继电保护习题和答案作业

1. 在计算瞬时电流速断和限时电流速断保护的动作电流时,为什么不考虑负荷的自起动系数和继电器的返回系数?答：瞬时电流速断保护在外部故障时根本不会动作，因此不存在返回的问题；而限时电流速断保护在外部故障时可能动作，但因它的动作电流较大，相应的返回电流也较大，因此，当外部故障切除后恢复到最大负荷电流时一定能自行返回。注：过电流保护的动作电流考虑返回系数，是为了使保护在外部故障切除后能可靠地返回，若不考虑返回系数，则由于过电流保护的动作电流较小，返回电流也较小，在外部故障切除后，电流恢复到最大负荷电流时可能大于返回电流而不返回。1DL2DL3DL4DL7DL5DL6DL8DL11DL12DL9DL10DL13DL2题图2. 图示电网中,试指出对13DL的电流保护来说,在什么情况下具有最大和最小运行方式?答：对电流保护13而言，当所有的元件都投入运行时具有最大的运行方式；当只投入一台发电机、一台变压器、一条线路时具有最小运行方式。3.电流保护采用两相两继电器接线时,若将C相电流互感器的极性接反, 1DL2DL3DLIIIICIj1Ij2Ij3IaIcIAIB3题图Iad-IcdIadIbdIcdd(3)IadIcdIad-Icdd(AC)如图所示,试分析三相短路及AC两相短路时继电器1 ; 2 ;3;中电流的大小.答：如图所示 Ij1=Ia Ij2=-Ic Ij3=Ia-Ic(1) d(3) 时有：Iad=Ibd=Icd=Id 则：Ij1= Ij2=Id Ij3= Iad-Icd=3Id(2) d(AC) 时 有：Iad = - Icd = Id Ibd = 0 则：Ij1= Ij2=Id Ij3= Iad-Icd=2IdABCD1DL2DL3DL4DL8DL6DL5DL9DL7DL10DL0.5s1s0.5s2.5stt7 =1st5=1.5st4=2st2=3st1=3.5stt2ttL4.确定图中各断路器上过电流保护的动作时间,并在图上绘出过电流保护的动作时限特性.解：t5 = t7；t10max+t=1s+0.5s=1.5s；t4 = t5；t9max+t=1.5s+0.5s=2st2 = t4；t8max+t=2.5s+0.5s=3s；t1= t2+t=3s+0.5s=3.5s（注：对双卷变：保护2联动跳保护3，保护5联动跳保护6）ABCDd1d2d3L110KV5.试通过计算,选定图示单侧电源供电的10KV线路L1反应相间短路的过电流保护应采用的经济合理的接线方式.已知:线路L1输送的最大负荷功率Pfh.max=2.5MW, cos=0.85,Kzq=1.3, 电流互感器变比为nL=200/5, 最小运行方式下,d1点三相短路电流为I(3)d1.min=1100A,d2点三相短路电流为I(3)d2.min=680A,D3点三相短路电流为I(3)d3.min=430A (以归算到电源侧).解：Ifhmax=(PfhmaxUcos)=作业二：1、 双侧电源电网的电流速断保护在什么情况下需加方向元件才能保证灵敏性？答：线路两侧电流速断保护中动作电流较小的需加方向元件才能保证灵敏性。（即某保护反方向出口故障时流过保护的最大短路电流大于线路对侧末端故障时流过保护的最大短路电流时需加方向元件。）2、 有一按900接线的LG-11型功率方向继电器，其电抗变压器DKB的转移阻抗角为600或450，问：（1）该继电器的内角为多大？灵敏角又为多大？（2）该继电器用于阻抗角多大的线路才能在三相短路时最灵敏？ 答：（1）该继电器的内角为300或450，灵敏角为-600或-450。（2）该继电器用于阻抗角600或450的线路才能在三相短路时最灵敏。3、 图示为单电源环形网络，在保护116处装有定时限过流保护，问：(1) 在确定保护9和2的动作时限时，是否需要和保护16的时限配合？为什么？(2) 保护111的时限为多大？哪些保护上应装设方向元件？答：（1）不需要。因为保护16的保护范围内故障时，故障电流不会流过保护9和2。 1234567891011121314150.5S1S0.5S （2） t2=0s t9=0st4=1s t7=3s t6=1.5s. t5=3.5s t8=2s t3=4s 4.5s 0s 4s 1s 3.5st10=3s t1=4.5s 5st11= t16；t1；t10 max+t =5s 163s 3s 0s 2s 3s 1.5s需加方向元件的保护为：2；4；6；9。 2.5s 0.5s1312345678124、 图示多电源网络中，拟在各线路上装设过电流保护。为保证保护的选择性，问：(1) 过电流保护18及13的动作时限应为多大？(2) 哪些保护上应装设方向元件？4s3.5s 3s 2s 1.5s 3s 1s 3.5s 4s1.5s 2.5s 0.5s 0.5s9 10 11 答：（1） t6= t12+t =1s. t3= t9+t= 2s. t13= t3；t4；t10 max+tO3660ZLZdz.jZzdRjXt4=t6；t11 max+t =1.5s. t5=t3；t10 max+t= 3s. =3.5s+0.5s=4s t2=t4；t10 max+t= 3s t7=t5；t11 max+t =3.5s.t1=t2；t9 max+t =3.5s. t8=t7；t12 max+t =4s.(2) 应装设方向元件的保护为：2；3；4；6；7。距离保护习题（习题四）1、 有一方向阻抗继电器，其Zzd =8 60，若测量阻抗Zj=7.2 30，试问： 该继电器能否动作，为什么？答：因为 Zdz.j (j =30)=8cos(60-30)=6.930（)， 而Zj=7.230（) Zj Zdz.j (j =30)，所以继电器不会动作。2、 以知线路的阻抗角d=60，通过线路的负荷功率因数为0.8，采用0接线方式的相间 距离保护，问：在躲过负荷能力相同条件下，当线路发生金属性短路时，距离段的 测量元件采用方向阻抗继电器与采用全阻抗继电器比较，何者灵敏系数大？大多少？答：方向阻抗继电器的灵敏系数大。大1/cos(60-36)倍。 3、 当方向阻抗继电器的Lm不能刚好等于d时，从减小过渡电阻的影响出发，是选择 Lmd 好，还是选择Lmd 好？答：选择senL 好。因为对减小故障点的过渡电阻的影响有利。4、 偏移特性阻抗继电器是否要加记忆回路和地三相电压？为什么？ 答：不需要。因为偏移特性阻抗继电器不存在保护的电压动作死区。5、 何谓阻抗继电器的精确工作电流？当短路时加入继电器的电流小于精确工作电流时， 会给保护带来什么影响？ 答：对应于Z=0.9Zset（m= sen的条件下）时通入继电器的电流称为阻抗继电器的精确工作电流。当故障时流过继电器的电流小于精确工作电流时，Zop.k将减小，保护 范围将缩小，动作阻抗的误差将大于10% 。 75km60kmAB6题图6、 如图示，已知：线路的Z1=0.4/KM，d=70，A、B变电所采用0接线方式的相间距离保护。求保护A的、段的整定阻抗及段的灵敏系数，并分析若A变电所的母线电压为115KV，通过变电所的负荷功率因数cos=0.85，为使A变电所的距离段不误动作，最大允许输送的负荷电流为多大？ 解：Zzd.A=0.850.475 =25.570（） Zzd.A=0.8(0.475+0.850.460）=40.3270（）KLm= Zdz.A/ZAB=40.32/(0.475)=1.341.3 (满足要求)负荷功率因数角： jfh=arccos0.85=31.78对应于31.78时的动作阻抗为ZZd70Zdz31.78ZdzA(31.78 )=40.32cos(70-31.78)=31.6731.78（）能输送的Ifh.max对应Zfh.min不能小于Zzd.A ，否则段将误动作.即： Zfh.min =(0.9115/ 31000)/Ifh.max31.67 Ifh.max= (0.9115/ 31000)/31.67=1886(A)7、 解jie解 7、 如图示双侧电源电网，已知：线路的正序阻抗Z1=0.4/Km，d=75， 电源的参数 E1=115/ 3 KV, Z=20 75 ; 电源的参数 E=115/ 3 KV, Z=10 75 ; 在变电所A.B装有距离保护, 距离保护、段测量元件均采用方向阻抗继电器. 试分析系统振荡时,变电所A的距离、段误动的可能性及应采取的措施.100km150kmABCZZ解：计算电路如图示。对保护A来说： m= Z/Z=20/130=0.15 Zdz.A=0.850.440 =13.675（） Zdz.A=0.8(0.440+0.850.4150） =53.675（）ABCZZABZBCZ20406010Z=130受系统振荡影响的m的范围是： 1/2 m 1/2 - ZZd/Z 对段: 1/2-ZZd/Z=1/2-13.6/130=0.4 m= 0.150.4 段不会受振荡影响。对段: 1/2-ZZd/Z=1/2-53.6/130=0.09 m= 0.150.09 1/2 m1/2-ZZd/Z 段受振荡影响。措施：对段加振荡闭锁回路。8、 如图示110KV电网，已知：线路的正序阻抗Z1=0.45/Km，变压器的等植阻抗ZT=60，设电网各元件的阻抗角相等，均为70，变压器装有速动的差动保护，线路L1、L2 上装有三段式距离保护，测量元件均采用方向阻抗继电器，8题图30km40kmABCL1L212ZA=10EA=115/ kv3ZBmax=ZBmin=30EB=115/ kv3试求保护1的、段的 动作阻抗，校验段的灵敏系数。解：段的动作阻抗：Zdz.1KkZAB =0.850.4530=11.4770（) 段的动作阻抗：（1）与保护2距离段配合Zdz.2KkZBC =0.850.4540=15.370() Zdz.1Kk(ZAB+Kfz.BC.min