繼電保護(hù)習(xí)題2.72.82.16例題3.1答案

1、2.7 如圖2-2所示網(wǎng)絡(luò)，在位置1、2和3處裝有電流保護(hù)，系統(tǒng)參數(shù)為： ， 、，線路阻抗，=1.2 、=1.15 ，=1.5、=0.85。試求：（1）發(fā)電機(jī)元件最多三臺(tái)運(yùn)行，最少一臺(tái)運(yùn)行，線路最多三條運(yùn)行，最少一條運(yùn)行，請(qǐng)確定保護(hù)3在系統(tǒng)最大、最小運(yùn)行方式下的等值阻抗。（2）整定保護(hù)1、2、3的電流速斷定值，并計(jì)算各自的最小保護(hù)范圍。（3）整定保護(hù)2、3的限時(shí)電流速斷定值，并校驗(yàn)使其滿足靈敏度要求（1.2）（4）整定保護(hù)1、2、3的過電流定值，假定流過母線E的過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為0.5s，校驗(yàn)保護(hù)1作后備用，保護(hù)2和3作遠(yuǎn)備用的靈敏度。 圖2-2 簡(jiǎn)單電網(wǎng)示意圖解：由已知可得=0.4

2、5;60=24，=0.4×40=16，=0.4×50=20，=0.4×30， =0.4×20=8（1）經(jīng)分析可知，最大運(yùn)行方式及阻抗最小時(shí)，則有三臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行，線路L1L3全部運(yùn)行，由題意G1，G2連接在同一母線上，則=（|+|）|(+)=(6+12)|(10+16)=10.6同理，最小運(yùn)行方式下即阻抗最大，分析可知只有在G1和L1運(yùn)行，相應(yīng)地有=+=39圖2-3 等值電路（2）對(duì)于保護(hù)1，其等值電路圖如圖2-3所示，母線E最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路流過保護(hù)1 的最大短路電流為相應(yīng)的速斷定值為=×=1.2×1.312=1.57kA最小

3、保護(hù)范圍計(jì)算公式為= =-85.9km即1處的電流速斷保護(hù)在最小運(yùn)行方式下沒有保護(hù)區(qū)。對(duì)于保護(hù)2等值電路如圖2-3所示，母線D在最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路流過保護(hù)2 的最大電流 =1.558kA相應(yīng)的速斷定值為 =×=1.2×1.558=1.87kA最小保護(hù)范圍為 =-70.6km即2處的電流速斷保護(hù)在最小運(yùn)行方式下也沒有保護(hù)區(qū)。對(duì)于保護(hù)3等值電路如圖2-3所示，母線C在最大運(yùn)行方式下發(fā)生三相短路流過保護(hù)3 的最大電流 =2.17kA相應(yīng)的速斷定值為 =×=1.2×2.17=2.603kA最小保護(hù)范圍為 =-42.3km即3處的電流速斷保護(hù)在最小運(yùn)行方式

4、下也沒有保護(hù)區(qū)。上述計(jì)算表明，在運(yùn)行方式變化很大的情況下，電流速斷保護(hù)在較小運(yùn)行發(fā)生下可能沒有保護(hù)區(qū)。（3）整定保護(hù)2的限時(shí)電流速斷定值為 =1.15×1.57=1.806kA線路末段（即D處）最小運(yùn)行發(fā)生下發(fā)生兩相短路時(shí)的電流為=0.8098kA 所以保護(hù)2處的靈敏系數(shù) =0.4484 即不滿足1.2的要求。同理，保護(hù)3的限時(shí)電流速斷定值為 =1.15×1.87=2.151kA線路末段（即C處）最小運(yùn)行發(fā)生下發(fā)生兩相短路時(shí)的電流為=0.9764kA所以保護(hù)3處的靈敏系數(shù) =0.4531 即不滿足1.2的要求。可見，由于運(yùn)行方式變化太大，2、3處的限時(shí)電流速斷保護(hù)的靈敏度都

5、遠(yuǎn)不能滿足要求。（4）過電流整定值計(jì)算公式為 =所以有 =304.5A同理得 =406A =609A在最小運(yùn)行方式下流過保護(hù)元件的最小短路電流的計(jì)算公式為 =所以有 =727.8A =809.8A =974.51A所以由靈敏度公式 =可知，保護(hù)1作為近后備的靈敏度為=2.391.5 滿足近后備保護(hù)靈敏度的要求；保護(hù)2作為遠(yuǎn)后備的靈敏度為 =1.791.2滿足最為遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度的要求；保護(hù)3作為遠(yuǎn)后備的靈敏度為 =1.331.2滿足最為遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度的要求。保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為 =0.5+0.5=1s =+0.5=1.5s=+0.5=2s2.8 當(dāng)圖2.56中保護(hù)1 的出口處在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下

6、發(fā)生兩相短路，保護(hù)按照題2.7配置和整定時(shí)，試問（1）共有哪些保護(hù)元件啟動(dòng)？（2）所有保護(hù)工作正常，故障由何處的那個(gè)保護(hù)元件動(dòng)作、多長(zhǎng)時(shí)間切除？（3）若保護(hù)1 的電流速斷保護(hù)拒動(dòng)，故障由何處的那個(gè)保護(hù)元件動(dòng)作、多長(zhǎng)時(shí)間切除？（4）若保護(hù)1 的斷路器拒動(dòng)，故障由何處的那個(gè)保護(hù)元件動(dòng)作、多長(zhǎng)時(shí)間切除？答:（1）由題2.7的分析，保護(hù)1出口處（即母線D處）短路時(shí)的最小短路電流為0.8098kA，在量值上小于所有電流速斷保護(hù)和限時(shí)電流速斷保護(hù)的整定值，所以所有這些保護(hù)都不會(huì)啟動(dòng)；該量值大于1、2、3處過電流保護(hù)的定值，所以三處過電流保護(hù)均會(huì)啟動(dòng)。（2）所有保護(hù)均正常的情況下，應(yīng)有1處的過電流以1s的延

7、時(shí)切除故障。（3）分析表明，按照本題給定的參數(shù)，1處的速斷保護(hù)肯定不會(huì)動(dòng)作，2處的限時(shí)電流速斷保護(hù)也不會(huì)動(dòng)作，只能靠1處的過電流保護(hù)動(dòng)作，延時(shí)1s跳閘；若斷路器拒動(dòng)，則應(yīng)由2處的過電流保護(hù)以1.5s的延時(shí)跳開2處的斷路器。2.16 系統(tǒng)和參數(shù)見題2.7，試完成：（1）整定線路L3上不會(huì)4、5的電流速斷定值，并盡可能在一端加裝方向元件。（2）確定保護(hù)4、5、6、7、8、9處過電流的時(shí)間定值，并說明何處需要安裝方向元件。（3）確定保護(hù)5、7、9限時(shí)電流速斷的電流定值，并校驗(yàn)靈敏度。答：整定保護(hù)5的電流速斷。保護(hù)4處的母線發(fā)生三相短路時(shí)，流過保護(hù)5的短路電流為= = 2.554A 按此電流來整定，動(dòng)

8、作定值=3.064kA在來看發(fā)電機(jī)1、2處于最大運(yùn)行方式下保護(hù)5處母線三相短路時(shí)，有=（|+|）=18 保護(hù)5處的電流為 =1.953kA遠(yuǎn)小于按躲過保護(hù)4 處母線三相短路求得的整定電流，所以保護(hù)5不必安裝方向元件，僅靠定值就能保證方向故障時(shí)不誤動(dòng)作。現(xiàn)在整定保護(hù)4，保護(hù)4按躲過保護(hù)5 處母線短路最大電流整定時(shí)，定值為=2.34kA 當(dāng)保護(hù)4處背側(cè)母線三相短路是，流過保護(hù)4 的電流為2.554kA，大于其整定值，所以不會(huì)誤動(dòng)，必須加裝方向元件。（2）過電流保護(hù)按躲過最大負(fù)荷電流整定，其量值較小，保護(hù)靈敏度很高，49任何一處保護(hù)正向及方向故障時(shí)，短路電流的量值都會(huì)超過其整定值，所以每一處都應(yīng)安裝

9、方向元件。在均裝方向元件的情況下，4、5、6處的過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間分別與G3、G2和G1處的過電流保護(hù)時(shí)間相配合，在其動(dòng)作延時(shí)的基礎(chǔ)上增加一個(gè)時(shí)間級(jí)差；5、7、9處過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間均與3處過電流時(shí)間相配合，由題2.7可知，三處過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為2s，所以5、7、9處過流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間均應(yīng)取2.5s。（3）5處限時(shí)電流速斷保護(hù)定值應(yīng)該與3、6、8處電流速斷保護(hù)的定值相配合。與3 處電流速斷保護(hù)的定值配合：3處電流速斷保護(hù)的定值為=×=2.603KA，L3支路對(duì)應(yīng)的分支系數(shù)的倒數(shù)為 與保護(hù)3配合時(shí)，5處限時(shí)電流速斷保護(hù)的定值為 =1.224kA與6處和8處電流速斷配合： 若裝設(shè)

10、方向元件，則6處電流速斷保護(hù)應(yīng)該按躲過母線A處三相短路的最大短路電流來整定，而母線A三相短路時(shí)，發(fā)電機(jī)G1，G2所提供的短路電流不會(huì)流過保護(hù)6 ，只有發(fā)電機(jī)G3的電流才流過保護(hù)6，所以其段的整定值為=×=1.048kA同理，裝設(shè)方向元件的情況下，8處保護(hù)的定值也為 =1.048kA。按與它們配合時(shí)，5處限時(shí)電流速斷保護(hù)的定值為 =1.205kA取三種情況的最大者，即=1.224kA校驗(yàn)靈敏度：母線B兩相短路時(shí)，流過5處的最小短路電流為=2.211kA 所以靈敏度為 =1.834滿足要求。在6、8處不裝方向元件的情況下，它們速斷保護(hù)的定值還應(yīng)安躲過母線B三相短路時(shí)流過它們的最大短路電流

11、來整定。母線B三相短路時(shí)流過6、8處的最大短路電流為=1.844kA這時(shí)其短路電流速斷保護(hù)的整定值變?yōu)?2.26kA所以5處限時(shí)電流保護(hù)的定值為 =2.599kA靈敏度為 =0.85 故不滿足要求。整定計(jì)算:在圖3.26所示網(wǎng)絡(luò)中，各線路均裝有距離保護(hù)，試對(duì)其中保護(hù)1的相間短路保護(hù)、段進(jìn)行整定計(jì)算。已知線路A-B的最大負(fù)荷電流、功率因數(shù)，各線路每公里阻抗、阻抗角，電動(dòng)機(jī)的自啟動(dòng)系數(shù)，正常時(shí)母線最低工作電壓取等于。解 l. 有關(guān)各元件阻抗值的計(jì)算線路1-2的正序阻抗 線路3-4、5-6的正序阻抗 變壓器的等值阻抗 2. 距離I段的整定(1) 整定阻抗。按式(3.106)計(jì)算為(2) 動(dòng)作延時(shí)。(

12、第I段實(shí)際動(dòng)作時(shí)間為保護(hù)裝置固有的動(dòng)作延時(shí)）。3. 距離段的整定(1) 整定阻抗：按下列兩個(gè)條件選擇：1) 與相鄰下級(jí)最短線路3-4（或5-6）的保護(hù)3（或保護(hù)5）的I段配合，按式(3.108)計(jì)算為式中，可取，而。 的計(jì)算如下： 為保護(hù)3的I段末端發(fā)生短路時(shí)對(duì)保護(hù)l而言的最小分支系數(shù)（如圖3.27所示），當(dāng)保護(hù)3的I段末端kl點(diǎn)短路時(shí)，分支系數(shù)計(jì)算式為可以看出，為了得出最小的分支系數(shù)，上式中應(yīng)取可能最小值，即應(yīng)取電源G1的最大運(yùn)行方式下的等值阻抗，而應(yīng)取最大可能值，即取電源G2的最小運(yùn)行方式下的最大等值阻抗，相鄰雙回路線路應(yīng)投入，因而代入計(jì)算式，于是得 2) 按躲開相鄰變壓器低壓側(cè)出口k2點(diǎn)

13、短路整定（變壓器裝有差動(dòng)保護(hù)），按式(3.109)計(jì)算為此處分支系數(shù)為在相鄰變壓器出口k2點(diǎn)短路時(shí)對(duì)保護(hù)l的最小分支系數(shù)，由圖3.27可見于是，此處取。取以上兩個(gè)計(jì)算值中較小者為段整定值，即取。 (2) 靈敏性校驗(yàn)：按本線路末端短路求靈敏系數(shù)為 滿足要求。 (3) 動(dòng)作延時(shí)，與相鄰保護(hù)3的I段配合，則 它能同時(shí)滿足與相鄰保護(hù)以及與相鄰變壓器保護(hù)配合的要求。 4. 距離段的整定 (1) 整定阻抗：按躲開最小負(fù)荷阻抗整定因?yàn)槔^電器取為相間接線方式的方向阻抗繼電器，所以按式(3.116)計(jì)算為取=0.83，=1.15，=1.5和=70°，=（0.9）=25.8°，于是（2）靈敏性校驗(yàn) 1)本線路末端短路