电力系统继电保护教学课件 继电保护习题1解答.docVIP

1－1题 某单电源系统如下图所示。试问： 1）在d1处发生短路时，应当由哪些断路器跳闸？ 2）在d2处发生短路时，应当由哪些断路器跳闸？ 3）在d2处发生短路时，如果3DL拒动，而1DL跳闸，那么，应当如何评价3DL、1DL？ 4）在d2处发生短路时，如果2DL拒动，而1DL跳闸，那么，应当如何评价2DL、1DL？ 答：1）当d1短路时，应当由6DL跳闸（包含保护6动作、6DL跳闸，本课程的含义均指这两方面）。 如果断路器6DL因失灵而拒跳，则应当由2、4DL跳闸，由3、5DL跳闸也可以。（注：后续课程的方向保护、阻抗保护中，均具有方向识别的功能，此时，正解应当是由2、4DL跳闸）。 以下内容供了解：实际工程中，还有一种保护称为“失灵保护”（本教材在母线保护中介绍），全称为：“断路器失灵保护”，逻辑构成如下图。如果保护n发出跳闸命令，而断路器n拒跳，则称为断路器n失灵。 当d1短路时，如果保护6动作，而断路器6DL因失灵拒跳，则由下图的逻辑再次命令3、5、6DL跳闸，从而保证切除故障；如果保护6未动作（出现保护6拒动，而不是6DL拒跳），则由2、4DL跳闸（此时，“保护发出跳闸命令”＝0）。 2）当d2短路时，应当由2、3DL跳闸。 3）如果保护3拒动或3DL拒跳，则应当由4DL跳闸，因此，3DL拒跳时，1DL的跳闸属于误动，失去了选择性，扩大了停电范围。 4）如果2DL拒动，则应当由1DL跳闸，此时，1DL起到远后备的作用，属于正确动作。 1－5 何谓主保护、后备保护和辅助保护？远后备和近后备有何区别？各有何优缺点？ 答：1）主保护：以最短的延时切除被保护元件范围内故障的保护，通常由I段和II段共同构成主保护的功能。 后备保护：在主保护或断路器拒动时，起到切除故障作用的保护。后备保护又分为：近后备和远后备。 辅助保护：作为补充主保护和后备保护的不足而增设的比较简单的保护。 2）近后备保护的作用：当控制同一台断路器跳闸的主保护拒动时，能够起到保护的作用。如上图中，d2短路时，如果2DL的主保护(I、II段)拒动，则由2DL的后备保护（第III段）再次向2DL发出跳闸命令，此时2DL的第III段起到了近后备的作用。利：故障切除的范围不受影响；弊：断路器拒动时，无法切除故障。 远后备保护的作用：发生故障时，如果应当跳闸的保护或断路器拒动，则由靠近电源的上一级保护动作跳闸，此时，上一级的保护所起到的作用称为：远后备保护动作。如上图中，d2短路时，如果2DL的保护或断路器拒动，则由靠近电源的1DL保护动作跳闸，此时，1DL保护起到了2DL的远后备作用。利：保证故障能够切除；弊：扩大了停电的范围（如上图，多切除了一条M母线及其引出的线路），同时，切除时间较长。 1－6 试说明：对继电保护的基本要求有哪几项？各项要求的意义何在？如何判断各项要求的满足与不满足？在某些情况下，是否可以减免某一项？为什么？ 答：1）继电保护的基本要求有四项：可靠性、选择性、灵敏性、速动性。 2）各项的意义及满足与否： 可靠性要求：不误动，不拒动。 选择性要求：仅切除故障元件，保证停电范围最小。当然，在应当动作跳闸的断路器或保护拒动时，由靠近电源的上一级保护和断路器再跳闸，也属于有选择性动作。 灵敏性要求：在设定的保护范围内发生任何故障时，要求保护设备具有足够的反应能力。 速动性要求：尽快地切除故障，避免烧坏电气设备，避免引起电力系统的稳定破坏，尽快恢复电压。 各项达到上述要求时，即可判断为满足要求，反之，就是不满足要求。 3）继电保护的四项要求是判断继电保护设计、制造、运行等各个环节性能优劣的基本依据。 四项要求缺一不可，当然，在具体的实践中，有些要求是相互矛盾的，这就需要根据实际情况进行权衡，再确定侧重点。如：采取提高防误动的措施时，就可能带来拒动的风险；反之，采取提高防拒动的措施时，又可能带来误动的风险。再如：过分强调选择性时，有可能降低了可靠性。 2－13 如下图所示网络，试对保护1进行三段式电流保护的整定计算（只求一次的“三要素”），计算中，取I段可靠系数,II段可靠系数，III段可靠系数，返回系数，自启动系数，线路阻抗为。 解：1）保护1的I段整定计算 灵敏校验： 所以，有：，符合的要求。 取：。 2）保护1的II段整定计算 因此，保护1的II段电流整定值为： （注：其中） 灵敏校验： ，满足要求。 取： 3）保护1的III段整定计算 ，满足的要求。 又因，C处短路时，流经保护1的最小电流出现在这样的条件：A系统为最小方式，B系统为最大方式，两相相间短路。所以，验算的最小电流为： 所以，远后备的灵敏度为： ，满足要求。 时间整定：。 整定计算完毕，均符合要求。 （注：1、其中； 2、会进行本题的整定计算后，2－2题就容易了。） 2－31