB的电流速断保护动作值及灵敏度。已知系统最大阻抗为9，最小阻抗为 7，可靠系数取1.25 ，AB线路阻抗为10。答: 动作电流1570，最小保护区27.8 。6、图示双电源网络，两电源最大、最小的电抗为max.AX、min.AX、max.BX、min.BX；线路AB和 BC的电抗为ABX，BCX，试决定母线C短路时，求AB线路的 A侧保护的最大和最小分支系数。答: max.1min.min.BABAbXXXKmin.max.max.1BABAbXXXK7、 图示网络中 , 电源最大、 最小两等值电抗为maxX、minX， 线路电抗为1BCX，2BCX、ABX，且1BCX2BCX。试定平行线路同时运行情况下母线C 短路时， 对 AB线路电流保护配合的最大、最小分支系数。精选文档100 答: 211max.BCBCBCbXXXK212max.BCBCBCbXXXK8、求图示网络方向过电流保护动作时间，时限级差取0.5s 。并说明哪些保护需要装设方向元件。答:st5.13；st5. 25s；st37；st16；st5.14；st5.22；st31；st5. 38；st5. 29。保护 2、3、4、6、7 应加方向元件。10、单电源环形网路, 在各断路器上装有过电流保护,已知时限级差为0.5s 。为保证动作的选择性 , 确定各过电流保护的动作时间及哪些保护要装设方向元件。答:st3.02；st14；st5.16；st28；st5.210；st3.09；st5. 17；st25；st5. 23；st31；st5.311。保护 2、4、6、7、应加方向元件。11、如图示输电网路, 在各断路器上装有过电流保护, 已知时限级差为0.5s 。为保证动作的选择性 , 确定各过电流保护的动作时间及哪些保护要装设方向元件。精选文档101 答:st5.13；st25；st5. 27；st16；st5. 14；st22；st5.21；st38；保护2、3、4、6、7 应加方向元件。12、图示网络，在AB线路 B侧装有90接线的功率方向继电器，其内角为30, 若引入功率方向继电器的电压互感器二次侧B相断线，试分析功率因数为0.8 和 0.9 时功率方向继电器误动作的可能性。答: 功率因数 0.8 时不会误动； 0.9 时会误动。13、图示网络，已知电源线电势为kV115, 系统及线路阻抗角相等,A 侧电源等值阻抗为8.12、 AB线路阻抗为40、BC线路阻抗为50、B侧电源等值阻抗为30。若 2QF和 4QF上装有瞬时电流速断保护, 其整定值按躲开最大短路电流整定, 可靠系数取1.2 。求系统失步而发生振荡时 , 装在 2QF和 4QF上的电流速断保护会不会误动。答: 保护 2不会误动 ; 保护 4 会误动。14、图示网络，已知电源线电势为kV110，电源 A正、负序电抗为20，零序为43.31；电源 D 正、负序电抗为6.12，零序电抗25；所有线路的正、负电抗为km/4.0、零序电抗km/4. 1。段可靠系数取1.25, 段可靠系数取1.15 。试确定线路AB上 A侧零序电流第段整定值并校验灵敏度。精选文档102 答: 动作电流614；灵敏系数2.22 。15、 图示网络，已知线路的阻抗kmXX/4.021，kmX/4.10。 电源线电势为kV115，电抗521AAXX，80 AX，1021BBXX，150BX。试确定线路AB 两侧零序电流速断保护的整定值。(25.1relK) 答:A 侧动作电流1256； B侧不加方向元件动作电流1256。16、确定图示网络各断路器相间短路及接地短路的定时限过电流保护动作时限, 时限级差取0.5s 。答: 过电流保护：6=1.5s ；5=2.5s ；4=3s；3=3.5s ；1=4s；零序过电流保护：6=0s；5=1s；4=1.5s ；2=3s；3=3.5s 。17、在某 110k变电站中装有零序电流保护，已知：零序电流保护继电器整定值为4.5 ，正常时， 负荷电流 380，线路阻抗kmX/4. 01，kmX/4.10，零序电流滤过器变比为400/5 ，系统等值电抗1521XX，200X。求： (1) 正常时，若零序电流滤过器的副方有一相断线，零序电流保护会不会误动? (2)零序电流保护在输电线路上单相接地时保护区有多少公里? 答: (1)误动； (2)km8.228。18、某kV110变电站装设了零序功率方向继电器。已知系统的等值电抗21XX，在变电站kV110母线上三相短路的短路电流为kA8.5，单相接地短路时零序电流kAIk5.2)1(0，零序 功 率 方 向 继 电 器 的 最 小 动 作 功 率VA5. 1， 输 电 线 路 的 电 抗kmX/4.01，kmX/4.10，装于变电站的零序电流互感器的变比为3000/5 ，问：(1) 在输电线路距保护安装处km120的地方发生单相接地短路时，零序功率方向继电器的灵敏度为多少 ? 精选文档103 (2) 为保证灵敏系数等于1.5 ，此零序功率方向继电器在单相接地短路时保护范围是多少公里? 答:(1)2.97； (2)km175。19、网络参数如图，已知：（1）网络的正序阻抗kmZ/45.01，阻抗角65；（2）线路上采用三段式距离保护，阻抗元件采用方向阻抗继电器，阻抗继电器最灵敏角65，阻抗继电器采用0接线；（3）线路 AB 、BC的最大负荷电流400，第段可靠系数为7 .0，9.0cos；（4）变压器采用差动保护，电源相间电势为kV115；（5）A电源归算至被保护线路电压等级的等效阻抗为10AX；B电源归算至被保护线路电压等级的等效阻抗分别为：30min.BX，max.BX。（6）变压器容量为MVA152，线电压为6.6/110，5.10%kU。试求线路AB的 A侧各段动作阻抗及灵敏度。答: 段动作阻抗11.48 / 相；段动作阻抗23.83 / 相；灵敏系数 1.77 ；段动作阻抗57.56 / 相；近后备灵敏系数4.26 ；远后备灵敏系数1.31 。20、如图所示网络，已知：线路正序阻抗kmZ/45. 01，在平行线路上装设距离保护作为主保护， 可靠系数段、段取0.85 ，试决定距离保护AB线路 A侧，BC线路 B侧的段和段动作阻抗和灵敏度。其中：电源相间电势为115k，20min.SAZ，25max.max.SBSAZZ，15min.SBZ。40km70km70km40km答:A 侧保护：段动作阻抗15.3 / 相；段动作阻抗48.3 / 相；灵敏系数2.68 。精选文档104 B侧保护：段动作阻抗26.8 / 相；段动作阻抗39.78 / 相；灵敏系数1.26 。21、图示网络，已知：线路正序阻抗kmZ/45.01，在平行线路上装设了距离保护作为主保护，可靠系数段、段取0.85 。其中：电源线电势kV3/115，20min.AZ，25max.max.BAZZ，15min.BZ。一回线路80km，另一回线路70km ，求 AB线路 A侧保护的段动作阻抗和灵敏度。答: 动作阻抗 49.7 / 相；灵敏系数2.76 。22、已知线路的阻抗角65，通过线路的负荷功率因数为0.9 ，在此线路上装有按0接线的相间距离保护。 当发生金属性短路时，距离保护起动元件的灵敏系数是采用方向阻抗继电器大还是全阻抗继电器大？大多少？答: 方向阻抗继电器灵敏系数高, 比值为 1.29 。23、如图所示系统，各线路首端装有接入线电压、两相电流差的距离保护装置，线路正序阻抗kmZ/4.01。试求保护A的、段动作阻抗和灵敏度，8.0IIrelIrelKK。答: 段动作阻抗8/ 相；段动作阻抗18.75 / 相，灵敏系数1.875 。24、图示网络，已知线路阻抗50，阻抗角75,M 侧电源阻抗30，阻抗角75，N侧电源阻抗20， 阻抗角75， 母线 M侧距离采用0接线的方向阻抗继电器，其 段的整定值40，灵敏角75，两电势绝对值相等。问：(1) 当系统发生振荡时，两电势相角差为4.157时，阻抗继电器会不会误动? (2) 系统振荡且两电势相角差为4.136时，阻抗继电器会不会误动? (3) 若系统振荡周期为s5.1，继电器误动作的时间是多少? 精选文档105 答:(1)误动； (2) 临界； (3)0.363s。25、图示网络，已知：网络的正序阻抗kmZ/4.01，阻抗角65K，A、B变电站装有反应相间短路二段式距离保护，其、段测量元件采用方向阻抗继电器，可靠系数取0.8 。求 A变电站距离保护动作值，并分析：(1) 当在线路AB距 A侧km55和km65发生金属性相间短路时， A 侧变电站各段保护的动作情况。(2) 当在距 A侧km30发生12R的相间弧光短路时，A 变电站各段保护动作情况。(3) 若 A变电站的线电压为kV115，通过变电站的负荷功率因数0.9 时，问送多少负荷电流时， A变电站距离保护段才会误动? 答: 段动作阻抗24/ 相；段动作阻抗36.8 / 相； (1) 在km55处短路，、段会动作； (2) 在km65处短路，段不会动作；段会动作。(3) 在km30处短路，、段会动作。26、求网络的A侧距离保护的最大、最小分支系数。(8. 0relK) 已知： A侧电源最大、 最小等值阻抗分别为20max.AZ、10min.AZ；B侧电源等值最大、最小阻抗分别为30max.BZ、20min.BZ。AB 线路阻抗为10、BC 平行线路每回路阻抗为20。102020答: 最大分支系数2.5, 最小分支系数1。27、求网络的A侧距离保护的最大、最小分支系数。精选文档106 2412XBmax=XBmin=1510XAmax=XAmin=2012XDmax=XDmin=1015答: 最大分支系数5.67, 最小分支系数2.25 。28、图示网络，已知线路正序阻抗为kmZ/4.01，在平行线路装有保护全长的无时限电流速断保护， AB线路装设距离保护，可靠系数取0.85 ，试求 A侧距离保护段动作值及灵敏度。答: 段整定阻抗49.04 / 相，灵敏系数2.72 。29、如图所示，降压变压器采用BCH-2型继电器构成纵差保护, 已知变压器容量为MVA20，电压为kV11/%)5.221(110,d11接线 , 系统最大电抗为7.52，最小电抗为4.26,变压器的电抗为5.69, 以上电抗均为归算到高压侧的有名值。kV11侧最大负荷电流1060。电流互感器有如下标准变比：200/5 、 400/5 、 500/5 、 1000/5 、1500/5 。试决定保护动作电流，基本侧工作线圈匝数，非基本侧平衡线圈匝数及灵敏度。答: 动作电流198A,基本侧工作线圈匝数7 匝 , 差动线圈6 匝，平衡线圈1 匝, 非基本侧平衡线圈 3 匝,灵敏系数2.37 。30、某升压变压器采用DCD-2型差动保护 , 系统等值网络如图所示。已知: (1) 变压器参数 :kVASN125000,kV3.6/%)5.221(5.38,5. 7%kU, ,d11 ；(2)M 系统侧最小阻抗为6、最大阻抗为10；N 发电机侧最小阻抗为22、最大阻抗为66；变压器阻抗为8。等值图上阻抗均归算到平均电压为37kV 侧欧姆值；(3) 标准电流互感器变比为400/5 ，600/5 ，1000/5 ，1500/5 ；进行差动保护参数整定计算及求保护灵敏度。精选文档107 答:(1)394A; (2)基本侧工作线圈7 匝，差动线圈6 匝，非基本侧平衡线圈1 匝； (3)灵敏度 2.73 。31、某一电气人员粗心将110kV侧电流互感器B相与 6.6kV的 A相相对接， 110kV的 A相与 6.6kV的 B相相对接。已知：变压器参数为31.5MVA， 110/6.6kV， 电流互感器变比110kV侧 300/5 ， ,d11 ，6.6k 侧变比3000/5 。差动继电器整定值为6A。经过计算分析，在正常情况下差动继电器会不会误动？答: 正常情况下电流为8.1 ，会误动。32、在一个降压变电所内装有并列运行的三台变压器。已知：(1) 变压器参数：5.7%,11,6.6/35,75kUdYkVkVA；(2) 最大工作电流为1.1 倍的额定电流；(3) 负荷自起动系数1.7 ，返回系数0.85 ，可靠系数1.2 ；(4)35kV 母线三相短路容量为100。试求变压器过电流保护和低压过电流保护动作值、灵敏度。答: (1)过电流保护动作值NI64. 2，灵敏度1.261.5 ；(2) 低压过电流保护动作电流NI41.1，动作电压NU65.0，灵敏度2.36 。33、图示网络中。已知：(1) 发电机正序阻抗为1.8 ，负序阻抗为2.1 ，变压器阻抗为0.24 ，均归算到平均电压 6.3k 有名值；(2) 发电机额定功率为kW3200，额定电压kV3.6，功率因数为0.8 ；(3) 电站有三台同容量水轮发电机组并列运行。试求发电机复合电压过电流保护一次动作值及灵敏度。答: 动作电流 517 ，动作电压4410，负序动作电压378，变压器高压侧短路的灵敏度：电流元件2.52 ，电压元件2.64 ，负序电压元件6.50 。34、某一继电保护工作者，在安装一台功率功率为MW5. 7，电压为kV5.10，功率因数0.8的发电机的三相三继式差动保护时，误将装于发电机中性点侧A 相电流互感器二次线圈的端子接错。若已知：电流互感器变比为600/5 ，差动保护动作值NI4.1。问：精选文档108 (1) 当发电机输送60额定负荷时，保护会不会误动？(2) 发电机输送80额定负荷时，保护会不会误动？答:(1) 5.16 6 ，不误动； (2) 误动。