最新距离保护习题课练习题(部分)
电力系统继电保护课后部分习题答案
电力系统继电保护（第二版）张保会尹项根主编1.2继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么?答:继电保护装置就是指能反应电力系统中设备发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置.它的作用包括:1.电力系统正常运行时不动作;2.电力系统部正常运行时发报警信号,通知值班人员处理,使电力系统尽快恢复正常运行;3.电力系统故障时,甄别出发生故障的电力设备,并向故障点与电源点之间、最靠近故障点断路器发出跳闸指令,将故障部分与电网的其他部分隔离。
1.3继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,各环节的作用是什么?答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断和执行输出三个部分完成预定的保护功能。
测量比较环节是册来那个被保护电器元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判别保护装置是否应该启动。
逻辑判断环节是根据测量环节输出的逻辑信号，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该使断路器跳闸。
执行输出环节是根据逻辑部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。
1.6线路上装设两组电流互感器，线路保护和母线保护应各接哪组互感器？答：线路保护应接TA1，母线保护应接TA2。
因为母线保护和线路保护的保护区必须重叠，使得任意点的故障都处于保护区内。
1.8后备保护的作用是什么？答：后备保护的作用是在主保护因保护装置拒动、保护回路中的其他环节损坏、断路器拒动等原因不能快速切除故障的情况下，迅速启动来切除故障。
2.6为什么定时限过电流保护的灵敏度、动作时间需要同时逐级配合，而电流速断的灵敏度不需要逐级配合？答：定时限过电流保护的整定值按照大于本线路流过的最大负荷电流整定，不但保护本线路的全长，而且保护相邻线路的全长，可以起远后备保护的作用。
当远处短路时，应当保证离故障点最近的过电流保护最先动作，这就要求保护必须在灵敏度和动作时间上逐级配合，最末端的过电流保护灵敏度最高、动作时间最短，每向上一级，动作时间增加一个时间级差，动作电流也要逐级增加。
距离保护部分参考答案
3电网距离保护3.1何谓阻抗继电器的测量阻抗（m Z ）、整定阻抗（set Z ）和动作阻抗（op Z ）？就方向阻抗继电器说明它们之间的关系和区别。
答：整定阻抗是继电器安装处到保护范围末端的线路阻抗；起动阻抗是继电器刚好动作时，加入继电器电压电流的比值；测量阻抗是加入继电器的电压和电流的比值。
对于方向阻抗继电器如图：测量阻抗可能位于复平面上任意位置，整定阻抗和动作阻抗满足cos op set Z Z ϕ=。
3.2整定阻抗相同的不同特性的阻抗继电器（如全阻抗、方向阻抗和偏移特性阻抗继电器）在承受过渡电阻的能力上，哪一种最强？在遭受振荡影响的程度上哪一种最严重？答：特性在R 轴方向上面积越大承受过渡电阻的能力最强，振荡时特性在测量阻抗变化轨迹的方向上面积越大，受振荡影响越严重。
因此全阻抗特性阻抗继电器承受过渡电阻的能力最强，同时受振荡影响也越严重。
3.3在图示复数平面上，已知阻抗A Z 和B Z ，某阻抗继电器的动作方程为︒>+->︒90arg270Bm Am Z Z Z Z ，试画出该继电器的动作特性。
答：（1）根据比相式动作方程的特点，可知该继电器的动作特性是以A Z 、B Z -端点为直径两端的圆，动作区不包括圆周。
（2）将比相式动作方程转化为比幅式动作方程，可得：()m A m B m A m B Z Z Z Z Z Z Z Z -++<--+，即：22A B A Bm Z Z Z Z Z -+-<，可见该特性的圆心为：2A BZ Z -，半径为2A B Z Z +，在复平面上如图：当0B Z =时，为以A Z 为直径的方向圆特性，当B A Z Z =时，为以A Z 为半径的方向圆特性。
3.4已知采用幅值比较方式构成继电器的两个电压量m A I K U .1.=，m m B I K U K U .1.2.-=，动作条件为A BU U ≥ ，试问： (1)所构成的继电器是什么继电器； (2)在复平面上画出它的动作特性； (3)该继电器的整定值是什么?答：（1）将电压相量A BU U 、代入动作条件可得：121m m m K I K U K I ≥- ，两侧同时除以2mK I ，可得： 1122m K K Z K K -≤，可见该特性是以12K K 为圆心，以12KK 为半径的圆，且该特性经过原点，所以该特性为方向圆特性的阻抗继电器。
距离保护整定计算例题
精心整理距离保护整定计算例题题目：系统参数如图，保护1配置相间距离保护，试对其距离I段、II段、III段进行整定，并校验距离II段、III段的灵敏度。
取z1=0.4?/km，线路阻抗角为75?，Kss=1.5，返回系数Kre=1.2，III段的可靠系数Krel=1.2。
要求II段灵敏度?1.3~1.5，III段近后备?1.5，远后备?1.2。
解：1、计算各元件参数，并作等值电路ZMN=z1lMN=0.4?30=12.00?ZNP=z1lNP=0.4?60=24.00?ZT=100%K U?TTSU2=1005.10?5.311152=44.08?2、整定距离I段Z Iset1=K IrelZMN=0.85?12=10.20?t I1=0sZ Iset3=K IrelZNP=0.85?24=20.40?t I3=0s3、整定距离II1)整定阻抗计算(1)与相邻线路I段配合Z II II I?20.40)=43.38?(2)Z II?44.08)=72.27?取Z II?2)K IIsen=MNsetIIZZ1=43.38/12=3.62(?1.5)，满足规程要求3）时限t II1=0.5s4、整定距离III段并校验灵敏度1)最小负荷阻抗ZLminZLmin=LmanLIU min=LmanNIU9.0=35.3/1109.0⨯=163.31?Cos?L =0.866，?L=30?2）负荷阻抗角方向的动作阻抗Zact（30?）Zact（30?）=ressrelLKKKZ min=2.15.12.131.163⨯⨯=75.61?3）整定阻抗Z IIIset1，?set=75?(1)采用全阻抗继电器Z IIIset1=Zact（30?）=75.61?，?set=75?（2）采用方向阻抗继电器附录:助增分支系数的计算分支系数：.1.2I I K b ==.1.3.1I I I +=.1.3.1I I +=211s MNs x Z x ++，与故障点的位置无关。
继电保护练习题(含答案)
继电保护练习题（含答案）一、判断题（共100题，每题1分，共100分）1.母线差动保护的暂态不平衡电流比稳态不平衡电流小。
A、正确B、错误正确答案：B2.距离保护第I段的保护范围，一般是被保护线路的一半。
A、正确B、错误正确答案：B3.无功电流和电压产生的功率称为无功功率，用Q表示。
A、正确B、错误正确答案：A4.经本单位批准允许单独巡视高压设备的人员巡视高压设备时，如果确因工作需要，可临时移开或越过遮栏，事后应立即恢复。
A、正确B、错误正确答案：B5.同步发电机励磁绕组加反向直流电流，转子的转向不变，则定子三相交流电动势的相序变为负序。
A、正确B、错误正确答案：B6.在安装RCS9700数据库时，若系统中配置了多台数据库服务器，则“备数据源计算机名”和“主数据源计算机名”应不同。
A、正确B、错误正确答案：A7.国家电网生技[2005]172号《直流电源系统运行规范》规定，交流电源突然中断，直流母线应连续供电，电压波动应不大于额定电压的10％。
A、正确B、错误正确答案：A8.D/A的含义是模数转换。
A、正确B、错误正确答案：B9.对于单端带电的切换压板，在压板断开情况下，活动端可以带电。
A、正确B、错误正确答案：B10.现场使用的安全工器具应符合有关要求。
A、正确B、错误正确答案：B11.3/2开关接线方式的一串中的中间断路器拒动，应将该串两个边断路器跳开即可。
A、正确B、错误正确答案：B12.在机房中应配备专用工业空调，房间内的湿度要控制在适宜范围20%~30%以内，如果房间内过于干燥，就会容易产生静电，对处于弱电环境下运行的设备不利。
A、正确B、错误正确答案：B13.二进制计数中各位的基是2，不同数位的权是2的幂。
A、正确B、错误正确答案：A14.设备安装施工中的接线图主要是指单元接线图。
A、正确B、错误正确答案：B15.零序网中零序电流的流通情况，与网络结构，特别是变压器的接线方式及中性点接地情况有密切的关系。
距离保护习题解答讲课讲稿
距离保护习题解答题1．有—方向阻抗继电器，其整定阻抗Ω︒∠=605.7zd Z ，若测量阻抗为Ω︒∠=302.7J Z ，试问该继电器能否动作?为什么?解：如图1所示Ω<Ω=⨯=︒-︒=2.75.6866.05.7)3060cos(.zd j dz Z Z 故该继电器不能动作。
题2．有一方向阻抗继电器，若正常运行时的测量阻抗为Ω︒∠=305.3J Z ，要使该方向阻抗继电器在正常运行时不动作，则整定阻抗最大不能超过多少(︒=75d ϕ)?解：参照图1。
若在300方向上的动作阻抗小于Ω5.3， 图1 则保护不动作。
即在750方向上： Ω==︒-︒<95.441.15.3)3075cos(.jdz zd Z Z 故整定阻抗最大不能超过4.95Ω。
题3．如图2所示电网，已知线路的正序阻抗km Z /4.01Ω=，︒=70d ϕ，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A I f 350max .=，负荷功率因数9.0cos =f ϕ，85.0='kK ，8.0=''k K ，2.1=k K ，K h =1.15，K zq =1.3，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。
图2Ω︒∠=605.7zd Z Ω︒∠=30..j dz j dz Z +j+1解：1．计算线路阻抗 Ω=⨯=14354.0AB Z Ω=⨯=16404.0BC Z 2．距离保护Ⅰ段的动作阻抗Ω=⨯='='9.111485.01AB k dzZ K Z s 01='t 3．距离保护Ⅱ段的动作阻抗Ω=⨯='='6.131685.02BC k dzZ K Z Ω=+='+''=''1.22)6.1314(80.0)(21dz AB k dzZ Z K Z 灵敏系数：5.158.1141.221>==''=''AB dzlmZ Z K ，满足要求 s 5.01=''t 4．距离保护Ⅲ段的动作阻抗 最小负荷阻抗：Ω=⨯==3.16335.03/1109.0max.min .min .f f f I U ZΩ=⨯⨯⨯==913.16315.13.12.111min .1f h zq k dz Z K K K Zs 5.25.0221=+=∆+=t t t5．各段整定阻抗Ω︒∠=︒∠'='709.11701.1.dz zdZ Z Ω︒∠=︒∠''=''701.22701.1.dz zdZ Z ︒==8.259.0arccos f ϕ Ω︒∠=︒∠=︒∠︒-︒=709.1267072.09170)8.2570cos(1.1.dz zd Z Z题4. 在图3所示网络中，各线路首端均装设有距离保护装置，线路的正序阻抗km Z /4.01Ω=，试计算距离保护1的Ⅰ、Ⅱ段的动作阻抗，Ⅱ段的动作时限。
距离保护例题
距离保护整定计算I 在图（1）所示网络中，各线路均装有距离保护，试对其中保护1的相间短路保护ΙΠ 段进行整定计算。
其中E1的电压为115KV ,最大阻抗为25ΙΠΩ最小阻抗为20Ω.E2的最大阻抗为30Ω 最小阻抗为25Ω E3的最大阻抗为20Ω最小阻抗为15。
已知线路a----b 的最大负荷电流Ω=max .D I 350A ,功率因数cos ϕ=0.9,各线路每公里阻抗z1=km Ω4.0 ，阻抗角l ϕ=70,,电动机的自启动系数=1.5,正常时母线最低工作电压取等于0.9,t ,。
,85.0=Ιrel K ,8.0=Πrel K 2.1=ΙΠrel K 15.1=re K ss K min .L U N U s 5.0312=s t 5.1310=解 ：1． 有关各元件阻抗值的计算线路1—2的正序阻抗 )(12304.021121Ω=×==−−L z Z线路3—4，5—6，7—8的正序阻抗为)(24604.0876543Ω=×===−−−Z Z Z 变压器的等值阻抗为)(1.445.311151005.10100%22Ω=×=×=T T K T S U U Z （注意110kv 是额定电压，而母线电压一般为115kv 高额定5kv 。
115kv 是线电压要折算成相电压，而且要注意单位的统一）2． 距离I 段的整定（1）阻抗整定.)(2.101285.02111Ω=×==−Z K Z rel set 2）动作时间。
s t 01=3． 距离II 段的整定(1)整定阻抗：按下列两个条件选择1）与相邻下一级线路3—4（或5—6或7—8）的保护3（或保护5或保护7）的1段配合)(3.min .ΙΠΠ+=set b AB rel set Z K Z K Z 式中，可取而,85.0=Ιrel K ,8.0=Πrel K )(4.202485.0433.Ω=×==−ΙΙZ K Z rel set 分支系数的计算：设B 母线上的电压为U 。
距离保护例题
Z dz.A 0.8 (0.4 85 0.85 0.4 65) 44.88
K lm 44.88 1.32 1.3 0.4 85
满足要求
若在距A侧40km处发生Rg=16Ω的相间弧光短路
如图所示电网已知线路的正序阻抗线路l1l2上装有三段式距离保护测量元件zq13线路l2距离段的动作时限为2s试求距离保护1的段的动作阻抗整定阻抗及动作时限
距离保护例题
电力工程系 荣雅君
题1．有一方向阻抗继电器，其整定阻抗 Z zd 7.560 ，若测量阻抗为 Z J 7.230， 该继电器能否动作?为什么? ＋j Z 7.560
U f . min I f . max 0.9 110/ 3 163.3 0.35
保护装置的起动阻抗： 1 1 Z dz1 Z f . min 163.3 91 K k K zq K h 1.2 1.3 1.15 动作时限：
t1 t 2 t 2 0.5 2.5s
Z dz. j 25.0230
Z dz . j 44.88 cos(60 30) 38.86
Zd
Rg
Zj.A
60
Z dz. j 38.8630
30
O
Z j. A Z dz. j Z j. A Z dz. j
Ⅰ段不动作 Ⅱ段动作，以0.5s切除故障。
若在距A侧60km处发生金属性相间短路，测量阻 抗 Z J . A 0.4 60 24 Z dz. A ，距离Ⅰ段瞬时动作，切 除故障。
若在距A侧70km处发生金属性相间短路，测量阻 抗 Z J . A 0.4 70 28 Z dz. A ，距离Ⅰ段不动作， 由于 Z J . A Z dz. A ，故距离Ⅱ动作，以0.5s延时切除故障。
输电线路的距离保护习题问题详解
姓名：___________班级: ___________序号：___________输电线路的距离保护习题一、填空题：1、常规距离保护一般可分为、和三部分。
2、距离保护I段能够保护本线路全长的。
3、距离保护第Ⅲ段的整定一般按照躲开来整定。
4、阻抗继电器按比较原理的不同，可分为式和式。
5、方向阻抗继电器引入非故障相电压的目的是为了__________________________________。
6、若方向阻抗继电器和全阻抗继电器的整定值相同，___________继电器受过渡电阻影响大，继电器受系统振荡影响大。
7、全阻抗继电器和方向阻抗继电器均按躲过最小工作阻抗整定，当线路上发生短路时，_______________继电器灵敏度更高。
8、校验阻抗继电器精工电流的目的是__________________。
9、阻抗继电器的0°接线是指_________________，加入继电器的___________________。
10、助增电流的存在，使距离保护的测量阻抗，保护范围，可能造成保护的。
11、根据《220~500kV电网继电保护装置运行整定规程》的规定，对50km以下的线路，相间距离保护中应有对本线末端故障的灵敏度不小于的延时保护。
二、选择题：1、距离保护装置的动作阻抗是指能使阻抗继电器动作的。
（A）最小测量阻抗；（B）最大测量阻抗；（C）介于最小与最大测量阻抗之间的一个定值；（D）大于最大测量阻抗的一个定值。
2、为了使方向阻抗继电器工作在状态下，故要求继电器的最大灵敏角等于被保护线路的阻抗角。
最有选择；（B）最灵敏；（C）最快速；（D）最可靠。
3、距离保护中阻抗继电器，需采用记忆回路和引入第三相电压的是。
（A）全阻抗继电器；（B）方向阻抗继电器；（C）偏移特性的阻抗继电器；（D）偏移特性和方向阻抗继电器。
4、距离保护是以距离元件作为基础构成的保护装置。
(A)测量；（B）启动；（C）振荡闭锁；（D）逻辑。
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距离保护习题课
三段式距离保护整定
例 1.如下图所示网络和已知条件：kV E A 3/115=，两台变压器型号相同：MVA S e 15=、额定电压110/6.6kV 、%5.10=d u ，线路AB 和BC ：km z /45.01Ω=、A I L 300max .=，正常时e L U U 9.0min .=，
以及85.0='rel
K 、8.0=''rel K 、25.1='''rel K 、15.1=re K 、5.1=MS K ，试对保护1的三段式距离保护进行整定（采用全阻抗继电器）： 1）距离I 段定值；
2）距离II 段定值及其灵敏度校验； 3）距离III 段定值及其灵敏度校验。
解： 保护1、2距离I 段：
Ω=⨯='='48.115.1385.01.AB rel act
Z K Z .20.8521.618.36act
rel BC Z K Z ''==⨯=Ω 保护1距离II 段：
与线路BC 的I 段配合
.1.()0.8(13.518.36)25.49act
rel AB act B Z K Z Z '''''=+=⨯+=Ω
与变低差动保护配合
Ω=⨯⨯⨯⨯==7.8410
151********.10%6
6
22e e d T S U u Z .11
()0.7(13.542.35)39.102
act rel AB T Z K Z Z ''''=+=⨯+=Ω
取.125.49act
Z ''=Ω
灵敏度校验：..25.49 1.89 1.513.5
act
A sen
A A
B Z K Z ''''===> 距离III 段
Ω=⨯==2.1993
.03
/1159.0max .min .min .L L L I U Z
Ω='''='''38.921
min ..1.L re
s M rel act Z K K K Z
距离III 段灵敏度校验
近后备：5.184.65
.1338.921..>=='''='''AB act
A sen
Z Z K
远后备：.1.92.38
2.63 1.251
3.521.6
act sen
A A
B B
C Z K Z Z ''''''===>++
例2.在图1所示网络中装设了反应相间短路的距离保护。
已知：线路的正序阻抗10.45/x km =Ω；系统
阻抗：min 20Ms x =Ω，min 10Ns x =Ω，max max 25Ms Ns x x ==Ω；0.85I II
rel
rel K K ==。
试对距离保护1的第I 、II 段进行整定计算，并校验II 段灵敏度。
解：1保护1第I 段：.119.125I
set Z =Ω；
10I t s =。
2保护1第II 段：.230.6I
set Z =Ω；.1
1.min .2()II II I set rel M N b set Z K L z K Z -=+。
用图3所示网络计算.min b K 。
图3 求分支系数所用网络
.min 67.5
2.725
b K =
=， 则.10.85(22.5 2.730.6)89.352()II
set Z =⨯+⨯=Ω
.289.352
3.971 1.2522.5
II
sen K =
>
满足要求。
3、如图3，已知：网络的正序阻抗Z 1=0.45Ω/km ，阻抗角65L ϕ=。
线路上采用三段式距离保护，其第I 、II 、III 段阻抗元件均采用0°接线的方向阻抗继电器，继电器的最灵敏角65sen ϕ=，保护2的
延时
22t s III =，线路AB 、BC 的最大负荷电流均为400A ，负荷的自起动系数2,ss K =继电器的返回系数 1.2re K =，并设0.85I rel K =，
1.15II
rel K =，负荷的功率因数cos 0.9D ϕ=，变压器采用了能保护整个变压器的无时限纵差保护。
试求：距离保护1第 I 段的动作阻抗，第II 段、第III 段的灵敏度与动作时间。
（24分）
.max 40sB X =Ω
1284.7T T Z Z ==Ω
图3
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：
1min ()II I set rel AB rel b BC Z K Z K K Z II ⋅⋅=+
min min max 1013.5
(
1)(1) 1.59
40sA AB b sB X Z K X ⋅⋅⋅++=+=+=
10.8(13.50.85 1.590.4538)29.29set Z II ⋅=+⨯⨯⨯=Ω （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）
min min max 1013.5
(
1)(1) 1.59
40sA AB b sB X Z K X ⋅⋅⋅++=+=+=
1
84.70.7(13.50.7 1.59)42.442set Z II
⋅=+⨯⨯=Ω 对以上两种情况，取较小者，所以： 129.29set Z II
⋅=
Ω
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，
min
1cos()L set III rel re ss L D Z Z K K K ϕϕIII ⋅⋅=
-，
min min max 142.89L L L U Z I ⋅⋅⋅=
==Ω，
1cos 0.925.8D ϕ-==︒，
1142.89
66.811.15 1.22cos(6525.8)set Z III ⋅=
=Ω
⨯⨯⨯-
灵敏度：
（1）考虑本线路末端：
166.81 4.93 1.513.5set AB Z K Z III ⋅===>sen 近
（2）考虑相邻元件
a ：相邻线路末端
1
max set AB b BC Z K Z K Z III
⋅⋅=
set 远
＋，
max max min 2013.5
(
1)(1) 2.12
30sA AB b sB X Z K X ⋅⋅⋅++=+=+=
1
max 66.81 1.34 1.213.5 2.1217.1set AB b BC Z K Z K Z III ⋅⋅===>⨯sen 远
＋＋ 满足要求。
b ：相邻变压器低压侧出口
1
max set AB b T Z K Z K Z III
⋅⋅=
sen 远
＋
''max max ''
min 2013.5(1)(1) 2.1230sA AB b sB X Z K X ⋅⋅⋅++=+=+= 1
max 66.810.33 1.213.5 2.1284.7set AB b T Z K Z K Z III ⋅⋅===<⨯sen 远
＋＋
不满足要求，认为III 段不能作为变压器的后备保护
动作时间：
12
20.5 2.5t t t s III III
=+∆=+=。