国网考试电力系统继电保护题库

1、继电保护题目-1 -习题1-1 在图 1-1 所示的网络中，设在 d 点发生短路，试就以下几种情况评述保护 对四项基本要求的满足情况：（1） 保护 1 按整定时间先动作跳开 1DL,保护 2 起动并在故障切除后返回；（2） 保护 1 和保护 2 同时按保护 1 整定时间动作并跳开 1DL 和 2DL ；（3） 保护 1 和保护 2 同时按保护 2 整定时间动作并跳开 1DL 和 2DL ；（4） 保护 1 起动但未跳闸，保护 2 动作跳开 2DL ；（5） 保护 1 未动，保护 2 动作并跳开 2DL ；（6） 保护 1 和保护 2 均未动作gAI EL _ 显 d乡述 c图 1-1 习题 1

2、-1 图第二章 电网的电流保护和方向性电流保护、三段式相间电流保护例题例题 2.1 欲在图 2-1 所示的 35KV 中性点不接地电网中变电所A 母线引出的线路 AB 上，装设三段式电流保护，保护拟采用两相星形接线。试选择电流互感器的变比并进行I 段、II 段、III 段电流保护的整定计算，即求 I、II、III 段的一次和二次动作电流（I、IJ、I；、IJ、Idz、I 竝J）、动作时间（t、t 、t）和 I 段的最小保护范围 Imin%，以及 II 段和 III 段的灵敏 系数 K Km（1）、Km（2）。对非快速切除的故障要计算变电所母线A 的残余电压。已知在变压器上装有瞬动保护，被保护线

3、路的电抗为0.4Q/km，可靠系数取K=1.3 , K=1.1 ,Kk=1.2，电动机自启动系数 Kzq=1.5，返回系数 Kh= 0.85，时限阶段 t=0.5s，计算短路电流 时可以忽略有效电阻。其他有关数据按3 种方案列于表 1 中。AX- 35 kVlOkV图 2-1 例题 2.1 图第一章绪论1 和保护 2继电保护题目-2 -1 求电流 I 段定值(1)动作电流 IzIdz=KkXIdBmax=1.3X4.97=6.46(kA)IdBmax=ES/(Xs+XAB) = (37/3 )/(0.3+10X0.4) =4.97(kA)(2)灵敏性校验，即求 Iminlmin=1/ZbX(

4、15%2 求电流 II 段定值(1)求动作电流 IdZ为与相邻变压器的瞬动保护相配合，按躲过母线C 最大运行方式时流过被整定保护的最大短路电流来整定(取变压器为并列运行)于是Id-C-max=ES/(Xs+XAB+XB/2) = (37/3 )/(0.3+4+9.2/2)=2.4(kA)ldZ=K，k- 1dCmax=1.1X2.4=2.64(kA)式中XB=Ud%x(U2B/ SB) =0.075X(352/ 10)= 9.2 (Q)(2)灵敏性校验Kim=Id-B-min/IdZ=3/ 2X4.97 / 2.64= 1.63 1.5 满足要求(3)求动作时间 t (设相邻瞬动保护动作时间为

5、 0s)t= 0+0.5 = 0.5 (s)3 求电流 III 段定值Idz=(Kk/Kh)XKzqXIfhmax=(1.2/ 0.85)X1.5X247=523(A)式中丨fhmax=Sfh/ ( MUgmin) =15/(3 X35)=247(A)(2)灵敏性校验本线路末端短路时B-Kim (1)=( .3/2)X4.97)/0.523=8.221.5 满足要求方案系统电抗Xs(Q)线路长度I(km)变压器额定负荷Se，fh(MVA)10kV 线路保护最长动作时间 t|e(s)Se-B(MVA)Ud%10.3102X107.5152.520.882X7.57.510232152X5.67.

6、581.5表 1 三种方案解参见图 2-1。已知Xs=0.3Q ,I =10km,SB=2X10 MVA,Ud%=7.5,Sfh=15MVA,tio=2.5s。其中(1)求动作电流dz继电保护题目-3 -相邻变压器出口母线C (变压器为单台运行)三相短路时继电保护题目-4 -/3)ICFax=ES/(Xs+XAB+XB) = (37/.3 )/(0.3+4+9.2) = 1.58(kA)考虑 C 点短路为 y, d11 接线变压器后短路，当该点为两相短路时，对所研究的保护动作最 不利，又因保护接线采用两继电器式两相星形接线，故有1dmin=(1/2)1dCmin故 K|m=0.5X1580/

7、523= 1.5 1.2 满足要求如采用三继电器式两相星形接线，灵敏系数还可提高1 倍。4.求电流互感器变比及继电器动作电流(1) 求电流互感器变比：按两台变压器在运行时为最大工作电流的计算条件，故Igmax=2SB/.、3UEX1.05=(2X10/. 3X35)x1.05=346(A)取 n1=400/5(2)继电器动作电流I 段lzj=KjxXIz/ n1=6.46X10 /80 = 80.75(A)3II 段Id；、=2.64X10 /80 = 33(A)III 段Idz7= 523 / 80 = 6.54(A)5 求当非快速切除故障时母线 A 的最小残压非快速保护的动作区最靠近母线A

8、 的一点为电流 I 段最小保护范围的末端，该点短路时母线 A 的残余电压为Ucy= Id1min% XAB式中 Id=E/(Xs+lmin%-XAB)故 Ucy=Elmin%XAB/(Xs+1min%XAB)按残余电压定义，即可得出计算Ucy%的公式Ucy% =Ucy/E=1min% XAB/(Xs+1min% XAB)本题已计算出 Imin% = 64%，而 XAB= 0.4X10 = 4Q , X$= 0.3Q故Ucy%=(0.64X4)/(0.3+4X0.64)X100% =87.5%其他方案可类推例题 2.2 在图 2-2 所示网络中，试对线路AB 进行三段式电流保护的整定(包括选择接

9、线方式，计算保护各段的一次动作电流、二次动作电流、最小保护范围、灵敏系数和动作时间，选出主要继电器型号规范)。已知线路的最大负荷电流Ifhmax= 100A,电流互感器变比为300/5，保护 2 的过电流保护动作时间为2.2s,母线 A、B、C 等处短路时流经线路 AB 的短路电流计算值如表 2,有关短路电流计算值为(kA )继电保护题目-5 -图 2-2 例题 2.2 图继电保护题目-6 -表 2 短路电流计算值短路点短路电流 运行方式、ABC最大运行方式5.341.5250.562最小运行方式4.271.4240.548解：1接线方式的选择由于 35KV 为中性点非直接接地电网，而所给定的

10、线路 AB 的相邻元件也是线路 (不含变压器)，故三段保护均初步选择为两相星形接线。2整定计算(1)I 段1)动作电流的整定：根据前述整定计算公式Idz=KkIdBmax显然，此处应取IdB-max= 1.525KA (线路 AB 末端，即线路 BC 首端的最大三相短路电流) 取可靠系数K k= 1.3，于是保护的一次动作电流为Idz-1= 1.3X1.525 = 1.983 (KA)由于采用两相星形接线，Kjx=1 ,故保护的二次动作电流，即继电器的动作电流为IlJ=KjxIz/n1=1.983X103/(300/5)=33(A)选用 DL 11/50 型电流继电器，或电流 DL-21C、D

11、L-31 等新型继电器，其动 作电流的整定范围为12.550A2)灵敏性校验：此处为求最小保护范围，根据前述公式lmin= 1/ZbX(3 / 2) Ex/ I；dz Zs,ma式中Zs,max为系统阻抗，尚为未知数，根据题设A 点短路电流数据，可以求出A 点背后等值电源(即系统)的等值阻抗：最大运行方式时Zs,min= (37/ .3)/ 5.34= 4 ( Q )最小运行方式时Zs,max=(37/.3)/4.27=5(Q)式中 37 为 35KV 电网的平均额定线电压，于是可求最大运行方式下的最小保护范围为lmin-max=(1/0.4)X(3 / 2X(37/. 3)/1.9834)=

12、13.3(km)此处取线路阻抗 Zb= 0.4Q/km最小运行方式下的最小保护范围为lmin-mim=(1/0.4)X(37 / 2/1.9835)=10.8(km)lminmax% = lminmax/ lABX100% =13.3/25X100%=53.2% 15%lminmin% = lminmin/ lABX100% = 10.8/25X100%=43.3% 15%均满足要求3)动作时间的整定t=0s但为躲管型避雷器放电，应选取 DZS-117 型中间继电器做为出口继电器，该继电器具有4继电保护题目-7 -个常开触点，固有动作时间为0.06s,并假定操作电源为220V 直流。(2) I

13、I 段1)动作电流整定：线路 AB 的保护 II 段应与相邻线路的保护I 段配合，故I d；1=KkIdz2/ Kfz显然，此处 Kfz= 1 (无分支)，而 ldz2应按线路 BC 末端 C 点最大短路电流来整定，即：I2=K IdCmax=匸3X0.562=0.73(2)于是 l；r= 1.1X0.73=0.8(kA)此处取 Kk1.1,因为主要目的在于配合.继电器的动作电流1 軽J= Kjxld；1/n1=0.8X103/(300/5)=13.4(A)选用 DL-11/20 型电流继电器，或其他类似的新型电流继电器，其动作电流的整定范围为520 A2)灵敏性校验：已知本线路末端最小运行方

14、式下三相短路时流过本保护的电流为1.424A，考虑两相短路电流一般为三相短路电流的3/ 2 倍(当 Z1= Z2时),故Klm= Idmin(B)/Id：1= : 3 / 2X1.424 / 0.8 =1.54 1.5满足要求。3)动作时间的整定：根据前述，本保护为与相邻元件电流I 段一一无时限(t=0s)电流速断保护相配合，故可取t=0.5s (t t+ t=0.5s)。选取 DS-111 型时间继电器，假定操作电源为直流 220V。其时限整定范围为0.11.3S。(3) III 段1)动作电流的整定：根据有关整定计算公式Idz=KKKzq/KhIfhmaxIdz=(1.2X2 / 0.85

15、)X100=282(A)IdzJ=KjxXIdz/ n1=282 / 60 = 4.7(A)选用 DL-11/10 型电流继电器或其他类似的继电器，其整定范围为2.510A2)灵敏性校验：取本线路末端B点短路时流过本保护的最小两相短路电流做为计算电流，故Kim(1)= I(2)dmin/ Idz= (、3/ 2)X1.424X103/ 282=4.37 1.5保护相邻线路时的灵敏性， 取相邻线路 BC 末端 C 点短路时流过本保护1 的最小两相短路电流作为计算电流，故Kim(2)= I(2)dcFin/ Idz= ( 3 / 2)X0.548X103/ 282=1.68 1.2均满足要求。3)

16、动作时间整定：根据阶梯原则，在此，过电流保护的动作时间应与相邻线路BC 的保护 2 配合， 即t1= t2+ t=2.2 + 0.5 = 2.7 (s)选用 DS-112 型时间继电器，其动作时间整定范围为0.253.5s 取操作电源为直流 220V习题2-1 图 2-3 示网络中，已知线路 AB 的最大负荷电流Ifh max= 100 A，电流互感器变比为300/5，保护 2 的过电流保护动作时间为2.5 S,母线 A 处短路时，最大和最小三相短路电流继电保护题目-8 -分别为 5.34kA 和 4.27kA。每公里线路正序阻抗为0.4Q,取Kk=3,K；=1.2,Kk=1.2,继电保护题目

17、-9 -Kh=0.85,Kzq=2。试对线路 AB 进行三段式电流保护的整定（包括：一次、二次动作电流, 最小保护范围，灵敏系数和动作时间）。2-2 如图 2-4 所示网络中，Kk=1.2，Kzq=1。试问：如按Kh=0.85求出保护 1 的过电流保护的整定值，而实际电流继电器Kh=0.6时，分析在什么情况下保护1 会出现误动作。200A1.00A50A2-3 如图 2-5 所示网络中，线路 AB 电源端装有三段式电流保护，线路BC 装有二段式电流保护，均采用不完全星形接线方式，系统参数如图示，线路AB 和 BC 的最大负荷电流分别为2.3A 和 2A,线路 BC 的过电流保护动作时限为3 秒

18、，负荷自起动系数均为1。试计算：（1）线路 AB 和 BC 各段电流继电器的动作电流I和时间继电器的动作时限tpu。（2）求出无时限电流速断的保护范围和校验n、川段的灵敏度。（K；ei=1.2 , Krei二Kre1.1）E” = 380/. 3V,Xs= 10，XB= 10E为发电机相电压，Xs为发电机电抗，XB为变压器电抗。图 2-3 习题 2-1 图9继电保护题目-10 -5/52DL 5/5图 2-5 习题 2-3 图2-4 在图 2-6 所示网络中，线路 AB BC BD 上均装设了三段式定时限电流保护，变压器采 用了保护整个变压器的无时限差动保护，并已知：继电保护题目-11 -(1

19、) 保护采用完全星形接线方法;(2)IK：I：:;(3)线路 AB 的最大负荷电流为 200A,负荷自起动系数Kzq=1.5；(4)其他参数如图示，图上设备电抗值均为归算到115KV 的欧姆数;(5)Krel= 1.25, Kre= Kre=1.15.(6)发电机电势和电抗为E =115/-. 3KV,X；max=18X；min= 13.1图 2-6 习题 2-4 图试计算：线路 AB 各段保护的I、Ksen(或门和 tpu.2-5 在图 2-7 所示网络上，各断路器采用了定时限电流保护，并已知:图 2-7 习题 2-5 图16O40km138.8OE =37/、3KVXs：max=10.41

20、1Xs.m in= 612秒继电保护题目-12 -(1)保护 1 和 4 均采用不完全星形三继电器接线方式，保护5 采用不完全星形两继电器的接线方式；(2)线路 AB 和 BC 的最大负荷电流分别为190A 和 120A，负荷自启动系数分别为2.5 和2.3 ；继电保护题目-13 -（3） IKi ：；（4） 其他参数均如图示，图上各电抗均为归算到35K V 下的欧姆数;（5）Krei=115.试计算：（1）保护 4 和 5 过电流保护的Ipu、Ksen和 tpu；（2）如Ksen不满足要求时，可采取什么措施？2-6 在图 2-8 所示网络中，已知：（1） 线路 AB 的 A 侧和 BC 均装

21、设三段式定时限电流保护，其最大负荷电流分别为120A和 100A，负荷的自起动系数均为1.8 ;（2） 线路 AB 的 A 侧H段保护的延时允许大于1 秒；（3） 其他参数如图示；(4) 取Krel=1.3 Kre,二Kre二1.2.40O24OE = 115/ 3KV Xs.maxXs.minE二Xs.maxXs.min115八3KV251201图 2-8习题 2-6 图试计算：线路 AB 的 A 侧各段保护的Ipu和 Ksen（或 I ）。2-7 如图 2-9 为线路一变压器组网络，网络参数如图示。在线路 能否保护线时限电AB 装有二相三继电器式无AB 的全长？ 已知x0.41/ km(取

22、 Krel=1.25)继电保护题目-14 -图 2-9习题 2-7 图8km7500KVA- -7.5%9115 .5 1继电保护题目-15 -图 2-10 习题 2-8 图2-9 在图 2-11 所示网络中，试分析断路器 1DL 4DL 和 9DL 保护的最大和最小运行方式。其中发电机 1 为：Smax=100MW,Smg=50MW,发电机 2 为Smax- 50MW , Smin= 25MW9DL图 2-11 习题 2-9 图2-10 在图 2-12 所示的几种网络中，无时限电流速断保护的整定条件（系统运行方式、短路 类型、短路点）是什么（每个电源均为两种运行方式）？2-8 在图 2-10

23、1DL 保护的最大和最小运行方式。2DL5DL6DL3DLL24DL2DL3DL4DL10DL6DL5DL1DL1DL8DL7DLC-Q(b)AB继电保护题目-16 -图 2-12 习题 2-10 图继电保护题目-17 -2-11 在图 2-13 所示两相三继电器连接中，电流互感器二次极性连接是否正确？试分析在发 生三相短路及 AC 两相短路时，流过继电器 1、2、3 中的电流?ABC_L图 2-13 习题 2-11 图2-12 在整定电流保护第川段时，为什么必须考虑返回系数？在整定I、n段时是否需要考虑？为什么？2-13 在这一章里使用了各种系数，如K 冋、Kre、Kss、Ksen、Kcon

24、和 Kb等，说明其含意及在整定计算中的作用。、方向电流保护2-14 如图 2-14 为单电源环网，各断路器均装有过电流保护。试求环网中各过电流保护的动 作时间，并判断哪些过电流保护可以不装方向元件。图 2-14 习题 2-142-15 已知功率方向继电器采用90接线方式，线路阻抗角-d =60。试问：该继电器的内角a、最大灵敏角.|m是多少；用J表示的动作范围是多少；当正向三相短路时，可以使继电器动作的线路阻抗范围。2-16 在图 2-15 所示网络中，断路器 2 处装有三相式方向性过电流保护，方向元件采用90接线方式，最大灵敏角为45，变压器阻抗角为90，该变压器 Y 侧为无穷大电源。试分析

25、在 丫/厶-11接线变压器 厶侧发生 BC 两相短路时，过电流保护2 的动作情况。继电保护题目-18 -图 2-15 习题 2-16 图2-17 在图 2-16 所示的双端电源网络中，每个断路器均装设有过电流保护，各变电站出线端 的保护如图示，且 1DL 6DL 为发电机过流保护，应与相邻线路保护配合，试确定：（1） 断路器 1DL 6DL 的保护动作时限；（At =0.5 秒）（2） 断路器 1DL 6DL 的保护中那些应装方向元件以保证选择性？其规律是什 么？2-18 图 2-17 为单端电源环网，断路器1DL 11DL 均装设有过电流保护，试确定断路器1DL8DL 的保护动作时限（厶t二

26、0.5秒），那些保护需装方向元件才能保证选择性?图 2-16 习题 2-17 图继电保护题目-19 -90接线，在采用 90接线时，继电器的a角取何值为好?2-19 画出功率方向继电器的继电保护题目-20 -2-20 90 接线方式的功率方向继电器在两相短路时有无死区？为什么?2-21 试分析 90 接线的功率方向继电器在发生单相接地故障时（大接地电流系统） ， 故障相 继电器能否正确动作？2-22 方向电流保护不用电流测量元件可否？为什么？2-23 在图 2-18 所示的方向电流保护交流回路展开图中， 其极性接线是否正确 （以指向线路 方向为正） ？把错误地方改正过来。二、二段式接地电流保护

27、例题 例题 2.3 在图 2-19 所示 110KV 网络中，已知:(1)电源的等值电抗乂仁=X2.s= 50,X0.s=80；(2)线路 AB 和 BC 的电抗 X1=0.4i/km, X0=1.41】/km;(3)变压器 T1的额定参数为 31.5 MV A ,110/6.6KV.UK%=10.5% ,其他参数如图示;T11=1图 2-19 例题 2.3 图b c1GJ*2GJ3GJ*(4)试计算：线路ABKrel的零序电流保e=1.15动作电流，n、川 段灵敏度及动作时限。20km50kmT2习题 2-23 图A115E”=KV V3继电保护题目-21 -X1= X2= 0.4X20=8

28、01X0= 1.4X20 = 28门X1= X2= 0.4X50=20门X0= 1.4X50 = 70门变压器 T1的电抗:2=XT2=10 105110=40.2故应根据K来整定动作电流， 根据k（2.0）来校验灵敏度（保护范围）。当在母线 B 处发生 K时则l0.pu.A=1.25汉3汇1070 =4020A确定 I 段保护范围L1先计算出母线 A、线路 AB 中点及母线 B 发生K（1）、k（2.0）时的 3I0母线 A 处K（1）时：引01/=11.07 KAk(2.0)时：310；0)=9.5KA母线 AB 中点K时：3I014.98KAk(2.0)时：3l02.0)= 3.75KA

29、(1)I段整定计算:10. pu.Ae 0.max .B根据(2.0)100X、+_匕X1、1X1Z因为X0、=X0.S+ X0.AB= 8+28 =36X = X1.S+ X1.AB= 8+5=13所以可知101） 102.0）l0.XXX0-115000-10 7/0-3(13 13 36)解：首先计算参数:线路 AB 的电抗：线路 BC 的电抗:XT131500继电保护题目-22 -母线 B 处 K时：310.B =3.21 KAk(2.0)时：3I02B)=2.34KA根据上面数据绘制出31。= f(l )曲线如下:并把1O.pu.A= 4.02KA画在图 2-20 上。由图 2-20

30、 可见:I段保护最大范围Umax=14km为全长的 70% (单相接地时) 最小保护范围Lmin=9.2km，为全长的 46% (两相接地短路时)。灵敏度满足要求。(2)n段保护整定计算:保护 BI段的动作电流：l0.pu.B =kre|.3l0.max母线 C 上单相接地时的最大零序电流为:故l0.pu.B=1.25X159= 1450A=1.15X1450 = 1670 A灵敏度校验：310.m ax115000v3(3333106 )3 =1159 AII则10. pu .Bkrel.l0 . pu .B0.pu.AL(km)图 2-20 零序短路电流曲线图继电保护题目-23 -3|(2

31、.0)3 10.m in二2340 A在母线 B 上两相接地短路时继电保护题目-24 -(3)川 段保护整定计算:习题2-24 试分析零序电流和电压的特性，并回答以下问题： 中性点直接接地电网中，零序方向元件的最大灵敏角为多少？方向元件是否存在死 区？方向元件的工作角度和故障类型、故障点远近及过渡电阻有何关系。 不接地电网中，零序方向元件的最大灵敏角为多少？故障线路和非故障线路的零序电 流和功率方向有什么区别。零序电压和故障远近有何关系。中性点直接接地系统和中性点不直接接地系统往往使用一样的方向元件，使用应采取什么措施？2-25 在图 2-21 所示的网络中，已知NsLmax X2s_max

32、20X1 imin x2s_main_ 151Ksen3 I(2.0)3 I0.min0 . pu .A23401670= 1.41 .25(满足要求)不考虑非全相运行时:I0pu.Ak Irel unb . max=Krel-Kaper最大外部三相短路电流为:I(3)IK.maxX1.sX1.AB. 3(5 8)115000110AIII则 丨0 .pu . A= 1.251 .50.50.15110480 A在母线B 上两相接地短路时的灵敏度:K川sen2340二4.881.25480(满足要求)在母线 C 上两相接地短路时的灵敏度:因为(2.0)I0.C115000.3(33 106 1

33、06)二所以K川sen3270(满足要求)IIn、段的动作时限:0. pu.A0.5st0Ipu.A1s(1)电源等值电抗:继电保护题目-25 -线路电抗：X! = 0.41/ km; x0=1.4】/km。(3) 变压器 Ti的中性点接地，其额定参数为：60MVA,10.5/121KV,UK% =10.5%(4) 变压器 T2、T3中性点不接地，它们额定参数为；15MVA,110/10.5KV ,UK% =10.5%在不同运行方式下 K(和 K(2)时的 I0(A)计算结果如下表;运行方式故障 T 方故障类型最大运行方式下(1)K在最小运行方式下(2 0)K母线 A (相当于 A，点):67

34、0745线路 AB 中点402358母线 BP287236:母线 C194150母线 E208162.5【注】表中丨 0值系按平均电压 115KV 计算的。囚4E140km图 2-21 习题 2-25 图试计算：(1) 保护 3 及 5 的继电器动作电流1pu_r和 t0_pu；(2)保护 2及 4是否须装无时限零序电段的l0|_pu_r和 t0_pu保护 1 各段保护的lLpuKsen、和 tpu?2-26 在习题 2-25 的网络中，假设变压器T2的中性点直接接地，并已知：(1)T2接地时，在不同运行方式下，各点在K(1)和 K(20)时，流经保护 1 的 I0(安)计算结果如下表：在母线

35、 B、C D、E、F 处的IKmax分别为 1070、810、381、851、390A;(7)线路 AB BC BE、(8)其他参数如图示。CD EF上 CT120、80、80、20、20;T1乂A女1A B60 kmH-|F-50km匕3T2D1-1H-r继电保护题目I-26 -T1最大运行方式最小运行方式KTLK（一0）L0)母线 A （相当于 A，点）625756566710线路 AB 中点337339316328母线 B212207202204母线 C101.511297109母线 E144.5126140122.5注:表中Io系按 115KV 计算所得。（2）在最大（小）运行方式下，

36、母线发生K、K（2L0）时，流经保护 1 及T2的零序电流为:(1)I0LA=58.4(53) AI02A0)=71(66.6) A（3）保护 1 各段的|Lpu与习题 2-25 相同。试计算：（1） 保护 1 各段的Ksen和tpu；（2） 保护 1 各段要不要装方向元件？为什么？（3） 列表比较T2接地与不接地时，保护1 的灵敏度，可得到什么结论？2-27 大接地电流网发生单相接地短路时，零序电流的大小和分布主要与什么有关？2-28 分别在图 2-22 所示系统中画出单相接地短路时零序电流的分布。2-29 在大接地电流电网中，为什么要将零序功率方向继电器的电压线圈反极性接到零序电 压滤过器

37、的出口上？G1G1T1T2uo Uo图 2-22 习题 2-28 图T2(b)继电保护题目-27 -2-30 在图 2-23 所示的零序过电流保护的接线图中，三个电流互感器的极性如图示。问接 线是否正确？在正常运行情况下保护装置是否会误动作？2-31 零序功率方向继电器有无死区？为什么？2-32 中性点不接地和中性点经消弧线圈接地电网中，在发生单相接地时，其零序电容电流 分布的特点是什么？2-33 在接地保护的计算中，考虑各元件的零序网络时，为什么对大接地电流系统一般只计 及线路的零序阻抗而忽略线路对地容抗，而对小接地电流系统则只计各元件对地的容抗而忽略线路的零序阻抗？第三章电网的距离保护例题

38、例题 3.1 图 3-1 所示网络中，设各线路均装有距离保护，试对点1 处的距离保护 I、II、III段进行整定计算，即求各段动作阻抗Zz、Z ；、Zdz，动作时间 t t、 t 和校验其灵敏性，即求 Imin%、K 、Kim（1）、Kim（2）。已知线路 AB 的最大负荷电流 Ifhmax= 350A,COSo=0.9，所有的线路阻抗 Zb= 0.4Q/km，阻抗角$ 1 = 70，自启动系数 Kzq= 1，正常时母线 最低电压 Ufh Fin= 0.9V，其他有关参数已注在图上。图 3-1 例题 3.1 图解 1.有关元件阻抗的计算AB 线路的正序阻抗BC 线路的正序阻抗ZAB=ZbIAB

39、=0.4X30=12 (Q)ZBc=ZbIBC=0.4X60=24 (Q)变压器的阻抗ZB=Ud% - U2e/SB= 0.105X1152/ 31.5= 44.1 (Q)2.距离 I 段的整定(1)动作阻抗 Zdz1= 0.85 ZAB=0.85X12 =10.2 (Q)(2)动作时间(实为保护装置的固有动作时间)t=0(s)1J 5 / 1.5 满足要求(3)求动作时间。与相邻 I 段瞬动保护配合t1= t 3+ t= t 5+ t= tB+ t=0.5 (s)4.距离 III 段的整定(1)动作阻抗。按躲开最小负荷阻抗整定Zdz=(1 / KkKzqKh) Zfhmin=(1/1.2X1

40、.1X1)X163.5=118.5(Q)式中Zfhmin=Ufhmin/ Ifhmax= (0.9X110 /V3)/0.35=163.5(Q)取 Kk= 1.2,Kh :=1.15,Kzq :=1取方向阻抗继电器的最灵敏角0lm=0fh= 70，当 COS0fh= 0.9 时，0fh= 25.8O,故整定阻抗继电保护题目-29 -Zzd= Zdz/cos (0im 0fh) =118.5/ cos (70 25.8)=165.3( Q )(2)灵敏性校验(求灵敏系数)。当本线路末端短路时Km(1)= Zzd/ZAB= 165.3 / 12 = 13.7 1.5 满足要求当相邻元件末端短路时：

41、1 )相邻线路末端短路时Kim(2)= Zzd/ (ZAB+KfhmaxZBC)式中 Kfhmax为相邻线路 BC 末端短路时对保护 1 而言的最大分支系数。该系数如图2 所示。图 2 效验山段灵敏系数时求 Kfzmax的等值电路可按下式计算Kfhmax= I2/ I1= (XUmax+ ZAB) / X s2min+ 1 = (25+12)/25 + 1 = 2.48此时，XS1取可能最大值，即取 XS1= X；S1max, XS2应取可能最小值 XS2=X s2min而相邻平行线路处于一回线停运状态(这时分支系数为最大)。于是 Klm(2)= 165.3/(12+2.48X24) = 2.

42、31 1.2 满足要求2)相邻变压器低压侧出口d2点短路时求灵敏系数的公式同上，但此时的最大分支系数为Kfhmax x= I2/I1= 2.48(与线路时相同)故灵敏系数为Klm(2)= Zzd/(ZAB+ Kfhmax- XB) = 165.3/ (12+2.48X44.1) = 1.36 1.2 满足要求(3)动作时间t1= t8+ 3 t或 t1= t10+ 2 t取其中较长者为t1= 1.5+2X0.5 = 2.5 (s)习题3-1 在图 3-2 所示网络中，断路器 2 装设三段式距离保护，距离继电器采用方向阻抗元件。已知：每公里线路正序阻抗为0.4Q,线路 AB 的最大负荷电流Ifh

43、 max=850 A，线路阻抗角d=80，负荷功率因数cos.f495，变压器装瞬时动作的差动保护，电源SA的ZAmax=3,ZAmin打电源 SB的ZBmax=30】，ZBmin=201】，取 =0.85,K；=0.8,T.3,Kzq=1.2, =1.2。试确定保护 2 各段保护的整定阻抗和灵敏系数。继电保护题目-30 -60:ZJZa：240ZJ120ZJZZa240图 3-3 习题 3-2 图2.根据动作方程 1,拟定出电压形成回路及比较回路的原理框图。3-3 在图 3-4 所示网络中，如系统发生振荡，试：1. 指出振荡中心位于何处， 并分析保护 1、保护 4 的 I 段和H段及保护 2

44、 和保护 3 的 I 段中有哪些保护要受振荡的影响。2. 求可能使保护 1 距离n段的测量元件误动的3角的范围及其误动时间，确认该段保护能否误动。(计算中取Kk.85，对n段的定值按保护本线末端灵敏系数为1.5 来整定，动作时间取图 3-4 习题 3-3 图3.在图 3-4 所示网络中，设保护 1 的距离 II 段的定值为 60 欧，动作时间为 0.5 秒，动作特性为方向阻抗圆，系统电势Em =En，全系统的阻抗角均取70 度，如系统发生振荡，试：(1)确定振荡中心，使保护1 距离n段起动的3角的范围。(2)确定使保护 1 距离n误动作最小振荡周期。3-4 试分析和比较过电流保护、全阻抗特性距

45、离川段、方向阻抗特性距离川段的灵敏系数。3-5 已知被比较的两电气量分别为：90四rgZJ厶km,全系统阻抗角均等于70 o)3-2 已知阻抗1.在复平面上画出下列方程所描述的阻抗继电器的动作特性。90 :argIh，保护 1 误动。Ksen（远）=1.26tB=3= 3.37保护习题 2-6继电保护题目-56 -十= 41.6% Ksen=1.24 Ksen（近）=3.14“n远）=1.2继电保护题目-57 -习题低压侧2-16:侧 BC 两相短高压侧 Y 侧的电流为:所以,UAB=E AB,UBC=E BC,UCA= ECA,；：JA-arg -UBC二-120，动作，误动。-IA：JB二

46、argUCA=120，动作, 正确。-IB；：JC二argUAB一=180，动作， 正确。习题 2-7Ipu=1192 A lmin=16.3 km、方向电流保护习题 2-141、动作时间：保护 2 和保护 7 无需和下一级配合，因而可以确定为末级，.t2=t7=0st4=m a xt9, t2=1 .0 +0.5 =1.5 st6=m a xt*,切亠述-1 .5亠0.5 -2 st8=m a xt6, t10+山=2 +0.5 =2.5 st5=m a xt ,t7=1.5川0.5 =2 st3=m a xt5,切+山=2.0十0.5 =2.5 sh =m a xt39+ 盘=2.5 +0

47、.5 =3 s2、方向元件：保护 9、11、10 为负荷，不需装设方向元件；保护 1、8 为单电源(或电流不可能反向) 不需装设方向兀件； 保护 3(t3 ?t2，t3 9)不需装设方向兀件；保护 5(t5 t4,t5 t11)不需装设方向元件；保护 6(t6 t7,t6 .t10)不需装设方向元件；保护2、4、7 需装设方向元件。习题 2-151、=90八：讣=90八_60=30,：im=0 90：30乜90 .二20：；岂60_120：_90乞60 . J30：1502、 j咼-90135-1C继电保护题目-58 -二、二段式接地电流保护习题 2-241、 adm =B0-180（：B0为

48、变压器零序阻抗角）或-95 _110 b零序方向元件不存在死区c方向元件的工作角和故障类型、故障点远近及过渡电阻无关2、 ajm =90 b故障线零序电流为非故障元件对地电容电流和；非故障线零序电流为自身对地电容电流C零序电压和故障点远近无关，为相电压3、3Uo电压接入的极性不同如方向继电器l-95-110，则接地系统3Uo按正极性接入，不接地系统3Jo按反极性接入；如方向继电器=70=85:则接地系统3J0按反极性接入，不接地系统3J0按正极性接 入。习题 2-2510 pu r 5=1.83Atpu_3= tpu_5= 0 l0_pu_r_4=4.88A tpu_2二 tpu_4 =0.5Ipu r 2= 0.95AI0 _pu _r _4= 1Atpu_2= tpu_4= 110 pu r 3=1.79AI0puj24.5A继电保护题目-59 -I_pu_fj8.95Apu=3.73A 缶宀=0.814Al .十=50% J =1.58 ,Ksen（近）一7.24Ksen（远）=4 6+ I _门浮 + ）1 彳浮i ）1ciFtpu|1=0 tpuJ=!tpu= l 5第三章电网的距离保护习题 3-11、最大最小分支系数Kfz_ZA min *ZAB ZB max nZB max302、