電力系統(tǒng)繼電保護(hù)計算題

1、三、分析計算題3在圖1所示網(wǎng)絡(luò)中的AB. BC、BD. DE上均裝設(shè)了三段式電流保護(hù)；保護(hù)均釆用了三相完全星形接法；線路AB 的最大負(fù)荷電流為200A,負(fù)荷自啟動系數(shù)心=1.5. K：=L25, K；=l15, K；=l2. Krc =0.85, 4=0.5s;變壓 器采用了無時限差動保護(hù)；其它參數(shù)如圖所示。圖中各電抗值均已歸算至115kV。試計算AB線路各段保護(hù)的啟動電流 和動作時限，并校驗(yàn)II、III段的靈敏度。圖1系統(tǒng)接線圖圖2系統(tǒng)接線圖3答：(1)短路電流計算。選取圖3中的«、心、心點(diǎn)作為計算點(diǎn)。圖3 三相短路計算結(jié)果如表1所示。表1三相短路計算結(jié)果短路點(diǎn)人 1最大運(yùn)行方式

2、(kA)A最小運(yùn)行方式 (kA)(2) 電流保護(hù)I段% = K打唱喚=1.25x1.795 = 2.244(kA) , t； =0(5)(3) 電流保護(hù)II段心.3 =此冷皿=L25xl.253±1.566(kA),= 1.15x1.566= 1.801(kA)靈敏度校驗(yàn)：戊二=£/監(jiān)n=l438(kA), /=霽=需"798,不滿足要求。與保護(hù)3的II段相配合：保護(hù)3的II段按可伸入變壓器而不伸出變壓器整定。你=1.15x0.499三0574(kA),心=K加仏=1.15x0.574三 0.660(kA)/<2)I /1QQ靈敏度校驗(yàn)：略=茁=麗三2”9,

3、滿足要求。/ =X+4=05 + 05 = l(f)(4) 電流保護(hù)III段% =警人皿=帛芋 x 0.2 = 0.433(kA)/I A2H靈敏度校驗(yàn)：作為本線路的后備保護(hù)幣=節(jié)-詼621,滿足要求。/ I 077jwj.i作為相鄰下-線路備保護(hù)鳴=囂=樂52,滿足要求。f =/f+A/ + 4 = 3(s)三、分析計算題3在圖1所示網(wǎng)絡(luò)中裝設(shè)了反應(yīng)相間短路的距離保護(hù)。已知：線路的正序阻抗加=0450/燈打；系統(tǒng)阻抗：A；M5niin = 20Q, xVymin=10Q,切皿=心皿=25<1；殆=硝=0.85。試對距離保護(hù)1的第I、II段進(jìn)行整定計算，并 校驗(yàn)II段靈敏度。I 15kV

4、3I !5kV2N三、分析計算題3 解：1 保護(hù)1 第 I 段：Z：=19125Q : / =0.v o2 保護(hù) 1 第 I I 段:Z爲(wèi)=30.6Q ; Z；=K：応 + gZ：2)。 用圖3所示網(wǎng)絡(luò)計Km o圖3求分支系數(shù)所用網(wǎng)絡(luò)6/7 5=一 =2.7 ,則 Z：=0.85 x (22.5 + 2.7 x 30.6) = 89.352(C)&爲(wèi)=常號三3.971 >1.25，滿足要求。二、（本題每小題10分，滿分20分）如圖所示，在110KV輸電線路中.線路AB的負(fù)荷電流為175A,，系統(tǒng)阻抗為：Xs=4 ，單位線路長度的阻抗 為以二（/km）,Kk =; Kk =Kk=;

5、 Kzq=; Kh二。1 計算：電流速斷保護(hù).限吋電流速斷保護(hù).過電流保護(hù)動作值與動作時間。2.比較不完全星形接線兩繼電器方式與三繼電器方式過電流保護(hù)的差別。48 Gc58110kV 45km30km解：1 線路AB的保護(hù)A速斷保護(hù)K Kl ' （i.B.maN （7、vZA.min +GG= 1.25x- = 3.77（/C4）（4 + 45x0.4）2 線路AB的保護(hù)A的II段保護(hù) 求動作電流（與下條線路電流速斷動作值配合）:K2 K "rf.c.maxy7、115/V3flz.AE= L1XL25X(4 + 45x0.4 + 30x0.4)=2-25(動作吋間：tA靈敏

6、廈校驗(yàn):3.線路AB的保護(hù)A的III段保護(hù)豈護(hù)沁?？）rr148.如圖所示，試計算保護(hù)1限時電流速斷保護(hù)的動作電流、動作時限及校驗(yàn)靈敏度。已知K曲二;ZQ/km; K曲二。49.如圖所示，各線路均裝設(shè)距離保護(hù)，試對保護(hù)1的距離川段保護(hù)進(jìn)行整定計算，并求出最小分支系數(shù)。Krei=; K 心二；K55=1 ;Zi=0/km; = X11 OKV孕 20km冷2OQJ|oa.max = l70Arr-i - 20km £ /1lon-mAxsl 70»A110KV五、計算題（共20分）在圖5-1所示的單側(cè)電源輻射網(wǎng)中，線路AB的保護(hù)釆用三段式電流保護(hù)，釆用電流互感器三相完全星形

7、接線。已知線 路AB的最大負(fù)荷電流為300A,電流互感器變比為400/5,在最大和最小運(yùn)行方式下，K1. K2及K3點(diǎn)發(fā)生三相短路時 的電流值見下表（均已折算到電源側(cè)）保護(hù)6、7、8的過電流的動作時間分別為s . 2s和s,試計算保護(hù)1各段的動作 電流和動作時間，檢臉保護(hù)的靈敏度，同時簡述保護(hù)1各段的特點(diǎn).表5-1短路電流值短路點(diǎn)K1K2K3最大運(yùn)行方式下三相短路電流（A）300091250650最小運(yùn)行方式下三相短路電流（A）25001040500解：1.保護(hù)1的無時限電流速斷（4分）一次動作電流為/爲(wèi).產(chǎn)K加K.E繼電器動作電流為爲(wèi)小2.保護(hù)1的限時電流速斷保護(hù)（6分） 先計算出保護(hù)2的無

8、時限電流速斷保護(hù)動作電流/i = K /<）per.2 'rd' K.2.nux保護(hù)1的限時電流速斷保護(hù)應(yīng)與保護(hù)2的無吋限電流速斷保護(hù)動作電流相配合整定/H _ koperA rel oped繼電器動作電流/II_ K（OH rll.operA oper. 1UTA動作時限 r,n=r2I+A/=0.55嚴(yán)）靈敏廈校驗(yàn)Ksen =nCLnun應(yīng)大于/ operA3.過電流保護(hù)（6分）繼電器動作電流/nig.operA保護(hù)1的過電流保護(hù)為I “如.| =rz"l.max動作吋限按階梯型時限特性為=/巴+4 =嚴(yán)4+2&靈敏度校驗(yàn)：（4分）/作為本線路的近后

9、備保護(hù)K.en = mA lnun ,應(yīng)大于j ni* oper.l作BQ線路的后備保護(hù)K= 腫沁,應(yīng)大于1 / /O7<2>作變壓器的后備保護(hù)Kg= 7山注叫，應(yīng)大于/ operA靈敏度應(yīng)滿足要求，如果不滿足，釆取措施提高靈敏廈。四.計算題（共38分）1> 如圖 2 所示的網(wǎng)絡(luò)中，已知，線路每公里的正序阻抗Z, =0.4Q/km,企=io.5/73kv, Xg =0.3d XJinin =0.30, £皿"5°A。K：=1.25, K爲(wèi)=U, K%=1.2, K“=l.& Kre = 0.85, tf = 0.5s.試對保護(hù)1進(jìn)行三段式

10、電流保護(hù)的整定計算。（14分）X 10kmC15km叵It3IU =0.5s解：1、保護(hù)1電流I段整定計算(1)求動作電流心=K=l25x10.5x10s-=1804.27A73(0.2 + 0.4x10) (2)靈敏度校驗(yàn).即求罠小保護(hù)范國。1 E“1丄 _X)=1.v.max fsei AminI1X0.3) = 6.52km0.473x1804.27囂=荷6.2%>15%,滿足要求(3)動作吋間：=°5(1分)2、保護(hù)1電流II段整定計算(1)求動作電流10.5x10s戊宀弭.2七(K；人.4小皿扇E = 8 ZA(2分)(2)靈敏皮校驗(yàn)迺J *=廠屈°“040

11、)十9>1.310.5x10'817.23要求。(2分)(3)動作時間：f=g+O5 = O5<y(1分)2、保護(hù)1電流III段整定計算(1)求動作電流zm _ K賦1 setArz 7.4-tf.LmaxKre(2)靈敏度校驗(yàn)*5°T7.65A“ 分)近后備:邑K _ Ai.B.min _ 2>/(°.3 + °.4xl°) = 3 84 > 1 3hei.滿足要求。(1分)317.65遠(yuǎn)后備:EC miner10.5x1073(0.3 + 0.4x25)317.65=1.6 > 1.2滿足要求。（2分）(3)動作

12、吋間：rIm=rfI+0.5 + 0.5 = 1.55(1 分)2、如圖3,已知：網(wǎng)絡(luò)的正序阻抗Zi=0/kmT阻抗角= 65 o線路上釆用三段式距離保護(hù)，其第I、II、III 段阻抗元件均采用0°接線的方向阻抗繼電器，繼電器的最靈敏角01=65 ,保護(hù)2的延時= 25 ,線路AB、 BC的炭大負(fù)荷電流均為400A,負(fù)荷的自起動系數(shù)K陽=2,繼電器的返回系數(shù)K建=1.2,并設(shè)K為=0.85, K%=115,負(fù)荷的功率因數(shù)°os0q=°.9,變壓器釆用了能保護(hù)整個變壓器的無時限縱差保護(hù)。試求：距離保 護(hù)1第I段的動作阻抗，第II段、第III段的靈敏皮與動作時間。（2

13、4分） 30km>喬=115/®/Xgmax = 2°QEb = H5/®VXg =300X.240QT1T2ZT1 = 84.70解：1、距離保護(hù)1第I段：動作阻抗：Z；“. = K：/xZ“1J¥ = 0.85x0.45x 30 = 11.16C （1 分） 2、保護(hù)1的第II段（分兩種情況）：（1）與相鄰線路配合：?Z；.嚴(yán)（乙b + KLKm/bc）（1 分）Y I 7 八“ min厶八V八.vfi ntax+ 1) = (10+13.540+ 1) = 1.59Z；.| = 0.8(13.5 + 0.85 xl.59x 0.45 x 38

14、) = 29.29Q（2分）（1分）（2）與變壓器支路配合：Z；嚴(yán)K你乙+K<K斶m）Khmn = （X' Eun 一 G +1）=（ 10 + 13、+1）= 59 "min ' H、 Af7A 必 max4U（2分）QA 7= 0.7（13.5 + 0.7x1.59 x ） = 42.44Q 2對以上兩種情況，取較小者，所以：（1分）Z；.嚴(yán) 29.29Q靈敏度：7?9 29K、=去=± = 27>15Z,v, 13.5動作時間：嚴(yán)=05s （1分）（1分）滿足要求。（1分）3、距離保護(hù)1的第III段：采用方向阻抗繼電器, 乙-min2 ni

15、“ K 作心心 cos（©-%） =代皿=°丁 11（）= 42.89CAmax >/3x0.4,（1 分）（1分）心=12（pD = cos-1 0.9 = 25.8°142.89Z：=二= 66.8 IQ1.15xl.2x2xcos（65 -25.8 ）& 分）靈敏度：（1）考慮本線路末端：yinK =± = 1 = 493>15 z 召 13.5（1 分）（2）考慮相鄰元件a:相鄰線路末端K 皿=二 et 延 7_1_ 177乙北十八處曲乙處,（1分）K沁二（*律' 一兀 +1）=（遼垃 +1） = 2.12人必 min

16、*, （iyinmax66.81K 遠(yuǎn)=型=:=134>12z 乙出+心申&肚 13.5+2.12x17.1b:相鄰變壓器低壓側(cè)出口7ni滿足要求。（1分）（1分）66.81（Xg 忌 +1） =（?o n +1） = 2.12 Xgn30=空=033<12分）Z加+KgZf 13.5+2.12x84.7不滿足要求，認(rèn)為III段不能作為變壓器的后備保護(hù)動作時間：嚴(yán)=+& = 2+0.5 = 2.5s（1 分）五、計算題（本大題共2小題，每小題13分，共26分）1、如圖所示網(wǎng)絡(luò).試計算保護(hù)1電流速斷保護(hù)的動作電流，動作時限及最小保護(hù)范圍。已知：K：f, ZQ/knio

17、115/TJkV50km115/TTkVXsin=10QXg 滬 25Q1.解:兒.1 = ijK.B.max = XGm =(fj-Zg)/Z 嚴(yán) 27.24km £_%=%>! 5%, t=OsK職 試對保護(hù)1的距離II段進(jìn)行整定計算。2、如圖所示，各線路均裝有距離保護(hù).ZQ/km, K；&80km2.解:Z二 2 = K：Zbc = K；Z 厶 c = 085 x 0.45 x80 = 30.60Kb. min+ Z" +1 = 2()- 045 X 5() + = 2.7z"u = Cl (Zab +Kb 聞Z爲(wèi)) = 0.85x (22.5

18、 + 2.7 x 30.6) = 89.35。71120 75鴛廠碧二五T3.97/.25,滿足要求。1、如圖所示網(wǎng)絡(luò)，已知：K洛乞ATre=,置小運(yùn)行方式下K2> K3點(diǎn)的三相短路電流分別為1100A. 490A,線路AB正常時流過的最大負(fù)荷電流Zlnm=174Ao試計算保護(hù)1定時限保護(hù)的動作電流，并校驗(yàn)靈敏系數(shù)。A2、如圖所示，各線路均裝有距離保護(hù).ZQ/km, K防，V試對保護(hù)1的距離II段進(jìn)行整定計算。五.計算題（本大題共2小題，每小題13分，共26分）1解：1.2x130.85靈敏度校驗(yàn)：作為本線路的后備保護(hù)時xl74 = 319.34A(2) K1 .min=0.866xll00A = 952.63A.952.63一 319.34= 2.983 >1.5,