继电保护计算题

1、计算题1: 35kV网络如下图所示，试对保护1进行三段式电流保护整定计算(包括动作电流、动作时限、灵敏度校验)，并且说明保护1的电流I段是否需要带方向。已知：线路AB的最大负荷电流lmax=180A ；取 Krel 1 =1.25 ； Krel “ =1.1 ; Krel" =1.2 ； Kre=0.85 ； KSS = 1.2 ；要求 lmin 1 % 15% ； Ksenn > 1.2 ； Ksen"> 1.3(近后备)；Ksen"> 1.2(远后备)； t=0.5S ;线路单位阻抗 Z1=0.4 Q /km。4£QQ-QbJ J

2、= 二QQLi|.i b解：1 短路电流计算(1) B母线短路流过保护1的短路电流:I (3)I d.B.1. maxZs.G1.minZAB37/ 3 kA 1.068kA4 0.4 40(2) A母线短路流过保护1的短路电流:(3) C母线短路 流过保护3的短路电流:Id.B.1. minI (3)I d.A.1. maxI (3)Id.C.3. maxId2C.3.min今EZs.G1 .maxZAB仝kA 0.881kA25 0.4 40Zs.G 2. minZAB37/3 kA 0.89kA8 0.4 40(Zs.G1.minZAB) / Zs.G2.minZBC(40.4 40)

3、8八)n a pn(40.4600.4 40) 8乎E4 37/75(Zs.G1.max ZAB )/Z s. G2. maxZ BC0.719kA(5 °.4 40) 10 0.4 60kA 001kA(5 0.4 40) 102.求保护(1 )动作电流的整定1的I段定值l；et.1K；elld3B.1.max 1.25 1.068kA 1.335kA由于保护1的I段从动作电流定值上可以躲过反方向出口处的最大短路电流，即:tet.1Id(1.1.max，所以保护1的I段不用装方向元件。(2)灵敏度校验lminErsetis.G1 .max丄(三3730.4 21.335lmin%

4、lmin/lAB 100%22.14/40 100%55.36%(3 )动作时限t set 10 S22.14km15% 合格3.求保护1的n段定值(1 )动作电流的整定IIset.1khrelKb.minI set .3I ；et.3Velldmax 25 0.719kA0.899kA对助增分支K b.minZAB Zs.G1.minZs.G 2. max,0.4 40 41 -10I sit.K|relKb. minI set.3¥ 0.899kA0.329kA(2)灵敏度校验K IIse n.1I(2)d.B.1 .minI set.10.8810.3292.68 1.25 合

5、格(3 )动作时限ts；1t；et.30.5s0.5 s4.求保护1的川段定值(1 )动作电流的整定I set.1Klll krel ssKreI L.max1.2侯 180A 304.9A0.85(2)灵敏度校验近后备:K川sen.1Id.B.1. min以.18812.89 1.3 合格304.9远后备:Klllsen.1Id .C.3. minK P7"b.max set.1对助增分支K b.max1ZABZs.G1.maxZ s.G2.min0.4 40 53.625Illsen.1ld2C.3.min601b. maxIIIset.13.625 304.90.5411.2

6、不合格(3 )动作时限iiiiiitset.1tset.3ts；4tset.5t t t 0.5 0.5 0.5 0.5 2 s计算题2:网络如下图所示，已知：线路 AB、BC、CD上装设反应相间短路的三段式距离保护，I、H段保护的测量元件均采用方向阻抗继电器，并取Krel I=Krel"=0.85 , Ksen 1 =0.85 , Ksen n =1.25 , t=0.5S，线路单位阻抗Z 1=0.4 Q/km，线路阻抗角 © =60°，线路AB长30km，线路BC长40km，线路CD长60km。 试作：(1 )整定保护1及保护3的距离I、u段(包括I、n段的动

7、作阻抗，动作时间，灵敏度校验) 。(2)将由(1)得出的动作阻抗在 R-jX复平面上表示出来，并讨论在BC线路上离B侧15km处发生相间短路时，保护1和保护3的I、n段及保护5的I段是否会起动？按选择性最终应由哪个保护的几段动作 切除故障？同时要求在 R-jX复平面上表示出来。解：(1) 保护3距离I段动作阻抗：Z；et.3KZbc0.85 0.4 4013.6()动作时限：t0s灵敏度校验：1%85% 合格 保护3的距离n段整定：动作阻抗与相邻线路保护 5的I段配合 zs；t.3 K； (Zbc Kb.min Zset.s)保护 5 距离 I 段动作阻抗： zset.5K；eiZcD0.85

8、 0.4 6020.4()保护3的距离n段动作阻抗：Zset.3K；ei(ZBc Kb.minZset.5)0.85 (0.4 40 1 20.4) 33.3()动作时限：tset.3 0.5s灵敏度校验：Ksen333.32.08 合格Zbc 0.4 40 保护1的距离I段整定:动作阻抗：z |set.1K rel Z AB0.85 0.4 3010.2()动作时限：tset.10s灵敏度校验:l%85%合格 保护1的距离n段整定：动作阻抗与相邻线路保护 3的I段配合 zS；t.i KZab Kb.minzSet.3)保护1的距离n段动作阻抗：zset.1KZabKb.minZSet.3)0

9、85 (0.4 30 1 13.6)21.76()动作时限：tsetJ0.5sZ 1121 76灵敏度校验：KS'en.1S1.81 合格Zab0.4 30(2)在BC线路上离B侧15km处发生短路时，因为I、n段保护的测量元件均采用方向阻抗继电器, 保护5感受到反方向短路，所以保护5的I段不会起动。在BC线路上离B侧15km处发生短路时，保护1、3的测量阻抗为：zm.1Z1l0.4(30 15)18()Zm.3Z1l0.4156()/ Zm.1ZSet.1保护1的I段不会起动- Zm.1zSL.1 保护1的n段会起动- Zm.3ZSet.3 保护3的I段会起动Zm.3Zset.3 保

10、护3的n段会起动按选择性，最终应由保护 3的I段动作。D计算题3：已知：iiokv网络如下图所示，线路正序阻抗为0.45ej60/km，线路装有由方向阻抗继电器构成的距离保护，变压器后备保护动作时限为2秒，2QF对应的保护2的tset。2" =2S , AB、BC线路最大负荷电流均为II。max=400A，自起动系数 Kss=2，返回系数Kre=1.15， I段可靠系数Krel 1 =0.85， U段 可靠系数Krel n =0.85 （与变压器配合是取 0.7），"段可靠系数Krel"=1.25，负荷功率因数 CoS 0.9。 要求：对保护1进行三段式距离保护的

11、整定计算。Max:1000MVAX*=0.6805Min:600MVAX*=0.756Ud%=10Min:400MVA阻抗角为60 °110kV/0.6kVX*=1.512解：首先计算元件参数:Xs.A.max0.756115260016.7(XsAmin0.6805 鉴 9()1000Xs.B. max1.5121152)Xs.B.min1.3611115230()60040050(ZAB 0.45 3013.5()ZBC 0.45 3817.1()Ud%uN1102XT1XT20.180.67()100ST15变压器总电抗XtXT1 XT240.34()保护1与保护2配合时的分支

12、系数:(由系统接线图可知,保护1与相邻变压器配合时的分支系数与之相同)Xs.A.minZABK b.min119 13.51.45Xs.B.max50k1Xs.A.maxZABKb.max1116.7 13.52Xs.B.min30根据参数进行整定计算如下：(1)对保护2进行距离I段整定:Z；et2VelZBC0.85 17.114.54()tset.2OSimin.2%85% 合格(2)对保护1进行距离I段整定:11.48()Z set 1 K rel Z AB ° 85135tset.10s篇.1%85% 合格(3)对保护1进行距离n段整定:与相邻线路保护 2的I段配合,(动作阻

13、抗从两方面进行整定)则：zS；1Krel(ZABKb. min Zset.2)0.85 (13.5 1.4514.54)29.4()躲开相邻变压器低压侧出口处短路整定,则:zs；t1K；i(ZabKb.minXJ0.7(13.5 1.45 40.34)50.4()综合以上两方面考虑，取其中的最小值为整定动作阻抗。即:zsetJ29.4灵敏度校验:KI1sen.1zset1ZAB194 空71.25 合格tset.1tset.2t 0.5s(4)对保护1进行距离川段整定:动作阻抗按躲开最小负荷阻抗整定ZL.1. min0.9UnI L .1 .max同时考虑方向阻抗继电器的最灵敏角与负荷阻抗角的不同，则:zs；1L.1. min111relK kss re/Cos(senl)I|relKssKreIsen600.9UnL.1.maxC°s(senL)Cos L 0.9 L