《电力系统继电保护原理习题.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电力系统继电保护原理习题.pdf(41页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、电力系统继电保护原理电力系统继电保护原理电力系统继电保护原理电力系统继电保护原理习题习题习题习题课课课课2 2n实验实验西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 1 1n补充习题补充习题n距离保护习题距离保护习题PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 u 实验老师:实验老师:余老师余老师u 手机:13980640571西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
2、Southwest Jiaotong University Page Page 2 2手机PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 1、确定下图所示网络中电流保护、确定下图所示网络中电流保护7的最大、最小运行方式。的最大、最小运行方式。maxXminX西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 3 3PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2、为什么电流速断保护在整定计算时不考虑返回系数和自起动系数?、为什么
3、电流速断保护在整定计算时不考虑返回系数和自起动系数?0.5ts=3、如下图所示的网络中,拟在断路器、如下图所示的网络中,拟在断路器QF1QF4上装设过电流保护和零序过上装设过电流保护和零序过电流保护,取电流保护,取,试确定保护,试确定保护1-4的过电流保护和零序电流保护的的过电流保护和零序电流保护的动作时限。动作时限。西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 4 451.0ts=101.5ts=92.0ts=090.5ts=82.5ts=081.0
4、ts=070.5ts=73.5ts=63.0ts=062.0ts=PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 4、网络如图1所示,线路AB(A侧)和BC装有三段式电流保护1和2。已知,电流互感器的变比为200/5,1.251.151.2IIIIIIrelrelrelKKK=,0.851.8ressKK=,.max120AA B LI=。115/3kVE=,G1电源的1.min1.max1015ssXX=,;G2电源的2.min2.max1520ssXX=,;其它参数如图。试对线路AB(A侧)保护1进行三段式电流保护的整定计算(不考虑A、B电源间的振荡)。西南交通大学电气工程学
5、院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 5 531.0IIIt=sPDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 1、保护1电流速断保护的整定计算解:解:(1)动作电流)动作电流1)A电源在最大运行方式下,B母线三相短路时的最大短路电流为:3115 10AB线路是双电源的线路,因此保护线路是双电源的线路,因此保护1瞬时速断的动作电流必须大于其瞬时速断的动作电流必须大于其流过的可流过的可能能最大最大短短路电流路电流。西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气
6、工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 6 63.max115 101327.94A3(1040)k BI=+2)B电源在最大运行方式下,A母线三相短路时的最大短路电流为:3.max115 101207.2A3(1540)k AI=+PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 不考虑A、B电源间的振荡,所以:.ma.1x1.25 1321659.8.97A7seBtrelkIKI=二次值(星形接线):.11659.847A1659.8 A4170.5TAopIn=A西
7、南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 7 7TA(2)灵敏度校灵敏度校验验最小保护最小保护范围范围:.1.min1.max.min319.64()2setLsLEIXXX=+.min19.644049.1%15%LABXX=满足要求满足要求PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 (3)动作时)动作时间间10t=s2、保护1限时电流速断保护的整定计算(1)动作电流)动作电流.2.1relsetsetbKIIk=I西南交通大学电
8、气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 8 8bn 求.2setI3.max115 101868.24A3(1040)/1524k CI=+.ma.2x1.25 1862335.3.24A8seCtrelkIKI=PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 1.minsX2.minsXABXBCI&ABI&n 求bk1.m in40Xk+西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong Universit
9、y Southwest Jiaotong University Page Page 9 91.m in2.m in4014.33sbsXkX+=+=.211.152335.34.33620.23ArelsetbsetKIIk=二次值(星形接线):.1620.23A620.23A41.05 5TAopIn=IAPDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 (2)灵敏度校灵敏度校验验3.min.11.69 13115 1023(15 40)620.32.3senk BsetIKI=+=满足要求满足要求(3)动作时)动作时间间I西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Sou
10、thwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 101010.5t=Is3、保护1定时限过电流保护的整定计算(1)动作电流)动作电流.max11.2 1.81200.85304.94ArelssA B LresetIKKIK=PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 二次值(星形接线):.1304.94A304.94A407.6ToApIn=IIA(2)灵敏度校灵敏度校验验作近后备.min3.4104315.45.5k BIK西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwe
11、st Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 1111作近后备:.min.13.431304.94.5k BsensetIK=作远后备:.min.1k CbsetsenKIK I=满足要求满足要求PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 1.max2.ax3mi.mn3()/211510/33(1540)2102245520487.13sABsBCk CEXXXXI=+=+AABXBCX西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University
12、Southwest Jiaotong University Page Page 12121.max2.max401540113.7520sbsXkX+=+=+=1.maxsX2.maxsXABXBCI&ABI&BCXPDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 1487.133.75 304.941.31.2senK=满足要求满足要求(3)动作时)动作时间间1.022.0tt=+=IIs西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 13
13、1311.022.0tt=+=sPDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 接地距离保护的整定计算原则接地距离保护的整定计算原则接地距离保护的整定计算原则接地距离保护的整定计算原则 接地距离保护一般也为三段式结构,采用接地距离保接地距离保护一般也为三段式结构,采用接地距离保护接线方式,用于中性点直接接地系统。护接线方式,用于中性点直接接地系统。一一、接地接地距离保护距离保护I段段的整定的整定按躲过本线路末端短路时的测量阻抗整定。西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong U
14、niversity Page Page 14141se tr e lZKZ=Z1本线路本线路正正序序阻抗。阻抗。可靠系数,一般取可靠系数,一般取 0.70.8。relK动作时限:动作时限:tI=0s。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 二二、接地接地距离保护距离保护II段段的整定的整定1、与相邻与相邻线路线路接地接地距离距离I段配合段配合1.min.()setrelbsetZKZKZ=+nextZ西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Pa
15、ge Page 1515.setZnext相邻线路接地距离段动作阻抗。相邻线路接地距离段动作阻抗。.minbK取取正正序序和和零序零序分支分支系数系数中的较小值中的较小值。可靠系数,一般取可靠系数,一般取 0.70.8。relKPDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2、按躲按躲过线路过线路末端母末端母线所线所接变压接变压器器之另一个之另一个中中性点接地侧性点接地侧母母线线发生接地短发生接地短路路来来整定。整定。12012003setrelUUUZKIIIKI+=+&U1、U2、U0 ,I1、I2、I0 变压器另一个中性点接地侧母线发西南交通大学电气工程学院西南交通大学电
16、气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 1616U1、U2、U0 ,I1、I2、I0 变压器另一个中性点接地侧母线发生接地故障时,在保护安装处测得的各相序电压和相序电流。K 本线路的零序电流补偿系数。可可靠靠系数,系数,一般一般取取 0.70.8。relK接地距离保护II段动作时限及灵敏度的计算同相间距离保护II段。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 三三、接地接地距离保护距离保护III段段的整定的整定按躲按躲过过正常正常运行时最小运行时最小负荷负荷整定时整
17、定时同相间同相间距离保护。距离保护。采用全阻抗特性:采用全阻抗特性:.min1setLrelssreZZKK K=Z西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 1717采用采用方方向圆特性向圆特性:.mincos()LsetrelssresetLZZKK K=接地距离保护III段动作时限的计算同相间距离保护III段。作近后备时,要求灵敏度 Ksen 1.83.0PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 (1)线路)线路A-B、B-
18、C应在应在1、2、3、4处配备处配备相间相间距离保护距离保护和和接地接地距离保护距离保护,各选用,各选用相间相间距离保护的距离保护的接接线方式线方式和和接地接地距离距离保护的保护的接接线方式线方式,I段、段、II段选用方向圆动作特性,段选用方向圆动作特性,III段可选段可选用用方向圆或偏移圆方向圆或偏移圆动作特性。动作特性。3.18(2).1.220.85600.40.4IsetsetrelABZZKZ=10.85400.43.6IZZKZ=西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong Uni
19、versity Page Page 1818.3.410.85400.43.6setsetrelBCZZKZ=.1.375setset=.2.418075255setset=+=PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 保护的动作保护的动作区域区域如图:如图:西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 1919PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 .1setZ.3setZ西南交通大学电气工程学院西南交通大学
20、电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 202075757575.2setZ.4setZPDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 (3)正正序:序:.min.max1bbkk=0.kABI&0.kBCI&零序:如下图零序:如下图0.0.0.0.0.0.0.1kBCkABk Tk TbkABkABkABIIIIkIII+=+&n 保护保护1接地接地距离距离II段分支段分支系数系数西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong
21、 University Southwest Jiaotong University Page Page 21210.kTI&PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 0.kABI&0.kBCI&0.kTI&/XXIIIIX+&西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 22220.0.0.00.10.20.0.50.0.06.0.1/1/kBCkABkTkTbkABkABkTTABBTATXXIIIIkIIXXXI+=+=&可可知
22、知,当当T1、T2只有只有1台台运行,运行,T5、T6均均运行时,运行时,kb有有最大最大值值:.m ax3 06 01.26.114 0/4 0bk+=+=PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 当当T1、T2均均运行,运行,T5、T6只有只有1台台运行时,运行时,kb有有最小最小值值:.m in3 0/3 063.101.510724bk+=+=综综上所上所述述,可,可得得:接地距离保护1II段的最大分支系数为6.1,最小分支系数为1。n 保护保护4的的接地接地距离距离II段分支段分支系数的计算系数的计算同同保护保护1。正正序序1kk西南交通大学电气工程学院西南交通大
23、学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 2323正正序序:.min.max1bbkk=零序:零序:0.30.40.0.50.6/1/TTBCbTTXXXkXX+=+可可知知,当当T3、T4只有只有1台台运行,运行,T5、T6均均运行时,运行时,kb有有最大最大值值:.m ax3 04 01.24.914 0/4 0bk+=+=PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 当当T3、T4均均运行,运行,T5、T6只有只有1台台运行时,运行时,kb有有最小最小值值:.
24、min30/3042.501.510724bk+=+=所以,接地距离保护4II段的最大分支系数为4.9,最小分支系数为1。(4)n 保护保护1接地接地距离距离II段段西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 24241)与相邻与相邻线路线路BC保护保护3的的I段配合段配合.1.min.3()0.75(600.4128.213.6)setrelABbsetZKZkZ=+=+=2)按躲按躲过线路过线路末端母末端母线所线所接变压接变压器器之另一个之另一个
25、中中性点接地侧母性点接地侧母线线发生发生接地短接地短路路来来整定,整定,较复杂较复杂,略略。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 取取.128.2setZ=动作时限:动作时限:130.5ttts=+=灵敏度校验:灵敏度校验:.128.1.175 1.22245setsenABZKZ=满足要求满足要求n 保护保护1接地接地距离距离III段按躲段按躲过过正常正常运行时的最小运行时的最小负荷阻抗负荷阻抗整定。整定。西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong Universi
26、ty Page Page 2626.min.min.maxA LAB LA B LUZI=取取A.L.min,U0.V9110/3kNNUU=3.min0.9 110 103190.53300AB LZ=.min.1cos()AB LsetrelssresetLZZK K K=PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 .min.1190.53cos()1.2 1.2 1.2cos(753155.092)AB LsetrelssresetLZZK K K=动作时限:动作时限:13ttt=+灵敏度校灵敏度校验:验:近后备近后备.1(1)155.96.251.824setsenA
27、BZKZ=西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 272724ABZ远后备远后备(线路)(线路).1(2).max155.9224 16 6.11.28 1.2setsenABbBCZKZkZ=+=+远后备远后备(变压变压器)器)略略均满足要求均满足要求PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 n 保护保护4接地距离接地距离III段按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定。段按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定。.min.4cos()
28、BC LsetrelssresetLZZK K K=.min.min.min.max190.53C LBC LAB LB C LUZZI=.4.1155.92setsetZZ=动作时限:动作时限:42ttt=+西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 2828.4.1setset42灵敏度校灵敏度校验:验:近后备近后备.4(1)9.7451155.921.86setsenBCZKZ=远后备远后备(线路)(线路).4(2).max155.921624
29、 4.91.181.2setsenBCbBCZKZkZ=+所所以以,此时,此时6的的I、II段段距离保护距离保护均均拒拒动动。n1GE&2GE&超前超前30时,时,1230GGEE=&Z=Z+ZE&1)利用结点电压法求解利用结点电压法求解西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 3434kI&kI&kI&11.G1kZ=Z+Z21.G21.A-BkZ=Z+Z-Z1GE&2GE&U1212GGgEUEUUZZR+=&将已将已知知量代入量代入,可,可求
30、得求得:20.6426.88GUE=&PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 则:则:20.6426.8815kgGUIER=&2210.84310.5335GGkEUIZE=&1.7716.35kI=&西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 3535kI&20801.7716.31.41 22.835158mkkgkIIZZR=+=+=&PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 .6msetZZ6的的I
31、段段距离保护距离保护拒拒动动。.6cos(8022.17.3731.1884)setZ=当当22.88=时,时,西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 36366的的II段段距离保护距离保护也也拒拒动动。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2)利用叠加原理求解(利用叠加原理求解(计算量小计算量小)n1GE&单独作用时:单独作用时:1kI&1kI&1kI&1Z2Z1GE&1112/GkgEIZZR=+&11122/gGkR
32、EIZZRZR=+&西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 3737n2GE&单独单独作作用用时:时:2122/ggZZRZR+2kI&2kI&2kI&1Z2Z2GE&2221/GkgEIZZR=+&22211/gGkggREIZZRZR=+&PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 22212121230()kkkGgggGEZIIIZ ZRRZREZ+=+&211212212()30()GgGkkkggEZRERIIIZ
33、ZZZR=+&西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 383821221222()3030(30()30)GgGgkGgGgkggggZEZRERIERRZRZREIRR+=+=&PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 0.8635.51kkII=&将将Z1、Z2、Rg代入代入可可得得:mkggkZZRRII=+&西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University S
34、outhwest Jiaotong University Page Page 39392080150.86331.45.511528.971 2415.342.884kjI=+=+&6的的I、II段段距离保护动作距离保护动作情况情况的的判判断断同同方方法法1)。)。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 7.5 60;setZ=4.5 30,mZ=若测量阻抗为试分析此时方向阻抗继1、有一方向阻抗继电器,其整定阻抗为电器的动作情况。西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaoton
35、g University Page Page 4040PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 65,L=线路A、B变电站装有反应相间短路的二段式的距离保护。它的、段测量元件均采用方向阻抗继电器。试求变电站距离保护动作值(I、段可靠系数取0.8)。并分析:(1)当在线路AB距A侧55km和65km处发生相间金属性短路时,A变电站各段保护的动作情况。(2)若A变电站的电压为115kV通过变电站的负荷功率因数10.4/,Zkm=2、网络如下图所示,已知:网络的正序阻抗阻抗角西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 4141(2)若A变电站的电压为115kV,通过变电站的负荷功率因数为0.9,问送多少负荷电流时,A变电站距离保护段才会误动作?PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建
限制150内