(10.1)--计算题例题讲解-三段式过流保护整定计算.pdf

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1、教材教材 P58-59 第第 2.7 题题如图 2-2 所示网络，在位置 1、2 和 3 处装有电流保护，系统参数为：115/3EkV，115GX，210GX，310GX，1260LLkm，340Lkm，50B CLkm，30C DLkm，20D ELkm，0.4/km线路阻抗，1.2relK、1.15IIIrelrelKK、1.5ssK、0.85reK。.max300B CIA，.max200C DIA，.max150D EIA试求：（1）发电机元件最多三台运行，最少一台运行，线路最多三条运行，最少一条运行，请确定保护 3 在系统最大、最小运行方式下的等值阻抗。（2）整定保护 1、2、3 的

2、电流速断定值，并计算各自的最小保护范围。（3）整定保护 2、3 的限时电流速断定值，并校验使其满足灵敏度要求（Ksen1.2）。（4）整定保护 1、2、3 的过电流定值，假定流过母线 E 的过电流保护动作时限为 0.5s，校验保护 1 作后备用，保护 2 和 3 作远备用的灵敏度。图 2-2 简单电网示意图解：由 已 知 可 得：120.4 6024LLXX，30.4 4016LX，0.4 5020BCX，0.4 3012CDX，0.4 208DEX（1）经分析可知，最大运行方式及阻抗最小时，则有三台发电机运行，线路 L1L3全部运行，由题意 G1、G2 连接在同一母线上，则：.minsX=（

3、1GX|2GX+1LX|2LX）|(3GX+3LX)=(6+12)|(10+16)=10.6同理，最小运行方式下即阻抗最大，分析可知只有在 G1 和 L1 运行，相应地有.maxsX=1GX+1LX=15+24=39图 2-3 等值电路（2）对于保护 1，其等值电路图如图 2-3 所示，母线 E 最大运行方式下发生三相短路流过保护 1 的最大短路电流为：.max.min115/31.312+10.620 128k EsBCCDDEEIkAXXXX相应的速断定值为：.1setI=relK.maxk EI=1.21.312=1.57kA最小保护范围计算公式为：setI=32.max1minsEZZ

4、 Lmin85.9kmL 即 1 处的电流速断保护在最小运行方式下没有保护区。对于保护 2 等值电路如图 2-3 所示，母线 D 在最大运行方式下发生三相短路流过保护 2 的最大电流：.maxk DI=.minsBCCDEXXX=1.558kA相应的速断定值为：.2setI=relK.maxk DI=1.21.558=1.87kA最小保护范围为：minL=.max.23120.4ssetEZI=-70.6km即 2 处的电流速断保护在最小运行方式下也没有保护区。对于保护 3 等值电路如图 2-3 所示，母线 C 在最大运行方式下发生三相短路流过保护 3 的最大电流：.maxk CI=.mins

5、BCEXX=2.17kA相应的速断定值为：.3setI=relK.maxk CI=1.22.17=2.603kA最小保护范围为：minL=.max.33120.4ssetEZI=-42.3km即 3 处的电流速断保护在最小运行方式下也没有保护区。上述计算表明，在运行方式变化很大的情况下，电流速断保护在较小运行发生下可在运行方式变化很大的情况下，电流速断保护在较小运行发生下可能没有保护区。能没有保护区。（3）整定保护 2 的限时电流速断定值为：setI=setK.1setI=1.151.57=1.806kA线路末段（即 D 处）最小运行发生下发生两相短路时的电流为：.mink DI=.max32

6、sBCCDEXXX=0.8098kA所以保护 2 处的灵敏系数：setK=.mink DsetII=0.4484，即不满足1.2senK的要求。同理，保护 3 的限时电流速断定值为：.3setI=relK.2setI=1.151.87=2.151kA，线路末段（即 C 处）最小运行发生下发生两相短路时的电流为.mink CI=.max32sBCEXX=0.9746kA所以保护 3 处的灵敏系数：.3setK=.min.3k CsetII=0.4531，即不满足1.2senK的要求。可见，由于运行方式变化太大，运行方式变化太大，2、3 处的限时电流速断保护的灵敏度都远不能满足处的限时电流速断保护

7、的灵敏度都远不能满足要求。要求。（4）过电流整定值计算公式为：setI=rereIK=.maxrelssLreKK IK所以有：.1setI=.maxrelssD EreKK IK=304.5A，同理得：.2setI=406A.3setI=609A在最小运行方式下流过保护元件的最小短路电流的计算公式为：.minkI=.max32sLEZZ所以有：.min727.8EIA，.min809.8DIA，.min974.5CIA；所以由灵敏度公式senK=.minksetII可知，保护 1 作为近后备的灵敏度为：.1setK=.min.1EsetII=2.391.5，满足近后备保护灵敏度的要求；保护 2 作为远后备的灵敏度为：.2setK=.min.2EsetII=1.791.2，满足作为远后备保护灵敏度的要求；保护 3 作为远后备的灵敏度为：.3setK=.min.3DsetII=1.331.2，满足作为远后备保护灵敏度的要求。保护的动作时间为：1t=0.5+0.5=1s，2t=1t+0.5=1.5s，3t=2t+0.5=2s