国网考试电力系统继电保护题库.doc

第一章 绪论 习题 在图1-1所示的网络中，设在d点发生短路，试就以下几种情况评述保护1和保护2对四项基本要求的满足情况： 保护1按整定时间先动作跳开1DL,保护2起动并在故障切除后返回； 保护1和保护2同时按保护1整定时间动作并跳开1DL和2DL； 保护1和保护2同时按保护2整定时间动作并跳开1DL和2DL； 保护1起动但未跳闸，保护2动作跳开2DL； 保护1未动，保护2动作并跳开2DL； 保护1和保护2均未动作 图1-1 习题1-1图 第二章 电网的电流保护和方向性电流保护 一、三段式相间电流保护 例题 例题2.1 欲在图2-1所示的35KV中性点不接地电网中变电所A母线引出的线路AB上，装设三段式电流保护，保护拟采用两相星形接线。试选择电流互感器的变比并进行I段、II段、III段电流保护的整定计算，即求I、II、III段的一次和二次动作电流（I’dz、I’dz·J、I’’dz、I’’dz·J、I dz、I dz·J）、动作时间（t’、t’’、t）和I段的最小保护范围lmin%，以及II段和III段的灵敏系数K’’lm、Klm(1)、Klm(2)　。对非快速切除的故障要计算变电所母线A的残余电压。已知在变压器上装有瞬动保护，被保护线路的电抗为0.4Ω/km，可靠系数取K’k=1.3，K’’k=1.1，Kk=1.2，电动机自启动系数Kzq=1.5，返回系数Kh＝0.85，时限阶段△t=0.5s，计算短路电流时可以忽略有效电阻。其他有关数据按3种方案列于表1中。 图2-1 例题2.1图 表1 三种方案 方　案 系统电抗 Xs(Ω) 线路长度 l (km) 变　压　器 额定负荷 Se·fh(MVA) 10kV线路保护最长动作时间tiθ(s) Se·B(MVA) Ud% 1 0.3 10 2×10 7.5 15 2.5 2 0.8 8 2×7.5 7.5 10 2 3 2 15 2×5.6 7.5 8 1.5 解　参见图2-1。已知Xs=0.3Ω，l =10km， SB=2×10 MVA， Ud%=7.5， Sfh=15MVA， t10＝2.5s。 1 求电流I段定值 （1） 动作电流I’dz I’dz＝K’k× Ｉd·B·max＝1.3×4.97＝6.46（kA） 其中　 Ｉd·B·max＝ES/（Xs＋XAB）＝（37/）/（0.3＋10×0.4）＝4.97（kA） (2) 灵敏性校验，即求l min l min = 1/Zb× (（/2)·Ex/ I’dz － Xs,max) = 1/0.4× ( (37/2) / 6.46 － 0.3)=6.4 (km) l min % = 6.4/10 × 100% = 64% 15% 2 求电流II段定值 (1) 求动作电流I’’dz 为与相邻变压器的瞬动保护相配合，按躲过母线C最大运行方式时流过被整定保护的最大短路电流来整定（取变压器为并列运行）于是 Ｉd·C·max＝ES/（Xs＋XAB＋XB／2）＝（37/）/（0.3＋4＋9.2/2）＝2.4（kA） I’’dz＝K’’k·Ｉd·C·max　＝ 1.1×2.4＝2.64（kA） 式中　　　XB　＝ Ud%×（U2B / SB） ＝ 0.075×（352／10）＝9.2（Ω） （2）　灵敏性校验 K’’lm=Ｉd·B·min / I’’dz　＝/ 2×4.97／2.64　＝1.63 1.5满足要求 （3）求动作时间t（设相邻瞬动保护动作时间为0s） t’’ = 0+0.5 = 0.5 (s) 3 求电流 III段定值 求动作电流I I=(K/K)×K×I=(1.2/ 0.85)×1.5×247=523(A) 式中 I=S/（U）=15/（×35）=247（A） 灵敏性校验 本线路末端短路时 Klm (1) =((/2) ×4.97)/0.523=8.221.5 满足要求 相邻变压器出口母线C（变压器为单台运行）三相短路时 Ｉ（3）d·C·max　＝　ES/（Xs＋XAB＋XB）＝（37/）/ (0.3+4+9.2) = 1.58（kA） 考虑C点短路为y，d11接线变压器后短路，当该点为两相短路时，对所研究的保护动作最不利，又因保护接线采用两继电器式两相星形接线，故有 Ｉ（2）d·min　＝　(1/2)Ｉ（3）d·C·min　 故Klm (2) =　0.5×1580／523　＝1.5 1.2　满足要求 如采用三继电器式两相星形接线，灵敏系数还可提高1倍。 4. 求电流互感器变比及继电器动作电流 (1) 求电流互感器变比：按两台变压器在运行时为最大工作电流的计算条件，故 Ｉg·max　＝2SB／ UＥ×1.05　＝（2×10／×35）