繼電保護(hù)計(jì)算題

1、計(jì)算題 1： 35kV 網(wǎng)絡(luò)如下圖所示，試對(duì)保護(hù)1 進(jìn)行三段式電流保護(hù)整定計(jì)算（包括動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)限、靈敏度校驗(yàn)），并且說(shuō)明保護(hù)1 的電流 I 段是否需要帶方向。 已知： 線(xiàn)路 AB 的最大負(fù)荷電流I L。max=180A ；取 Krel =1.25 ；Krel =1.1； K re =0.85 ； KSS =1.2 ；要求 lmin % 15%； Ksen； K rel =1.2 1.2 ； K sent=0.5S ；線(xiàn)路單位阻抗 Z1=0.4 /km。 1.3（近后備）； Ksen 1.2（遠(yuǎn)后備）；解：1短路電流計(jì)算（1） B 母線(xiàn)短路流過(guò)保護(hù)1 的短路電流：(3)E37/3kAkAI

2、 d .B .1. maxZs.G 1. minZ AB40.4401.068I d(2.B) .1. min23 EZ AB337 /3kA 0.881kAZs.G1 .max250.440（2） A 母線(xiàn)短路流過(guò)保護(hù)1 的短路電流：(3)E37 /3kAkAI d . A.1. maxZs.G 2. minZ AB80.4400.89（ 3） C 母線(xiàn)短路流過(guò)保護(hù) 3 的短路電流：I d(3.C). 3. max( Zs.G1. minEZ BC( 40.437 /3kA0.719kAZ AB ) / Zs.G 2. min40)860( 40.440)0.483337/ 3( 2 )2

3、E2kA0.601kAI d .C. 3. min(Z s.G1. maxZ AB ) / Z s. G2 . maxZBC(50.440)1060(50.440)0.4102求保護(hù)1 的段定值（1）動(dòng)作電流的整定I set.1Krel I d(3.B).1. max1.251.068kA1.335kA由于保護(hù)1 的段從動(dòng)作電流定值上可以躲過(guò)反方向出口處的最大短路電流，即：I setI.1I d(3.A) .1. max ，所以保護(hù)1 的段不用裝方向元件。（2）靈敏度校驗(yàn)- 1 -l min13E1337 /35)22.14km(2I setI. 1Zs.G1.max )(1.335z10.4

4、2l min %l min / l AB100% 22.14 / 40100% 55.36%15%合格（3）動(dòng)作時(shí)限t setI. 10 s3求保護(hù) 1 的段定值（1）動(dòng)作電流的整定I setII.1K relIII setI.3K b.minI setI.3K relII d( 3.C) .3. max1.250.719kA0.899kA對(duì)助增分支K b . min1ZABZs.G1. min10.44043Zs.G 2. max10I setII.1K relIII setI.31.1 0.899kA0.329kAK b. min3（2）靈敏度校驗(yàn)III d(2.B).1 .min0.88

5、12.68 1.25K sen.1I setII.10.329合格（3）動(dòng)作時(shí)限t setII. 1t setI.3t00.5s0.5 s4求保護(hù) 1 的段定值（1）動(dòng)作電流的整定I setIII.1K relIIIK ss I L. max1.21.2 180A304.9AK re0.85（2）靈敏度校驗(yàn)近后備：K sen.1IIII d(2.B) .1. min8812.891.3合格I setIII. 1304.9遠(yuǎn)后備：K sen.1IIII d( 2.C). 3. minK b. max I setIII.1對(duì)助增分支K b . max1ZABZs.G 1. max10.44053.

6、625Z s. G 2. min8- 2 -K sen.1IIII d( 2.C). 3. min6010.541 1.2 不合格K b. max I setIII.13.625 304.9（3）動(dòng)作時(shí)限tsetIII.1tsetIII.3ttsetIII.4tttsetIII.5ttt0.50.50.50.52 s計(jì)算題 2：網(wǎng)絡(luò)如下圖所示，已知：線(xiàn)路AB 、BC 、CD 上裝設(shè)反應(yīng)相間短路的三段式距離保護(hù)， 、段保護(hù)的測(cè)量元件均采用方向阻抗繼電器，并取K rel =K rel =0.85 ， Ksen =0.85 ，K sen =1.25 ，t=0.5S，線(xiàn)路單位阻抗Z 1=0.4 /km

7、 ，線(xiàn)路阻抗角=60，線(xiàn)路 AB 長(zhǎng) 30km ，線(xiàn)路 BC 長(zhǎng) 40km ，線(xiàn)路 CD 長(zhǎng) 60km。試作：（1）整定保護(hù) 1 及保護(hù) 3 的距離 、 段（包括 、 段的動(dòng)作阻抗，動(dòng)作時(shí)間，靈敏度校驗(yàn)）。（2）將由（ 1）得出的動(dòng)作阻抗在 R-jX 復(fù)平面上表示出來(lái)，并討論在BC 線(xiàn)路上離 B 側(cè) 15km處發(fā)生相間短路時(shí)，保護(hù) 1 和保護(hù) 3 的 、 段及保護(hù) 5 的 段是否會(huì)起動(dòng)？按選擇性最終應(yīng)由哪個(gè)保護(hù)的幾段動(dòng)作切除故障？同時(shí)要求在 R-jX 復(fù)平面上表示出來(lái)。解：（ 1）保護(hù) 3 距離段動(dòng)作阻抗：ZsetI.3 K relIZBC0.850.4 4013.6( )動(dòng)作時(shí)限：t Iss

8、et.10靈敏度校驗(yàn)： l %85%合格保護(hù) 3 的距離段整定：動(dòng)作阻抗與相鄰線(xiàn)路保護(hù)5 的段配合ZsetII.3K relII (Z BCK b. min ZsetI. 5 )保護(hù) 5 距離段動(dòng)作阻抗：ZsetI.5K relIZCD0.850.4 6020.4()保護(hù) 3 的距離段動(dòng)作阻抗：ZsetII.3 K relII(Z BCKb. min ZsetI.5 )0.85(0.440120.4)33.3()動(dòng)作時(shí)限： tsetII.30.5s靈敏度校驗(yàn)： K senII.3Zset.3II33.32.08合格ZBC0.4 40保護(hù) 1 的距離段整定：- 3 -動(dòng)作阻抗： Z setI.1

9、K relI Z AB0.850.43010.2()動(dòng)作時(shí)限： tsetI.10s靈敏度校驗(yàn)： l %85%合格保護(hù) 1 的距離段整定：動(dòng)作阻抗與相鄰線(xiàn)路保護(hù)3 的段配合ZsetII.1K relII (Z ABK b. min ZsetI.3 )保護(hù) 1 的距離段動(dòng)作阻抗：ZsetII.1 K relII ( Z ABK b. min ZsetI.3 ) 0.85(0.4301 13.6)21.76( )動(dòng)作時(shí)限： t IIsset.10.5靈敏度校驗(yàn)： K senII.1Zset.II121.761.81合格ZAB0.4 30（ 2）在 BC 線(xiàn)路上離 B 側(cè) 15km 處發(fā)生短路時(shí)， 因

10、為 、 段保護(hù)的測(cè)量元件均采用方向阻抗繼電器，保護(hù) 5 感受到反方向短路 ,所以保護(hù) 5 的 段不會(huì)起動(dòng)。在 BC 線(xiàn)路上離 B 側(cè) 15km 處發(fā)生短路時(shí)，保護(hù)1、 3 的測(cè)量阻抗為：Zm.1z1l0.4(3015)18( )Zm.3z1l0.4156() Zm.1ZsetI.1 保護(hù) 1的段不會(huì)起動(dòng) Zm.1ZsetII.1 保護(hù) 1的段會(huì)起動(dòng) Zm.3ZsetI.3 保護(hù) 3的段會(huì)起動(dòng) Zm.3ZsetII.3 保護(hù) 3 的段會(huì)起動(dòng)按選擇性，最終應(yīng)由保護(hù)3 的段動(dòng)作。- 4 -DjXZ5jXjXRCZ3Z 3dBRZ1Z1RA計(jì)算題 3：已知： 110kV 網(wǎng)絡(luò)如下圖所示，線(xiàn)路正序阻抗為

11、0.45e j 60/ km ，線(xiàn)路裝有由方向阻抗繼電器構(gòu)成的距離保護(hù)，變壓器后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為2 秒， 2QF 對(duì)應(yīng)的保護(hù)2 的 tset 。 2 =2S ，AB 、 BC 線(xiàn)路最大負(fù)荷電流均為I L。 max =400A ，自起動(dòng)系數(shù)K SS =2 ，返回系數(shù) K re=1.15 ， 段可靠系數(shù) K rel =0.85 ， 段可靠系數(shù) K rel =0.85 （與變壓器配合是取0.7 ）， 段可靠系數(shù) K rel =1.25 ，負(fù)荷功率因數(shù) Cos0.9 。要求：對(duì)保護(hù) 1進(jìn)行三段式距離保護(hù)的整定計(jì)算。1238km30kmMax:D1000MVAX*=0.6805Max:Min:600MV

12、 A600MVA2 15MVAX*=1.3611X*=0.756Ud%=10Min:110kV/0.6kV400MV A阻抗角為 60X*=1.512- 5 -解：首先計(jì)算元件參數(shù)：xs. A. max 0.756115216.7( )xs.A. min0.680511529()6001000xs.B. max1.512115250()xs. B.min1.3611115230()400600Z AB0.453013.5()Z BC0.45 3817.1()xT 1xT 2U d %U N20.1110280.67()100ST15變壓器總電抗xTxT1 / xT 240.34()保護(hù) 1 與

13、保護(hù)2 配合時(shí)的分支系數(shù)： （由系統(tǒng)接線(xiàn)圖可知，保護(hù)1 與相鄰變壓器配合時(shí)的分支系數(shù)與之相同）K b. min1xs.A .minzAB19 13.5xs.B . max501.45Kb. max1xs. A. maxzAB116.713.52xs. B. min30根據(jù)參數(shù)進(jìn)行整定計(jì)算如下：（1）對(duì)保護(hù)2 進(jìn)行距離段整定：Z setI. 2K relI ZBC0.8517.114.54()tsetI.20slminI.2 %85%合格（2）對(duì)保護(hù)1 進(jìn)行距離段整定：Z setI. 1K relI Z AB0.8513.511.48()tsetI.10slminI .1 %85%合格（ 3）對(duì)

14、保護(hù) 1 進(jìn)行距離段整定： （動(dòng)作阻抗從兩方面進(jìn)行整定）與相鄰線(xiàn)路保護(hù) 2 的段配合，則：ZsetII.1K relII (Z ABKb. min ZsetI.2 )0.85(13.5 1.4514.54)29.4( )躲開(kāi)相鄰變壓器低壓側(cè)出口處短路整定，則：Z setII. 1K relII ( Z ABK b. min XT ) 0.7(13.51.45 40.34)50.4()- 6 -綜合以上兩方面考慮，取其中的最小值為整定動(dòng)作阻抗。即：ZsetII.129.4靈敏度校驗(yàn)：K senII.1Zset.II129.42.17 1.25 合格Z AB13.5tsetII.1 tsetI.2t 0.5s（4）對(duì)保護(hù)1 進(jìn)行距離段整定：0.9U N動(dòng)作阻抗按躲開(kāi)最小負(fù)荷阻抗整定ZL .1. minI L .1.max同時(shí)考慮方向阻抗繼電器的最靈敏角與負(fù)荷阻抗角的不同，則：Z set.III1ZL .1. min/ Cos(senL )KrelIII0.9U NL )K relIII K ssK reKssK re I L .1. maxCos(sen而sen60Cos L0.9L25.8 Z setIII. 11