继电保护习题 含答案

继电保护作业题
1.在如图所示的35Kv 电网中，已知，线路L1长度20公里，线路正序阻抗为欧姆/公里，系统阻抗8欧姆，分别求线路L1出口出，50%处以及末端三相金属性短路时，流经其保护安装处的短路电流值。

2.如图所示网络，试对保护1进行三段式电流保护整定计算。

已知：10.4/;Z km =Ω
1.25; 1.15; 1.2;I II III rel rel rel K K K ===自起动系数 1.5;ss K =电流继电器返回系0.85;re K = 解 :电流I 段整定计算
（1）求动作电流.1
I set I 。

按躲过最大运行方式下本线路末端（即K1点）三相短路时流过保护的最大短路电流整定，即：
（2）动作时限。

为保护装置固有动作时间,即 : 10()I t s =
（3）灵敏系数校验，即求保护范围。

在最大运行方式下发生三相短路时的保护范围为：
max 4%100%66.7%50%150.4l =⨯=>⨯满足要求。

最小保护范围：在最小运行方式下发生两相短路时的保护范围
电流II 段整定计算
（1）求动作电流1II set I ⋅ 。

按与相邻线路保护电流I 段动作电流相配合的原则整定，即：
（2）动作时限。

应比相邻线路保护的I 段动作时限高一个级差t ∆，即：
120.5()II I t t t s =+∆=
（3）灵敏系数校验。

利用最小方式下本线路末端（即K1点）发生两相金属性短
时流过保护的电流校验灵敏系数，即：
1min 11max 1)/37/)/1.22 1.31 1.3250.415II K sen set II set S AB E I K I I Z Z l ϕ⋅⋅⋅=
=+=⨯=>+⨯满足要求。

保护1电流III 段整定计算
（1）求动作电流1III set I ⋅。

按躲过本线路可能流过的最大负荷电流来整定，即：
(2）动作时限。

应比相邻线路保护的最大动作时限高一个级差t ∆，即：
（3）灵敏系数校验。

1)作近后备时。

利用最小运行方式下本线路末端发生两相金属性短路时流过保护的电流校验灵敏系数，即：
min 11max 13()/337/3()/0.487 3.45 1.5III K B sen set III set S AB E I K I I Z Z l ϕ⋅⋅⋅⋅⋅=
=⋅+=⨯=>满足要求。

2)作远后备时。

利用最小运行方式下相邻线路末端（即K2点）发生两相金属性短路时流过保护的电流校验灵敏系数，即：
min 11max 13()/2337/3()/0.487 1.52 1.2III K C S sen set III set S AC I E K I I Z Z l ⋅⋅⋅⋅⋅=
=⋅+=⨯=>满足要求。

3.如图所示网络，已知：网络的正序阻抗 ,线路阻抗角 ，
A 、
B 变电站装有反应相间短路的二段式距离保护，它的Ⅰ、Ⅱ段测量元件均采用方向阻抗继电器。

试回答如下几个问题。

(1)Ａ变电站距离保护I 、Ⅱ段动作值（I 、Ⅱ段可靠系数取）
(2)求当在线路AB 距A 侧55KM 和70KM 处发生相间金属性短路时, A 变电站各
段保护的动作情况
(3)若A 变电站的电压为115kV ，通过变电站的负荷功率因数为，问送多少负荷电流时，A 变电站距离保护Ⅱ段才会误动作
解：保护Ａ第Ⅰ段整定值
保护Ａ第Ⅱ段整定值
在55km 出短路测量阻抗为 Ω=⨯=22554.0m Z I 段和Ⅱ段都会动作。

在65km 处短路测量阻抗为。

Ω=⨯=26654.0m Z <
保护A 的I 段不动作，Ⅱ段会动作。

4.如图所示电网，已知线路的正序阻抗1L 0.4/,70Z km ϕ=Ω=︒阻抗角，线路L1 、L2上装有三段式距离保护，测量元件均采用方向阻抗继电器，且为00接线，线路L1的最大负荷电流.max 350L I A =，负荷功率因数cos 0.9D ϕ=，可靠系数取
,阻抗测量元件返回系数取，电动机自启
动系数取，正常时母线最低电压取，线路L2距离Ⅲ段的动作时限为2s ，试求距离保护1的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的动作阻抗，整定阻抗及动作时限。

解：1．计算线路阻抗
2．距离保护Ⅰ段的动作阻抗
3灵敏系数：5.158.1141.221>==''=''AB dz lm Z Z K (满足要求)
4．距离保护Ⅲ段的动作阻抗
最小负荷阻抗： 保护装置的起动阻抗：
动作时限：
5．各段整定阻抗
设nl=ny=1
距离Ⅰ段整定阻抗
距离Ⅱ段整定阻抗 负荷的阻抗角
距离Ⅲ段整定阻抗 Ω︒∠=︒∠=︒∠︒-︒=709.1267072.09170)8.2570cos(1.1.dz zd Z Z
5.如图电网，已知线路的正序阻抗为L 0.4/,75km ϕΩ=︒阻抗角，线路AB 、BC 上装有三段式距离保护，测量元件采用方向阻抗继电器，00接线，线路AB 的最大负荷电流 为335A ，负荷功率因数为 ，可靠系数取, ，K rel = 阻抗测量元件返回系数取Kre=，电动机自启动系数取Kss=，正常时母线最低电压取，线路BC 距离Ⅲ段的动作时限为2s ，试求距离保护1的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的整定阻抗及动作时限。

解：1、距离保护1第I 段：
动作阻抗：
10.850.453011.16I set rel AB Z K Z I ⋅=⨯=⨯⨯=Ω 2、保护1的第II 段（分两种情况）：
（1）与相邻线路配合：
（2）与变压器支路配合：
1min ()2II I T set rel AB rel b Z Z K Z K K II ⋅⋅=+ （1分）
对以上两种情况，取较小者，所以：
灵敏度：
29.29 2.17 1.513.5II set A sen AB Z K Z ⋅===> 满足要求。

动作时间：0.5II t s =
3、距离保护1的第III 段：采用方向阻抗继电器，
1.2re K =，2ss K =， 1.15III rel K =，
1cos 0.925.8D ϕ-==︒
，
动作时间：
1220.5 2.5t t t s III III =+∆=+= 6.在一个降压变电所内装有三台变压器，已知：变压器参数：35／，Ｙ,d11， ；两侧的额定电流分别为124A 和656A 。

最大工作电流为额定电流，负荷自起动系数，返回系数，可靠系数 。

低压母线三相短路时，流经高压侧的短路电流为
436A 。

采用两相三继电器接线的过电流保护作为后备保护，求出过电流保护的整定值，灵敏度灵敏度是否满足要求如果不满足，可以怎样做并重新计算此时的电流整定值和电流灵敏度。

Ω
︒∠=︒∠''=''701.22701.1.dz zd Z Z ︒
==8.259.0arccos f ϕ
解：采用过电流保护作为后备保护：
电流整定值：1）躲开切除一台变压器时可能的最大负荷电流：
两侧的额定电流分别为124A 和656A 。

最大工作电流为额定电流，负荷自起动系数，返回系数，可靠系数 。

低压母线三相短路时，流经高压侧的短路电流为436A 。

电流整定值：2）躲开最大负荷电流
选取1、2较大值298A 为电流整定值。

灵敏度计算：由于采用两相三继接线，所以 436 1.46 1.5298sen K ==<
（灵敏度不满足要求） 可以采用低电压起动或者复合电压启动的过电流保护
436 2.5 1.5175sen K ==> 灵敏度满足要求。