1、3、网络如所示，已知：线路 AB(A 侧) 和 BC 均装有三段式电流保护 , 它们的最大负荷电流分别为 120A 和 100A, 负 荷 的自 起动 系数 均为 1.8 ； 线路 AB 第段 保护的 延时 允许 大于 1s；可 靠系 数K relI1.25 ,K relII1.15 ， K relIII1.2， K rel1.15 ( 躲开最大振荡电流时采用), 返回系数K re0.85 ； A电 源 的 X sA.max15 ,X sA.min20 ； B 电 源 的 X sB. max 20，XsB. min25；其它参数如图。试决定：线路AB(A 侧 )各段保护动作电流及灵敏度。402
2、4解： 1、求瞬时速断电流保护动作电流及灵敏度AB 线路是双电源的线路，因此动作电流必须大于流过A 侧开关可能的最大电流。注：不考虑采用方向元件时。1）1）A 电源在最大运行方式下, B 母线最大三相短路电流I k(3.max)1150001210A3 (1540)2）2）B 电源在最大运行方式下，A 母线最大三相短路电流I k(3.max)1150001110A3( 2040)3）3）AB 电源振荡时 , 流过 A 侧开关最大电流为I k(3.max)21150001770A大。 3(152040) 注：计及两侧电源相位差为180 时振荡电流为最所以： I op1.15 17702040AX
3、 L. minEX s.min11510320 8.192I op22040XL . min100%8.19100%20.48%X AB4015（ 2）求限时电流速断保护动作值和灵敏系数I k(3.max)1150001720 A5520243()5520I op.B1.2517202150A求最小分支系数K b. min ： 注：由于有电源助增，流过保护安装处的短路电流不等于短路点总短路电流，因此需要计及分支影响，求保护动作值时应采用最小分支系数。Kb .min15403.2125K relI op1.152150773AK b .minI op.B3.2K sen1151031.25260
4、773(3) 求定时限过电流保护动作电流及灵敏度I op1.21.8120305A动作电流为：0.85K sen1151033.14近后备灵敏度为：260 305 1.5 满足要求。当作为远备保护时，应采用C 变电站母线两相短路的最小短路电流，并计及分支电流影响，分支系数应计最大值。K b.max120404最大分支系数为：20 注：计算灵敏系数时应采用最大分支系数。X20402039总阻抗为：40( 2)11510 3最小两相短路电流为：I k .min2391470 AK sen14701.21远后备灵敏度为：4305 1.2 满足要求。4、如图所示网络中，已知：电 源 等 值 电 抗 X
5、 1X 25， X 08； 线 路 AB 、 BC 的 电 抗 X 10.4 / km ，X0 1.4 / km ；变压器T1 额定参数为31.5MV A ， 1106.6kV ， k 10.5，其它参数如图所示。试决定线路 AB 的零序电流保护的第段、第段、第段的动作电流、灵敏度和动作时限。T220km50kmT1解： 1、计算零序电流线路 AB ： X 1X 20.4208； X 01.4 2028；线路 BC ： X 1X 20.45020； X 01.4 5070；变压器 T1 ： X 1X 2 0.1051102 / 31.540.33 。求 B 母线短路时的零序电流：X 1X 21
6、3， X 036因为 X 0 X 1，所以 I k(10) I k(10.1)故按单相接地短路作为整定条件，两相接地短路作为灵敏度校验条件。注：可通过比较正序总阻抗与零序总阻抗的大小，选择单相接地或两相接地短路作为保护动作电流的计算条件。I k(10.1)I k1X 2X2X 0 注：按变压器不接地运行计算。 EsX 2X 1X 2.X 0X 2X 0X 2X 011500013780 A1336 )13363(131336注：用正序等效定则求出零序量。3I k(10.1)37802340AI k(10)1150001070 A3(131336) 注：求单相接地短路时，零序电流。因零序电流等于
7、正序电流。 3I k(10)310703210A在线路 AB 中点短路时，X 1X 2 9 ， X 022I k(10.1)115103991250A3(9922)229223I k(10.1)312503750 AB 母线的三相短路电流I k(3.B)1150005110 A3(58)求母线 C 短路时的零序电流：X1X 233， X 01063I k(10. 1)3 1150003333813A3( 3333106)106331063I k(10)31150001158A3( 3333106)2、各段保护的整定计算及灵敏度校验(1) (1) 零序段保护：I opI1.253210 4010
8、 A单相接地短路：401031150002 0.4L 1.4L ) 注：按某点单相接地短路时，3(2583 倍零序电流等于保护定值，即可求出保护区。所以L 14.4km 0.520km 注：此值即为最大保护区长度。两相接地短路：401031150003( 50.4L16 2 1.4L ) 注： 16 为电源零序阻抗的2 倍。 所以L 9 km 0.2 20km 注：此值即为最小保护区长度。（ 2）零序段保护： I opII 1.15 1.25 1160 1670A23401.4K sen满足要求。1670 1.3动作时限： t0II p0.5s(3)零序段保护因为是 110kV 线路 , 可不
9、考虑非全相运行情况, 按躲开末端最大不平衡电流整定：I opIII1.25 1.50.5 0.1 5110 480AK sen23404.9480近后备：满足要求。K sen8131.69远后备：480满足要求。动作时限： topIII. AtopIII.Bt0.5 0.5 1s5. 如下图所示 35kV电网，图中阻抗是按37kV 归算的有名值， AB线最大负荷9MW ，cos0.9 ，自启动系数 K ss1.3 。各段保护可靠系数均取1.2，电流继电器返回系数为 0.9，变压器负荷各自保护的动作时间为1s。计算 AB 线三段电流保护的整定值，并校验灵敏系数。ABCD S1012T2306.3
10、30T19.4E6. 如图 220kV网络，对开关 1处配置的三段式零序电流保护（不考虑非全相运行状态时系统发生振荡的情况） 进行整定计算定值、 动作时间并校验灵敏度。 （=K K relrelrel，零序最大不平衡电流的计算系数设为0.1。 C母线三段零序电流保护动作时间为1秒 ）。ABCS12S=40X =30 X11X 1=25 X 1=15 220kVXX 0=115X 0=100 X =17 =12 00第二次1.如图网络，对在 1处配置的三段式距离保护进行整定计算并校验灵敏度。（线路阻抗角为0, 功率因数角 250，自启动系数2.0，返回系数 1.05 ，K rel，rel，rel
11、=1.2。65=0.85 K=0.8 KC母线三段动作距离保护动作时间为1.5秒，变压器负荷保护动作时间为1.0秒 ） 。A1B2CX 1=25X 1=20SX =15 I max=50A1X 1=40 S20MVAUk%=0.13110kV2. 如 图 网 络 ， 对 在 A、 B处 配 置 的 距 离 保 护 、 进 行 整 定 计 算 并 校 验 灵 敏 度 。=0.85=K z =0.45/KM（K rel）。rel ， 1ABCX 1=70KMDX 1=40KMS31.51818X 1=20 /25SX 1=70KMX 1 =40KMX 1=15 /255、网络参数如图所示，已知：系
12、统等值阻抗X A10，X B. min30 、最大阻抗为无穷大； 线路的正序阻抗 1 0.45 km，阻抗角k65；线路上采用三段式距离保护，阻抗元件均采用方向阻继电器，继电器最灵敏角sen65；保护的段时限为2s；线路AB 、 BC 的最大负荷电流I L . max 400 A,负荷自起动系数为2，负荷的功率因数cos0.9；变压器采用差动保护，变压器容量 215MVA 、电压比110 / 6.6kV 、电压阻抗百分数 U k % 10.5% 。试求保护 A 各段动作阻抗，灵敏度及时限。解： 1、保护 A 第段动作阻抗Zop. A0.850.453011.48注：距离保护段的动作时间为瞬时动
13、作，可靠系数的取值即为保护区长度，因此，不必计算保护区。2、保护 A 第段动作阻抗(1) (1) 与保护 B 第段配合Zop.B0.850.453814.54分之系数 K b 最小值的情况是X B . max 时，即 B 电源断开， K b 1。 注：应考虑分支的影响。 Zop. A K rel ( Z1 L ABK b Zop.B ) 0.85(0.45 3014.54) 23.83 （ 2）与变电所 B 降压变压器的速动保护配合Z op. AK rel (Z1 L ABK b ZT .min ) 注：变压器最小阻抗应计及并列运行情况，且电压应采用主抽头电压。 由于 ZT 1010.5 11
14、02 / 15 10384.7ZT. min84.742.352所以 Z op. A0.7(0.453042.35)39.09取二者较小值为动作阻抗,即 Z op. A23.8323.831.77K sen灵敏度：0.45 30 1.5 满足要求。保护动作时间为：topIIt 。3、保护 A 第段动作阻抗Zop. A0.9U NK relK re K ssI L. max cos( senL )0.9U 注：取电压为N 是考虑电压产生波动时，输送功率不变。0.911031.25 1.15 20.4 cos(6526 ) 63.96其中：Lcos 1 0.926K sen63.964.73灵敏度
15、： (1)近后备13.5301013.5(2) 远后备K b301.78 注：远后备保护可不考虑相邻变压器。K senZ op. AZ1L ABK b. max Z1L BC 63.96 (13.5 1.78 17.1) 1.31 1.2 满足要求。动作时限： 2 0.5 2.5 s6、网络参数如图所示，已知，线路正序阻抗Z1 0.45/ km ，平行线路 70km 、MN 线路为40km ，距离段保护可靠系数取0.85。M 侧电源最大、 最小等值阻抗分别为 Z sM . max25 、ZsM . min20 ；N 侧电源最大、最小等值阻抗分别为Z sN. max 25 、 Z sN. min
16、 15，试求MN 线路 M 侧距离保护的最大、最小分支系数。解：最大分支系数：（1）最大助增系数Z sM . maxZ MNZ sN .min25 400.4515K b. maxZsN. min153.93（ 2）最大汲出系数显然，当平行线路只有一回路在运行时，汲出系数为1。总的最大分支系数为K bK b助 K b汲3.9313.93 。 注：汲出系数最大值为 1。最小分支系数为：（ 1）最小助增系数由助增系数公式可得Z sM .minZ MNZ sN. max20400.4525Kb . minZ sN. max252.52（ 2）最小汲出系数由式最小汲出系数公式可知，平行线路的阻抗可化为
17、长度进行计算，则得Z NP 1Z set Z NP 21400.8570K b. minZ NP1Z NP 21400.575 注：平行线路速断保护区可根据可靠系数决定。总的最小分支系数为K bK b助 K b 汲2.520.5751.35注：在既有助增，也有汲出时，可分别求出各自的分支系数，它们的乘积为总分支系数。7、如图所示双电源系统中， L 50 75， M 30 75； N 20 75，母线 M 侧距离保护接线方式为线电压两相电流差的方向阻抗继电器，保护采用方向阻抗继电器，其第段的整定阻抗Z set40，灵敏角sen75 ， M N 。问：（ 1）当系统发生振荡时 , 两电势相角差为
18、157.4时，阻抗继电器会不会误动 ?（ 2）系统振荡时，若两电势相角差为136.4时，继电器会不会误动作 ?（ 3）若系统振荡周期为 1.5s，继电器误动作的时间是多少 ?解： (1) 157.4时，振荡电流为：EMENEM (1 eI swie j 75100eZU M EMZ M I swij157 .4j75) 注：当两侧电势相等时，计算振荡电流的公式。Z m( 0.5m)j 0.5ctg ZZM32mZ10Z m( 0.53 )j 0.5ctg 157.4 100e1020.2236e j 26.6100e j7522.36ej 75 j 48.4角度为 48.4时阻抗继电器动作值为
19、： op 40cos(75 48.4 ) 35.7 22.36 注：由于测量阻抗角与灵敏角不同，因此要判断保护是否误动，应求出动作阻抗。方向阻抗继电器会误动作。（ 2)当 136.4时1136.4j 75Zm(0.2j 0.5ctg)100e28.3e j 30Zop40cos(7530 )28.3方向阻抗继电器处临界动作状态。（ 3).继电器误动时间： (180 136.4 ) 2 87.2 注：距离保护临界动作状态即为圆特性边界，误动区中点在 180处，乘 2 即为误动区间。 t87.21.50.363sT360360Z10.4 / km ，线路阻抗角 L 658、网络如图所示，已知：网络
20、的正序阻抗， A 、B 变电站装有反应相间短路的二段式距离保护，它的、 段测量元件均系采用方向阻抗继电器。试求变电站距离保护动作值（I、段可靠系数取 0.8）。并分析：（ 1）当在线路AB 距 A 侧 55km 和 65km 处发生相间金属性短路时, A 变电站各段保护的动作情况。（ 2）当在距 A 变电站 30km 处发生 R 12 的相间弧光短路时 , A 变电站各段保护动作情况。（ 3）若 A 变电站的电压为115kV ，通过变电站的负荷功率因数为电流时， A 变电站距离保护段才会误动作?0.9，问送多少负荷解： 1、保护第段整定值Zop. A0.8 0.47524保护第段整定值Zop.
21、B0.80.45016Zop. A0.8( 0.47516) 36.81)在 55km 处短路测量阻抗为Z m0.45522；2)在 65km 处短路测量阻抗为Z m0.46526。保护 A 的 I 段不动作，段会动作。2、在 30km 经过渡电阻 R12 的弧光短路的测量阻抗为U ( 2)2I( 2)Z LI ( 2) Rmk1kI m(2 )2I k(2 )Z mZ1 L 0.5R 相间短路，过渡电阻值每相取一半。=300.4e j 650.5 1215.55e j 44.6ZopI24cos(6544.6 )22.515.55 注：取整定阻抗角set65ZopII36.8cos(6544.6 ) 34.5 15.55故保护 A 的、段均会动作。3、求使段误动的负荷电流Lcos 1 0.925.8负荷阻抗为 36.8 cos(6525.8 )28.5 时，方向阻抗继电器就会误动。 注：由整定阻抗求出动作阻抗。 I L110 /32.32kA误动时的负荷电流为28.5：
