電力系統(tǒng)繼電保護(hù)典型例題詳解考試題

1、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理例題詳解例題詳解一、三段式電流保護(hù)整定計(jì)算舉例一、三段式電流保護(hù)整定計(jì)算舉例 如圖所示網(wǎng)絡(luò)中中，對(duì)保護(hù)如圖所示網(wǎng)絡(luò)中中，對(duì)保護(hù)A進(jìn)行三段式電流進(jìn)行三段式電流保護(hù)整定計(jì)算，并計(jì)算繼電器的動(dòng)作電流。線保護(hù)整定計(jì)算，并計(jì)算繼電器的動(dòng)作電流。線路路AB的負(fù)荷電流為的負(fù)荷電流為230A,Kk=1.25; Kk=1.1；Kk=1.2;Kzq=1.5; Kh=0.85。 Z1=0.4(歐姆歐姆/公里）公里） ，nCT=300/5。1.線路線路AB的保護(hù)的保護(hù)A速斷保護(hù)速斷保護(hù)n求動(dòng)作電流求動(dòng)作電流n為保證選擇性，按躲開(kāi)線路為保證選擇性，按躲開(kāi)線路AB末端的最大短末端的

2、最大短路電流路電流Id(3).B.max整定速斷整定速斷n不完全星形接線兩繼電器方式時(shí)繼電器的動(dòng)作不完全星形接線兩繼電器方式時(shí)繼電器的動(dòng)作電流電流)(67. 2)4 . 0154(3/3725. 1)(min.)3(max.KAZZEKIKIABskBdkAdz)(5 .446076. 2.ANIICTAdzAdzJn動(dòng)作時(shí)間動(dòng)作時(shí)間 ( 固有動(dòng)作時(shí)間固有動(dòng)作時(shí)間 )：tA=0 sn靈敏度校驗(yàn)：靈敏度校驗(yàn)： 滿足要求滿足要求%15%32%1001582.4%100%)(82.4)567.23/3723(4 .01)23(1minminmax.1minlllkmZIEZlsAdzs2.線路線路A

3、B保護(hù)保護(hù)A的的II段保護(hù)段保護(hù)n求動(dòng)作電流求動(dòng)作電流n與下條線路電流速斷動(dòng)作值配合：與下條線路電流速斷動(dòng)作值配合：n不完全星形接線兩繼電器方式時(shí)繼電器的動(dòng)作不完全星形接線兩繼電器方式時(shí)繼電器的動(dòng)作電流電流)(22. 1)4 . 0354 . 0154(3/3725. 11 . 1)(min.)3(max. .KAZZZEIKKIBCABscdkkAdz)(3 .206022. 1 . .ANIICTAdzAdzJn動(dòng)作時(shí)間動(dòng)作時(shí)間 ：n靈敏度校驗(yàn)：靈敏度校驗(yàn)： 系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，本線路末端發(fā)生兩相短路系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，本線路末端發(fā)生兩相短路 (最不利情況下，動(dòng)作最不靈敏最不利情況下，動(dòng)作

4、最不靈敏) 滿足要求滿足要求)(5 . 0 stttBA3 . 138. 122. 1)154 . 0533723()23( .max. .min.AdzABssAdzBdlmIZZEIIK3.線路線路AB的保護(hù)的保護(hù)A的的III段保護(hù)段保護(hù)n求動(dòng)作電流求動(dòng)作電流n躲過(guò)本線路最大負(fù)荷電：躲過(guò)本線路最大負(fù)荷電：n不完全星形接線兩繼電器方式時(shí)繼電器的動(dòng)作不完全星形接線兩繼電器方式時(shí)繼電器的動(dòng)作電流電流)( 1 . 860487. 0.ANIICTAdzAdzJ)(487. 023085. 05 . 12 . 1)(max.kAIKKKIfhzqKAdzn動(dòng)作時(shí)間動(dòng)作時(shí)間 （階梯時(shí)限特性）（階梯時(shí)限

5、特性）：n靈敏度校驗(yàn)（靈敏度校驗(yàn)（1）：）：n近后備：系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，本線路末端發(fā)生近后備：系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，本線路末端發(fā)生兩相短路兩相短路 (最不利情況下，動(dòng)作最不靈敏最不利情況下，動(dòng)作最不靈敏) 滿足要求滿足要求5 . 145. 3487. 0)154 . 0533723()23( .max.min.AdzABssAdzBdlmIZZEIIK)(5 . 25 . 025 . 12stttttCBAn靈敏度校驗(yàn)（靈敏度校驗(yàn)（2）：）：n遠(yuǎn)后備：系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，相鄰線路末端發(fā)遠(yuǎn)后備：系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，相鄰線路末端發(fā)生兩相短路生兩相短路 (最不利情況下，動(dòng)作最不靈敏最不利情況下，動(dòng)作

6、最不靈敏) 滿足要求滿足要求5 . 152. 1487. 0)354 . 0154 . 0533723()23( .max.min.AdzBCABssAdzcdlmIZZZEIIK二、在雙電源系統(tǒng)中，負(fù)荷潮流方向、饋電線二、在雙電源系統(tǒng)中，負(fù)荷潮流方向、饋電線路過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限如圖所示。問(wèn)路過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限如圖所示。問(wèn):(1)輸電線路過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間輸電線路過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間;(2)哪些線路過(guò)電流保護(hù)必須安裝功率方向元件哪些線路過(guò)電流保護(hù)必須安裝功率方向元件?(3)在給定潮流方向的情況下在給定潮流方向的情況下,線路線路Lab,Lbc上上功率方向元件的動(dòng)作行為如何？功率方向元件的動(dòng)作行為如

7、何？解：解：(1)按階梯時(shí)間特性計(jì)算保護(hù)按階梯時(shí)間特性計(jì)算保護(hù)14的的過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限。過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限?？紤]電源考慮電源EM 單獨(dú)作用單獨(dú)作用:保護(hù)保護(hù)8為其末端線路保護(hù)，以其為基準(zhǔn)進(jìn)為其末端線路保護(hù)，以其為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算：行計(jì)算： t3=t8+ t=1.5+0.5=2s t1=maxt3,t6,t7 + t= t3+ t=2.5考慮電源考慮電源EN 單獨(dú)作用時(shí)單獨(dú)作用時(shí)保護(hù)保護(hù)5為其末端線路保護(hù)，以其為基準(zhǔn)進(jìn)為其末端線路保護(hù)，以其為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算：行計(jì)算： t2=t5+ t=1+0.5=1.5s t4=maxt2,t6,t7 + t=t7+ t =2.5s(2)必須安裝功率方向元件的過(guò)電流

8、保護(hù)必須安裝功率方向元件的過(guò)電流保護(hù)a.母線母線A出線的保護(hù)：出線的保護(hù)：保護(hù)保護(hù)5為負(fù)載線路保護(hù)，則保護(hù)為負(fù)載線路保護(hù)，則保護(hù)1不需設(shè)不需設(shè)置功率方向元件。置功率方向元件。b.母線母線C出線的保護(hù)：出線的保護(hù)：保護(hù)保護(hù)8為負(fù)載線路保護(hù)，則保護(hù)為負(fù)載線路保護(hù)，則保護(hù)4不需設(shè)不需設(shè)置功率方向元件。置功率方向元件。c.母線母線B出線的保護(hù)：出線的保護(hù)：保護(hù)保護(hù)3，7的動(dòng)作時(shí)間相等，均為最大動(dòng)的動(dòng)作時(shí)間相等，均為最大動(dòng)作時(shí)間作時(shí)間: tmax=t3=t7=2s則保護(hù)則保護(hù)2，3均需設(shè)置功率方向元件均需設(shè)置功率方向元件（方向標(biāo)于圖中，與保護(hù)正方向相同）（方向標(biāo)于圖中，與保護(hù)正方向相同）保護(hù)保護(hù)6，7為

9、負(fù)載線路保護(hù)，則保護(hù)為負(fù)載線路保護(hù)，則保護(hù)6，7不需設(shè)置功率方向元件。不需設(shè)置功率方向元件。(3)給定潮流方向下功率方向元件動(dòng)作行為給定潮流方向下功率方向元件動(dòng)作行為分析分析a.線路線路Lab上潮流方向與保護(hù)上潮流方向與保護(hù)2動(dòng)作正方向相動(dòng)作正方向相反：保護(hù)反：保護(hù)2功率方向元件不動(dòng)作。功率方向元件不動(dòng)作。b.線路線路Lbc上潮流方向與保護(hù)上潮流方向與保護(hù)3動(dòng)作正方向相動(dòng)作正方向相同：保護(hù)同：保護(hù)3功率方向元件動(dòng)作。功率方向元件動(dòng)作。（但此時(shí)保護(hù)（但此時(shí)保護(hù)3電流元件不動(dòng)作，因此方向電流元件不動(dòng)作，因此方向性電流保護(hù)不動(dòng)作。）性電流保護(hù)不動(dòng)作。）三、三、如圖所示，在一百一十千伏輸電線路中，如圖

10、所示，在一百一十千伏輸電線路中，線路線路AB的負(fù)荷電流為的負(fù)荷電流為335A, Kzq=1.5;Kfh=1.15,Kk=0.85;Kk=1.25 。負(fù)荷電流功率因數(shù)為負(fù)荷電流功率因數(shù)為cos =0.8,其余參數(shù)見(jiàn)附圖。其余參數(shù)見(jiàn)附圖。 110KV 25KM 36KM 18KM 計(jì)算：計(jì)算：線路線路AB零度接線相間方向阻抗距離保護(hù)一段、零度接線相間方向阻抗距離保護(hù)一段、三段動(dòng)作值。三段動(dòng)作值。其中：其中：阻抗繼電器最大動(dòng)作靈敏角為阻抗繼電器最大動(dòng)作靈敏角為: 75度；短路度；短路阻抗角為阻抗角為: 75度；系統(tǒng)阻抗為度；系統(tǒng)阻抗為:Xs=9.5歐姆；歐姆；單位線路長(zhǎng)度的阻抗為單位線路長(zhǎng)度的阻抗為

11、: X1=0.4(歐姆歐姆/公公里里)；電流互感變比為；電流互感變比為NLH=1200/5。解：（解：（1）距離保護(hù)一段動(dòng)作值整定）距離保護(hù)一段動(dòng)作值整定 Zdz.A = Kk ZAB = 0.85 0.4 25=8.5 Zdz.A.J = Zdz.A .NLH/NYH = 1.86 （2）距離保護(hù)三段動(dòng)作值）距離保護(hù)三段動(dòng)作值 ZfA.max=0.9UN/IfA.max =170.62 全阻抗動(dòng)作值：全阻抗動(dòng)作值：Zdz.A = ZfA.max /(KkKzqKh) = 79.13 方向阻抗動(dòng)作值：方向阻抗動(dòng)作值： f = arccos(0.8) = 36.870Zdz.A* = Zdz.A /cos( d - f ) = 79.13/ cos(750 - 36.870) = 100.6 Zdz.A*J = Zdz.A* .NLH/NYH = 21.95 四、四、阻抗比相方程為阻抗比相方程為 900 arg(ZzdZJ)/ (Zzd+ZJ) 900畫(huà)出阻抗繼電器動(dòng)作特性、測(cè)量阻抗位于畫(huà)出阻抗繼電器動(dòng)作特性、測(cè)量阻抗位于動(dòng)作邊界時(shí)的比相相量及交流接線圖。動(dòng)作邊界時(shí)的比相相量及交流接線圖。 解解:(1)首先畫(huà)出阻抗繼電器動(dòng)作特性、測(cè)量首先畫(huà)出阻抗繼電器動(dòng)作特性、測(cè)量阻抗位于動(dòng)作邊界時(shí)的比相相量；阻抗位于動(dòng)作邊界時(shí)的比相