級繼電保護習題答案

1、習題1參考答案一、 簡答題1繼電保護的基本任務和基本要求是什么，分別簡述其內(nèi)容。 答：繼電保護的基本任務：(1)當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，繼電保護裝置應快速、有選擇地將故障元件從系統(tǒng)中切除，使故障元件免受損壞，保證系統(tǒng)其他部分繼續(xù)運行；(2)當系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時，繼電保護應及時反應，一般發(fā)出信號，通知值班人員處理。在無值班人員情況下，保護裝置可作用于減負荷或跳閘。繼電保護的基本要求： 可靠性：可靠性包括可靠度和安全度。要求繼電保護在需要其動作時能夠可靠動作，即具有可靠度（不拒動）；在不需要其動作時能夠可靠不動作，即具有安全度（不誤動）。 選擇性：在繼電保護裝置動作時，能夠盡量在最小的區(qū)間內(nèi)將

2、故障從電力系統(tǒng)中斷開，最大限度地保留系統(tǒng)中無故障部分能夠繼續(xù)安全運行。 靈敏性：指對于其保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應能力。 速動性：指盡可能快地切除故障，以減少設備及用戶在大短路電流、低電壓下運行的時間，降低設備的損壞程度，提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。2后備保護的作用是什么，何謂近后備保護和遠后備保護。答：后備保護的作用是電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，當主保護或斷路器拒動，由后備保護以較長的時間切除故障，從而保證非故障部分繼續(xù)運行。近后備保護是在保護范圍內(nèi)故障主保護拒動時，首先動作的后備保護。遠后備保護是保護或斷路器拒動時，靠近電源側(cè)的相鄰線路保護實現(xiàn)后備作用的保護。3說明電流速斷、限時電

3、流速斷聯(lián)合工作時，依靠什么環(huán)節(jié)保證動作的選擇性，環(huán)依靠什么節(jié)保證保護動作的靈敏性和速動性。答：電流速斷保護的動作電流必須按照躲開本線路末端的最大短路電流來整定，即通過電流整定值保證選擇。這樣，它將不能保護線路全長，而只能保護線路全長的一部分，靈敏度不夠。限時電流速斷的整定值低于電流速斷保護的動作電流，按躲開下級線路電流速斷保護的最大動作范圍來整定，提高了保護動作的靈敏性，但是為了保證下級線路短路時不誤動，增加了一個時限階段的延時，在下級線路故障時由下級的電流速斷保護切除故障，保證它的選擇性。電流速斷和限時電流速斷相配合保護線路全長，速斷范圍內(nèi)的故障由速斷保護快速切除，速斷范圍外的故障則必須由限

4、時電流速斷保護切除，速斷保護的速動性好，但動作值高，靈敏性差；限時電流速斷保護的動作值低、靈敏度高但需要0.30.6s的延時才能動作。速斷和限時速斷保護的配合，既保證了動作的靈敏性，也能滿足速動性的要求。4功率方向繼電器90度接線方式的主要優(yōu)點。5中性點不接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地時有哪些特征。答：(1)發(fā)生單相接地時，全系統(tǒng)都將出現(xiàn)零序電壓(2)在非故障線路上有零序電流，其數(shù)值等于本身的對地電容電流，電容性無功功率的實際方向為母線流向線路(3)在故障線路上，零序電流為全系統(tǒng)非故障元件對地電容電流之總和，數(shù)值一般較大，電容性無功功率的實際方向為線路流向母線。6簡述零序電流方向保護在接地保護中的作用答

5、：零序電流方向保護是反應線路發(fā)生接地故障時零序電流分量大小和方向的多段式電流方向保護裝置，在我國大短路電流接地系統(tǒng)不同電壓等級電力網(wǎng)的線路上，根據(jù)部頒規(guī)程規(guī)定，都裝設了這種接地保護裝置作為基本保護。 電力系統(tǒng)事故統(tǒng)計材料表明，大電流接地系統(tǒng)電力網(wǎng)中線路接地故障占線路全部故障的80一90，零序電流方向接地保護的正確動作率約97，是高壓線路保護中正確動作率最高的一種。零序電流方向保護具有原理簡單、動作可靠、設備投資小、運行維護方便、正確動作率高等一系列優(yōu)點。二、計算題1.如下圖所示35kV電網(wǎng)，圖中阻抗是按37kV歸算的有名值，AB線最大負荷9MW，自啟動系數(shù)。各段保護可靠系數(shù)均取1.2（與變壓器

6、配合時取1.3），電流繼電器返回系數(shù)為0.9，變壓器負荷各自保護的動作時間為1s。計算AB線三段電流保護的整定值，并校驗靈敏系數(shù)。解：一、 段校驗靈敏度：計算AB線15%處短路時最小短路電流：，靈敏度合格。二、段首先計算BC線的段，。校驗靈敏度：計算BC線15%處短路時最小短路電流：，靈敏度合格。（一）與變壓器T1的差動保護配合：（二）與BC線段配合：選取其中較大者為整定值校驗靈敏度：計算AB線末端短路時最小短路電流：。靈敏系數(shù)，合格。（一）與變壓器T1的差動保護配合：（二）與BC線段配合：選取其中較大者為整定值三、段計算AB線最大負荷電流，校驗靈敏度：近后備，合格。計算BC線末端短路時最小短

7、路電流：，遠后備，合格。（一）從變壓器T1的負荷保護開始計算：（二）從變壓器T2的負荷保護開始計算：選取其中較大者為整定值2. 如圖所示35kV單側(cè)電源放射狀網(wǎng)絡，確定線路AB的保護方案。變電所B、C中變壓器連接組別為，d11，且在變壓器上裝設差動保護，線路A、B的最大傳輸功率為，功率因數(shù)為，系統(tǒng)中的發(fā)電機都裝設了自動勵磁調(diào)節(jié)器。自起動系數(shù)取1.3。4.如圖220kV網(wǎng)絡，對開關1處配置的三段式零序電流保護（不考慮非全相運行狀態(tài)時系統(tǒng)發(fā)生振蕩的情況）進行整定計算定值、動作時間并校驗靈敏度。（，零序最大不平衡電流的計算系數(shù)設為0.1，C母線三段零序電流保護動作時間為1s）。ABCSS21X1=1

8、5X0=12X1=40X0=115X1=30X0=100X1=25X0=17220kV解：（1）B處零序段。對于C母線處短路：，。兩相短路接地（最大方式），故障處：，。對于BC線路15%處短路：， 。兩相短路接地（最小方式），故障處：，在B處，靈敏度合格。B處零序段。C母線處三相短路，B處最大不平衡電流，。近后備：單相短路接地（最小方式），故障處：，靈敏度合格。（2）A處零序段。對于B母線處短路：， 。單相短路接地（最大方式），故障處：，。對于AB線路15%處短路：， 。兩相短路接地（最小方式），故障處：，在A處，靈敏度合格。（3）A處零序段。對于B母線處短路（前面已計算）：， 。兩相短路接地

9、（最小方式），故障處：，靈敏度合格。（4）A處零序段。（一）B母線處三相短路，A處最大不平衡電流，。（二）與BC線零序段相配合取較大者為整定值近后備：，靈敏度合格。遠后備：對于C母線處短路（前面已計算）：， 。單相短路接地（最小方式），故障處：，靈敏度合格。5. 如圖所示網(wǎng)絡中，已知：電源等值電抗，；線路AB、BC的電抗, ;變壓器T1額定參數(shù)為31.5MVA，1106.6kV，k10.5，其它參數(shù)如圖所示。試決定線路AB的零序電流保護的第段、第段、第段的動作電流、靈敏度和動作時限。 習題2參考答案1、 圖3-7所示系統(tǒng)中，發(fā)電機以發(fā)電機-變壓器方式接入系統(tǒng)，最大開機方式為4臺全開，最小開機方

10、式為兩側(cè)各開1臺，變壓器T5和T6可能2臺也可能1臺運行。參數(shù)為：kV，= =15，=10，=10，=30,=20,=40，=60km，=40km，線路阻抗=0.4/km，=1.2/km，線路阻抗角均為75°，=300A，負荷功率因數(shù)角為30°；=1.2，=0.85，=0.75。變壓器均裝有快速差動保護。試回答：圖1 系統(tǒng)示意圖2、系統(tǒng)如圖2所示，母線C、D、E均為單側(cè)電源。全系統(tǒng)阻抗角均為80°，=15，=30，=24， =32，=0.4s，系統(tǒng)最短振蕩周期T=0.9s。試解答：圖2 簡單電力系統(tǒng)示意圖（1） G1、G2兩機電動勢幅值相同，找出系統(tǒng)的振蕩中心在何

11、處？ 3、什么是助增電流和外汲電流？它們對阻性繼電器的工作有什么影響？4、在整定值相同的情況下，比較方向圓特性、全阻抗圓特性、蘋果特性、橄欖特性的躲負荷能力。答：在整定值相同的情況下，橄欖特性、方向圓特性、蘋果特性、全阻抗圓特性分別如圖3-10中的1、2、3、4所示。由該圖可以清楚地看出，在整定值相同的情況下，橄欖特性的躲負荷能力阻抗能力最好，方向圓阻抗特性次之，蘋果形與全阻抗的躲負荷能力需要具體分析，取決于負荷阻抗角以及蘋果形狀的“胖瘦”。 圖3-10 四種阻抗特性圖5、什么是電力系統(tǒng)的振蕩？振蕩時電壓、電流有什么特點？阻抗繼電器的測量阻抗如何變化？6、請畫出輸電線載波通道的構(gòu)成元件框圖，說明對各元件的技術要求。7、什么是閉鎖角，由什么決定其大小，為什么保護必須考慮閉鎖角，閉鎖角對保護有何影響？習題3參考答案1. 根據(jù)故障發(fā)生時斷開的相數(shù)，自動重合閘分為哪幾類？每一類各有什么特點