新教材第四章答案修正版(论文资料).doc

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4-18 图4.1所示系统中,发电机以发电机-变压器组方式接入系统,最大开机方式为4台机全开,最小开机方式为两侧各开1台机,变压器T5和T6可能2台也可能1台运行。其参数为: 图4.1 系统示意图 ;;,,,,;,;线路阻抗,,线路阻抗角均为,,负荷功率因数角为;,,,,变压器均装有快速差动保护。试解答: 为了快速切除线路上的各种短路,线路A-B、B-C应在何处配备三段式距离保护,各选用何种接线方式?各选用何种动作特性? 答:应该在1,2,3,4处配备三段式距离保护;选用接地距离保护接线方式和相间距离保护接线方式;它们的I,II段选择具有方向特性的距离保护,III选用具有偏移特性的距离保护。 整定保护1~4的距离I段,并按照你选定的动作特性,在一个阻抗复平面上画出各保护的动作区域。 答:线路AB的正序阻抗 线路BC的正序阻抗 保护1,2的距离I段 保护3,4的距离I段 保护1~4距离I段在阻抗复平面上的动作区域如图4.1.1所示,圆周1、2、3、4分别对应保护1、2、3、4距离I段的动作特性: 图4.1.1 保护1~4距离I段的动作特性 分别求出保护1、4接地距离II段的最大、最小分支系数; 答:对保护1: (I)当与相邻下级线路距离保护I段相配合时 , (II)当与相邻变压器的快速保护相配合时 , 对保护4: (I)当与相邻下级线路距离保护I段相配合时 , (II)当与相邻变压器的快速保护相配合时 , 分别求出保护1、4接地距离II、III段的定值及时限,并校验灵敏度。 答:保护1距离II段的整定: (1)整定阻抗:按下面两个条件选择 1)当与相邻下级线路距离保护I段相配合时 2)当与相邻变压器的快速保护相配合时 所以取 (2)灵敏度校验:,满足灵敏度要求。 (3)动作时限:与相邻保护3的II段配合 ,它能同时满足与相邻线路保护以及相邻变压器保护配合的要求。 距离III段的整定: (1)整定阻抗:按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定 取,,和,,于是 (2)灵敏度校验: 1)本线路末端短路时灵敏系数: 2)相邻设备末端短路时灵敏系数: 相邻线路末端短路时灵敏系数 利用问题(3)中求灵敏系数的结论,只要令即可 当X34.1、X56.0分别取最小值,而X12.1、X34.0、X12.0分别取最大值时,K1b就取最大值 即当时, 相邻变压器末端短路时灵敏系数 此时,, 所以灵敏度校验满足要求。 (3)动作时限:与相邻设备保护配合 ,它能同时满足与相邻线路保护和相邻变压器保护的配合要求。 保护4距离II段的整定: (1)整定阻抗:按下面两个条件选择 1)当与相邻下级线路距离保护I段相配合时 2)当与相邻变压器的快速保护相配合时 所以取 (2)灵敏度校验: (3)动作时限:与相邻保护2的I段配合 ,它能同时满足与相邻线路保护以及相邻变压器保护配合的要求。 距离III段的整定: (1)整定阻抗:按躲过正常运行时的最小负荷阻抗整定 取,,和,,于是 (2)灵敏度校验: 1)本线路末端短路时灵敏系数: 2)相邻设备末端短路时灵敏系数: 相邻线路末端短路时灵敏系数 当X12.1、X56.0分别取最小值,而X34.1、X12.0、X34.0分别取最大值时,K4b就取最大值 即当时, 相邻变压器末端短路时灵敏系数 此时,, 所以灵敏度校验满足要求。 (3)动作时限:与相邻设备保护配合 ,它能同时满足与相邻线路保护和相邻变压器保护的配合要求。 当AB线路中点处发生BC两相短路接地时,哪些地方的哪些测量元件动作,请逐一列出。保护、断路器正常工作情况下,哪些保护的何段以什么时间跳开了哪些断路器将短路切除? 答:当AB线路中点处发生BC两相短路接地时,接地距离保护中:B相,C相的接地距离保护的测量元件动作;相间距离保护中:BC相间距离保护的测量元件动作; 保护、断路器正常工作情况下保护,保护1的B,C相的接地距离保护I段、BC相间距离保护I段、保护2的B,C相的接地距离保护I段、BC相间距离保护的I段,将在故障瞬间跳开保护1,2处的断路器,从而将短路切除。 短路条件同(5),若保护1的接地距离I段拒动、保护2处断路器拒动,哪些保护以何时间跳开何断路器将短路切除。 答:保护1的相间距离I段将在故障瞬间跳开保护1处的断路器,保护4的距离III段延时1s跳开保护4处的断路器。 假定各保护回路正确动作的概率为90%,在(5)的短路条件下,全系统中断路器不被错误切除任意一个的概率是多少?体会保护动作可靠性应要求到多高。 答:假定保护1在发电厂侧还有1套远后备保护,则线路AB中点短路后应该有4个断路器的跳闸回路被4套保护起动,如果各保护回路正确动作的概率只有90%,则

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