继电保护竞赛大题之--计算题汇总第1套

1、继电保护竞赛大题之-计算题汇总第1套 五 计算（共7分） 1 2.根据系统阻抗图d-23所示，画出序图并计算k点短路时流过保护安装点的两相短路电流(s*100mva，u*66kv)。 图 d-23 解： 序图（2分） x*0.168 0.160.040.30.160.04 0.1680.0320.30.5（2分） i*112x*0.5（1分） (2)ik28750.043303.1(a)0.040.162（3分） 答：k点短路时流过保护安装点的两相短路电流为303.1a。 四、绘图计算题（每题5分，共15分） 1、如下图所示系统，将所有参数统一归算到100mva为基准的标幺值，已知xg*=0.

2、14,xt*=0.094,xot*=0.08,线路l的xl*=0.126，且线路的x0=3x1。 （1）、试求k点发生三相短路时，线路l和发电机g的短路电流。 （2）、试求k点发生单相接地时，线路l的短路电流，并画出序图。 答：（1）k点发生三相短路时有ik*110kv基准电流为ib(110)g 10.5kv t 110kv l k ?1?2.78 0.14?0.094?0.1263?1101000003?10.5?525（a） ?10000010.5kv基准电流为ib(10.5)?5505（a） 线路l的短路电流为il2.785251459.5（a） 发电机g的短路电流为ig2.785505

3、15303.9（a） （2）k点发生单相接地（a）相时 1)序图如右图所示： 2)线路l的短路电流为 0.14 0.094 0.126 ia*?3i0?x1?3e?x2?x0?0.14 0.094 0.126 3?2.5470.36?0.36?0.4580.08 0.378 ia2.5475251337（a） ibic0 2、如图所示，在线路l1的a侧装有按u/（i+k3i0）接线的接地距离保护（k=0.8），阻抗元件的动作特性为最大灵敏度等于80的方向圆，一次整定阻抗为zzd=4080。在k点发生a相经电阻接地短路故障： （1） 写出阻抗元件的测量阻抗表达式。 （2） 该阻抗元件是否会动作？

4、并用阻抗向量图说明之。 注：（1）i1与i2同相 （2） zl1为线路l1的线路正序阻抗，zl3k为线路母线b到故障点k的线路正序阻抗，zl1=zl3k=580 a b i1=100a z0 l1 zl1 k c i2=200a l3 zl3k rg=10 l2 答：（1）测量阻抗 zca=zl1+（i1+i2）+k（i1+i2）zl3k/（i1+ki1）+（i1+i2）rg/（i1+ki1）=zl1+（i1+i2）zl3k/i1+（i1+i2）rg/（i1+0.8i1） =2080+17 （2）该阻抗元件会动作，在k点短路时阻抗元件的允许接地电阻为20，现测量的k点接地电阻为17，所以能动作

5、。 +jx zzd=4080 17 (图2分) 2080 r 3、图示为某纵联保护装置的功率倒向判别回路，请简要说明其工作原理，并解释t1、t3两个延时元件时间设置是如何考虑的。如果你认为此回路有不足之处，请给予指出。 答：环或平行线路发生区外故障后，在靠近故障点一侧的开关先跳开，故障功率将发生倒向，短时出现一侧正方向元件未返回，另一侧正方向元件已动作出现瞬时误动。只要纵联保护35ms内一直不动作（收信时间满35ms），若要再次动作的话，要加20ms延时才出口跳闸。用延时来解决功率倒向时保护误动。（2分） t1延时：i段保护动作时间加上断路器分闸时间（包括熄弧时间在内），用于判断是区外故障；（

6、1分） t3延时：躲过两端方向元件动作竞赛带来的时间；（1分） 不足之处：在区外故障35ms后又发生区内故障时保护动作时间将增加20ms，增加了保护切除故障的时间。（1分） 六、计算题（每题7分，共14分） 1、东北电电力铁路工程的供电系统采用的是220kv两相供电方式，但牵引站的变压器t为单相变压器，一典型系统如图5-1所示： 图5-1 假设变压器t满负荷运行，母线m的运行电压和三相短路容量分别为220kv和1000mva，两相供电线路非常短，断路器qf保护设有负序电压和负序电流稳态起动元件，定值的一次值分别为22kv和120a。 试问： 1. 2. 答： 1. 2. 由于正常运行时，有负序

7、分量存在，所以负序电流对一次系统的发电机有影响； 负序电压和负序电流对采用负序分量的保护装置有影响。 计算负序电流： 正常运行的负荷电流：i忽略谐波因素，该供电系统对一、二次系统有何影响？ 负序电压和负序电流起动元件能否起动？ ?s50?1000?227（a） u22033负序电流： i?i?227?131（a） 2可知，正常运行的负序电流值大于负序电流稳态起动元件的定值120a， 所以负序电流起动元件能起动。 计算负序电压： 2u220b系统等值阻抗：z?48.4? sb10002负序电压u2?z?i2?48.4?131?6340v?6.34?kv? 可知，正常运行的负序电压值小于负序电压起

8、动元件的定值22kv， 所以负序电压起动元件不能起动。 2、某500kv主变220kv侧发生b相单相接地短路，b相开关的两个灭弧室爆炸， 220kv母差保护动作，跳开北母线上所连接的元件；220kv失灵保护动作，跳开南母线上所连接的元件；1秒后#2主变220kv过流保护动作，跳开#2主变各侧开关。 假设以上系统可以等效为图5-8；系统各元件序阻抗可等效为图5-9。 1. 计算短路三侧零序电流。 2. 已知母联元件的相电流继电器a相粘连，分析各保护动作原因。 图5-8 正、负序 图5-9 零序 答： 1. 各序综合阻抗： x1?0.07/?0.04595?0.05?0.405 x1?x2? x0?0.097435/?0.06?0.04595?/0.05641?0.027 2. 各序的故障电流（折算到220kv侧，基准容量100mva，基准电压230kv） ij?sj3uj?100?10003?230?251?a? i1?i2?i0?3. 220kv侧零序电流 j?x1?ij251?300?90?a? ?x2?x0?j0.