1、继电保护题目- 1 -第一章 绪论习题1-1 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：（1） 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；（2） 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；（3） 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；（4） 保护 1 起动但未跳闸，保护 2 动作跳开 2DL；（5） 保护 1 未动，保护 2 动作并跳开 2DL；（6） 保护 1 和保护 2 均未动作图 1-1 习题 1-1 图第二
2、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 dzJ、Idz、I dzJ、I dz、I dzJ） 、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 Klm、K lm(1)、K lm(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
3、在变压器上装有瞬动保护，被保护线路的电抗为 0.4/km ，可靠系数取 Kk=1.3，K k=1.1，K k=1.2，电动机自启动系数 Kzq=1.5，返回系数 Kh0.85，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 图继电保护题目- 2 -表 1 三种方案变 压 器方 案 系统电抗Xs()线路长度l (km) SeB(MVA) Ud%额定负荷Sefh(MVA)10kV 线路保护最长动作时间 ti (s)1 0.3 10 210 7.5 15 2.52 0.8 8 27.5 7.5 10 23 2 15 25.6
4、7.5 8 1.5解 参见图 2-1。已知 Xs=0.3，l =10km， SB=210 MVA， Ud%=7.5， Sfh=15MVA，t102.5s。1 求电流 I 段定值（1） 动作电流 IdzIdzK k dBmax1.34.976.46（kA）其中 dBmax ES/（X sX AB）（37/ ）/（0.3100.4）34.97（kA）(2) 灵敏性校验，即求 l minl min = 1/Zb (（ /2)Ex/ Idz Xs,max) = 1/0.4 ( (37/2) / 6.46 0.3)=6.4 3(km)l min % = 6.4/10 100% = 64% 15%2 求电
5、流 II 段定值(1) 求动作电流 Idz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 dCmaxE S/（X sX ABX B2）（37/ ）/（0.3 49.2/2 ）32.4（kA）IdzK k dCmax 1.12.42.64（kA）式中 X B Ud%（U 2B / SB） 0.075（35 210）9.2（）（2） 灵敏性校验Klm= dBmin / Idz / 24.972.64 1.63 1.5 满足要求3（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
6、求电流 III 段定值（1） 求动作电流 I dzI =(K /K )K I =(1.2/ 0.85)1.5247=523(A)dzkhzqmaxfh式中 I =S /（ U ）=15/（ 35）=247（A ）maxfhf3ing3（2） 灵敏性校验本线路末端短路时继电保护题目- 3 -Klm (1) =( /2) 4.97)/0.523=8.221.5 满足要求3相邻变压器出口母线 C（变压器为单台运行）三相短路时 （3） dCmax E S/（X sX ABX B）（37/ ）/ (0.3+4+9.2) = 1.58（kA ）3考虑 C 点短路为 y，d11 接线变压器后短路，当该点为两
7、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 （2） dmin (1/2) （3） dCmin 故 Klm (2) = 0.51580523 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 gmax 2S B U 1.05 （210 35）1.05346（）33取 n1=400/5（2） 继电器动作电流I 段 IdzJK jxIdz/ n1=6.46103/80 = 80.75（）II 段 IdzJ =2.6410
8、3/80 = 33（）III 段 IdzJ = 523 / 80 = 6.54（）5 求当非快速切除故障时母线 A 的最小残压非快速保护的动作区最靠近母线 A 的一点为电流 I 段最小保护范围的末端，该点短路时母线 A 的残余电压为Ucy = Id l min%XAB式中 I d （X l min%XAB） 故 Ucy = l min%XAB（X l min%XAB）按残余电压定义，即可得出计算 Ucy%的公式Ucy% U cy l min%XAB（X l min%XAB）本题已计算出 l min%64 ，而 XAB0.410 4, X s = 0.3 故Ucy% （0.644）（0.3+40
9、.64）100 87.5其他方案可类推例题 2.2 在图 2-2 所示网络中，试对线路 AB 进行三段式电流保护的整定（包括选择接线方式，计算保护各段的一次动作电流、二次动作电流、最小保护范围、灵敏系数和动作时间，选出主要继电器型号规范） 。已知线路的最大负荷电流 Ifhmax100，电流互感器变比为 300/5，保护 2 的过电流保护动作时间为 2.2s，母线 A、B、C 等处短路时流经线路AB 的短路电流计算值如表 2，有关短路电流计算值为（kA）继电保护题目- 4 -图 2-2 例题 2.2 图表 2 短路电流计算值短路点短路电流运行方式 A B C最大运行方式 5.34 1.525 0
10、.562最小运行方式 4.27 1.424 0.548解：1.接线方式的选择由于 35KV 为中性点非直接接地电网，而所给定的线路 AB 的相邻元件也是线路（不含变压器） ，故三段保护均初步选择为两相星形接线。2.整定计算（1）I 段1）动作电流的整定：根据前述整定计算公式IdzK k dBmax显然，此处应取 dBmax 1.525KA（线路 AB 末端，即线路 BC 首端的最大三相短路电流） ，取可靠系数 Kk1.3，于是保护的一次动作电流为I dz1 = 1.31.525 = 1.983 (KA)由于采用两相星形接线，K jx=1 , 故保护的二次动作电流，即继电器的动作电流为IdzJ
11、K jxIdzn11.98310 3（300/5 ）33（A）选用 DL11/50 型电流继电器，或电流 DL-21c、DL-31 等新型继电器，其动作电流的整定范围为 12.550A2） 灵敏性校验：此处为求最小保护范围，根据前述公式l min = 1/Zb( / 2)Ex/ Idz Zs,max)3式中 Z s,max 为系统阻抗，尚为未知数，根据题设 A 点短路电流数据，可以求出 A 点背后等值电源（即系统）的等值阻抗：最大运行方式时 Z s,min （37/ ）5.344（）3最小运行方式时 Z s,max （37/ ）4.275（）式中 37 为 35KV 电网的平均额定线电压，于是
12、可求最大运行方式下的最小保护范围为继电保护题目- 5 -l minmax（1/0.4）（ / 2 （37/ ）1.983 4）13.3（km）33此处取线路阻抗 Zb = 0.4/km最小运行方式下的最小保护范围为l minmim（1/0.4）（37 / 21.983 5）10.8（km）l minmax%l minmax / lAB 100% = 13.3/25100%=53.2% 15%l minmin% = l minmin/ lAB 100% = 10.8/25100%=43.3% 15%均满足要求3）动作时间的整定t=0s但为躲管型避雷器放电，应选取 DZS-117 型中间继电器做为
13、出口继电器，该继电器具有 4个常开触点，固有动作时间为 0.06s，并假定操作电源为 220V 直流。（2）II 段1） 动作电流整定：线路 AB 的保护 II 段应与相邻线路的保护 I 段配合，故Idz1K k Idz2 / Kfz显然，此处 Kfz1（无分支） ，而 Idz2 应按线路 BC 末端 C 点最大短路电流来整定，即:Idz2 K k dCmax1.30.562=0.73(kA)于是 Idz11.10.73=0.8(kA)此处取 Kk =1.1,因为主要目的在于配合.继电器的动作电流IdzJ = KjxIdz1n1=0.8 103 （300/5）13.4（A）选用 DL-11/2
14、0 型电流继电器，或其他类似的新型电流继电器，其动作电流的整定范围为520 A 2） 灵敏性校验：已知本线路末端最小运行方式下三相短路时流过本保护的电流为 1.424 A，考虑两相短路电流一般为三相短路电流的 / 2 倍（当 Z1 Z 2 时） ，故3Klm= Idmin(B)/ Idz1= / 2 1.424 / 0.8 =1.54 1.5 满足要求。33） 动作时间的整定：根据前述，本保护为与相邻元件电流 I 段无时限（t=0s）电流速断保护相配合，故可取 t0.5s (t1 = t2 + t=0.5s)。选取 DS-111 型时间继电器，假定操作电源为直流 220V。其时限整定范围为 0
15、.11.3S。（3）III 段1） 动作电流的整定：根据有关整定计算公式I dz = K KKzq /Kh fhmaxI dz = (1.22 / 0.85)100=282（A ）I dzJ = KjxI dz / n1 =282 / 60 = 4.7（A）选用 DL-11/10 型电流继电器或其他类似的继电器，其整定范围为 2.510A2） 灵敏性校验：取本线路末端 B 点短路时流过本保护的最小两相短路电流做为计算电流，故K lm（1） = I(2)dBmin / I dz = ( / 2) 1.424103 / 282=4.37 1.53保护相邻线路时的灵敏性，取相邻线路 BC 末端 C
16、点短路时流过本保护 1 的最小两相短路电流作为计算电流，故K lm（2） = I(2)dcmin / I dz = ( / 2) 0.548103 / 282=1.68 1.2继电保护题目- 6 -均满足要求。3） 动作时间整定：根据阶梯原则，在此，过电流保护的动作时间应与相邻线路 BC 的保护 2 配合，即t 1 = t2 + t=2.20.52.7（s）选用 DS-112 型时间继电器，其动作时间整定范围为 0.253.5s 取操作电源为直流 220V习题2-1 图 2-3 示网络中，已知线路 AB 的最大负荷电流 ，电流互感器变比AIfh10max为 300/5，保护 2 的过电流保护动
17、作时间为 2.5 S，母线 A 处短路时，最大和最小三相短路电流分别为 5.34kA 和 4.27kA。每公里线路正序阻抗为 0.4，取 ， ，3.kK2.1“k， ， 。试对线路 AB 进行三段式电流保护的整定（包括：一次、二次2.1kK85.0h2zqK动作电流，最小保护范围，灵敏系数和动作时间） 。图 2-3 习题 2-1 图2-2 如图 2-4 所示网络中， ， 。试问：如按 求出保护 1 的过电流保护2.1kK1zq85.0hK的整定值，而实际电流继电器 时，分析在什么情况下保护 1 会出现误动作。6.0h图 2-4 习题 2-2 图2-3 如图 2-5 所示网络中，线路 AB 电源
18、端装有三段式电流保护，线路 BC 装有二段式电流保护，均采用不完全星形接线方式，系统参数如图示，线路 AB 和 BC 的最大负荷电流分别为 2.3A 和 2A，线路 BC 的过电流保护动作时限为 3 秒，负荷自起动系数均为 1。试计算：（1）线路 AB 和 BC 各段电流继电器的动作电流 和时间继电器的动作时限 。IpurA put(2)求出无时限电流速断的保护范围和校验、段的灵敏度。为发电(.2 ,1.)IrelrelrlKK 10,3/80 BsXVEE机相电压， 为发电机电抗， 为变压器电抗。sXBX继电保护题目- 7 -|I | 0.5“t2 I|t25/15O2DL5/23O2.3A
19、 ABC图 2-5 习题 2-3 图2-4 在图 2-6 所示网络中，线路 AB、BC、BD 上均装设了三段式定时限电流保护，变压器采用了保护整个变压器的无时限差动保护，并已知：（1） 保护采用完全星形接线方法；（2） ； KI（3） 线路 AB 的最大负荷电流为 200A，负荷自起动系数Kzq=1.5;（4） 其他参数如图示，图上设备电抗值均为归算到 115KV 的欧姆数；（5） 1.25, 1.5rel relrl（6）发电机电势和电抗为 13,18,3/ minmax ssXKVEA124OB220OC185OE1.5秒60km5km316O40kmD138.OF2秒图 2-6 习题 2
20、-4 图试计算：线路 AB 各段保护的 ().IpusenpuIKlt、 或 和2-5 在图 2-7 所示网络上，各断路器采用了定时限电流保护，并已知：继电保护题目- 8 -A 54O4150/8OC2秒20/5B32秒4150/8O19.8OD1秒.maxin37/1.46sEKVX图 2-7 习题 2-5 图（1） 保护 1 和 4 均采用不完全星形三继电器接线方式，保护 5 采用不完全星形两继电器的接线方式；（2） 线路 AB 和 BC 的最大负荷电流分别为 190A 和 120A，负荷自启动系数分别为 2.5 和2.3；（3） ； KI（4） 其他参数均如图示，图上各电抗均为归算到 3
21、5KV 下的欧姆数；（5） 1.5rel试计算：（1）保护 4 和 5 过电流保护的 ；pusenpuIKt、 和（2）如 不满足要求时，可采取什么措施？senK2-6 在图 2-8 所示网络中，已知：（1） 线路 AB 的 A 侧和 BC 均装设三段式定时限电流保护，其最大负荷电流分别为 120A和 100A，负荷的自起动系数均为 1.8；（2） 线路 AB 的 A 侧段保护的延时允许大于 1 秒；（3） 其他参数如图示；（4） 取 .1.3 2relrelrlKK40O 24OBC.max.in15/320sEKVX .max.in15/320sEKVX继电保护题目- 9 -图 2-8 习
22、题 2-6 图试计算:线路 AB 的 A 侧各段保护的 。 ()pusenIKl和 或2-7 如图 2-9 为线路变压器组网络，网络参数如图示。在线路 AB 装有二相三继电器式无时限电流速断保护，试计算能否保护线路 AB 的全长？已知10.4/ (1.25)relxkm取A8kmB750KVAC.maxin3795.sEX 7.5%U图 2-9 习题 2-7 图2-8在图 2-10 所示网络中，试分析断路器 1DL 保护的最大和最小运行方式。IA1LBC1DL2DL3DL4DL5DL6DL2图 2-10 习题 2-8 图2-9 在图 2-11 所示网络中，试分析断路器 1DL 4DL 和 9D
23、L 保护的最大和最小运行方式。其中发电机 1 为： ,发电机 2 为：MWSS50,0minmaxMWS25,50inmax1DL2DL3DL4DL5DL6DL7DL8DL 9 10DL2秒图 2-11 习题 2-9 图继电保护题目- 10 -2-10 在图 2-12 所示的几种网络中，无时限电流速断保护的整定条件（系统运行方式、短路类型、短路点）是什么（每个电源均为两种运行方式）? IIBCIABCI (b)(a)(c)ABCI(d)AB图 2-12 习题 2-10 图2-11 在图 2-13 所示两相三继电器连接中，电流互感器二次极性连接是否正确？试分析在发生三相短路及 A C 两相短路时
24、，流过继电器 1 、2 、3 中的电流？III123*B图 2-13 习题 2-11 图2-12 在整定电流保护第 段时，为什么必须考虑返回系数？在整定、 段时是否需要考虑？为什么？2-13 在这一章里使用了各种系数，如 等，说明其relressenconbKK 、 、 、 、 和含意及在整定计算中的作用。二、方向电流保护2-14 如图 2-14 为单电源环网，各断路器均装有过电流保护。试求环网中各过电流保护的动作时间，并判断哪些过电流保护可以不装方向元件。继电保护题目- 11 -图 2-14 习题 2-142-15 已知功率方向继电器采用 接线方式，线路阻抗角 。试问：90 60d该继电器的
25、内角 、最大灵敏角 是多少；lm用 表示的动作范围是多少；当正向三相短路时，可以使继电器动作的线路阻抗J范围。2-16 在图 2-15 所示网络中，断路器 2 处装有三相式方向性过电流保护，方向元件采用接线方式，最大灵敏角为 ，变压器阻抗角为 ，该变压器 Y 侧为无穷大电源。试分90 4590析在 接线变压器 侧发生 BC 两相短路时，过电流保护 2 的动作情况。1/Y图 2-15 习题 2-16 图2-17 在图 2-16 所示的双端电源网络中，每个断路器均装设有过电流保护，各变电站出线端的保护如图示，且 1DL、 6DL 为发电机过流保护，应与相邻线路保护配合，试确定：（1） 断路器 1D
26、L6DL 的保护动作时限； (0.5)t秒（2） 断路器 1DL6DL 的保护中那些应装方向元件以保证选择性？其规律是什么？ 1DL 2DL3DL4DL5DL6L7DL8DL9DL0.5 0.5 0图 2-16 习题 2-17 图2-18 图 2-17 为单端电源环网，断路器 1DL11DL 均装设有过电流保护，试确定断路器继电保护题目- 12 -1DL8DL 的保护动作时限（ ）,那些保护需装方向元件才能保证选择性？0.5t秒1DL2DL3DL4DL5DL6DL7DL8DL 9 10L1L1.5 .5.图 2-17 习题 2-18 图2-19 画出功率方向继电器的 90。 接线，在采用 90
27、。 接线时，继电器的 角取何值为好？2-20 90。 接线方式的功率方向继电器在两相短路时有无死区？为什么？2-21 试分析 90。 接线的功率方向继电器在发生单相接地故障时（大接地电流系统） ，故障相继电器能否正确动作？2-22 方向电流保护不用电流测量元件可否？为什么？2-23 在图 2-18 所示的方向电流保护交流回路展开图中，其极性接线是否正确（以指向线路方向为正）？把错误地方改正过来。 1LJ2LJ3LJ1GJ2GJ3GJaIbIcI* a b c1GJ2GJ3GJ*图 2-18 习题 2-23 图三、三段式接地电流保护继电保护题目- 13 -例题例题 2.3 在图 2-19 所示
28、110KV 网络中，已知：（1） 电源的等值电抗 ,5“.2“.1ssX；8.0sX（2） 线路 AB 和 BC 的电抗 x1=0.4 /km, x0=1.4 /km;（3） 变压器 T1 的额定参数为 31.5 MVA , 110/6.6KV.UK%=10.5% , 其他参数如图示；（4） 取 ， 25.Irel 15.IrelK试计算：线路 AB 的零序电流保护、 动作电流，、 段灵敏度及动作时限。A2 0 k mE T1T25 0 k mE = KV315C DB I 0 I 0I 0图 2-19 例题 2.3 图解：首先计算参数：线路 AB 的电抗：X 1 = X2 = 0.420 8
29、0 X0 = 1.420 = 28线路 BC 的电抗：X 1 = X2 = 0.450 20X0 = 1.450 = 70变压器 T1 的电抗：X T1 = X T2 = .4035.2（1） 段整定计算：BIrelkIApu.max.03.0根据 101)1(0.2XI因为 = X0.S + X0.AB = 8+28 =36 0 = X1.S + X1.AB = 8+5=131所以 可知 )0.2()1(0I故应根据 来整定动作电流，根据 来校验灵敏度（保护范围） 。)(K)0.2(k继电保护题目- 14 -当在母线 B 处发生 时)1(KAXXEI 107)361(5021“)(.0 则
30、AIApu 47350确定 I 段保护范围 1L先计算出母线 A、线路 AB 中点及母线 B 发生 、 时的 3I0)1(K)0.2(k母线 A 处 时：)1(KAIA07.3)1(.0时：)0.2(k59).2(母线 AB 中点 时：)1( KI8.4)1(0时： )0.2(kA73).2(母线 B 处 时：)1(KIB1.3)1(.0时：)0.2(kK42).(根据上面数据绘制出 3I0 = f(l ) 曲线如下：并把 画在图 2-20 上。AIApu.4.004 81 21 6 2 021 0864 L ( k m )3 I0 ( K A )3 I0（1）3 I0（2 . 0）L m a
31、 xL m i nI 0 . p u . A图 2-20 零序短路电流曲线图由图 2-20 可见： 段保护最大范围 为全长的 70%（单相接地时） 。kmLI4ax继电保护题目- 15 -最小保护范围 ，为全长的 46%（两相接地短路时） 。灵敏度满足要求。kmLI2.9in（2） 段保护整定计算：保护 B 段的动作电流： .max.0.03IkIrelBpu母线 C 上单相接地时的最大零序电流为：AI 159)163(53max.0 故 IBpu 4092.1.0则 BpurelI Ik= 1.151450 = 1670 A灵敏度校验： 在母线 B 上两相接地短路时I23403)0.(min
32、（满足要求）25.14.167.0).(inIApuseK（3） 段保护整定计算：不考虑非全相运行时： max.0.unbrelIApuIk= )3(aKstaperrel fK最大外部三相短路电流为：AXEIABsK 510)8(31.1.“)3(max. 则 AIpu 48051.25.0 在母线 B 上两相接地短路时的灵敏度： （满足要求）.18.43IsenK在母线 C 上两相接地短路时的灵敏度： 因为 AI 270)1603(5)0.2( 所以 （满足要求）.8.47IsenK继电保护题目- 16 -（4） 、 段的动作时限：stIApu5.0.0I1.习题2-24 试分析零序电流和
33、电压的特性，并回答以下问题： 中性点直接接地电网中，零序方向元件的最大灵敏角为多少？方向元件是否存在死区？方向元件的工作角度和故障类型、故障点远近及过渡电阻有何关系。 不接地电网中，零序方向元件的最大灵敏角为多少？故障线路和非故障线路的零序电流和功率方向有什么区别。零序电压和故障远近有何关系。 中性点直接接地系统和中性点不直接接地系统往往使用一样的方向元件，使用应采取什么措施？2-25 在图 2-21 所示的网络中，已知(1)电源等值电抗： 1max2axin015ssinAA(2)线路电抗： 。10.4/;.4/kkm(3)变压器 T1的中性点接地，其额定参数为： %5.,2/5.0,6KU
34、VMA(4)变压器 T2 、 T3中性点不接地，它们额定参数为； .10,.1/,(5)在不同运行方式下 K（1） 和 K（20） 时的 （A）计算结果如下表；0I【注】表中 I0 值系按平均电压 115KV 计算的。(6)在母线 B、C、D、E、F 处的 分别为 1070、810、381、851、390A；maxKI（7）线路 AB、BC、BE、CD、EF 上 CT 变比分别为：120、80、80、20、20；（8）其他参数如图示。最大运行方式下K（1）在最小运行方式下K（20）母线 A（相当于 A点） 670 745线路 AB 中点 402 358母线 B 287 236母线 C 194
35、150母线 E 208 162.5运 行方 式故 障类型故 障 点运 行 方 式及 故 障 类型故 障 点继电保护题目- 17 -0I0I0I0I0IABCDEF1T 2T3123456km5kkm图2-21 习题 2-25 图试计算：（1）保护 3 及 5 的继电器动作电流 ；0purItA和（2）保护 2 及 4 是否须装无时限零序电流速断保护（I 段）？为什么？其段、 段的 ?0purItA和(3)保护 1 各段保护的 ?00purpuItAAsen K、 和2-26 在习题 2-25 的网络中，假设变压器 T2的中性点直接接地，并已知：（1） T2接地时，在不同运行方式下，各点在 K（
36、1） 和 K(20)时，流经保护 1 的 I0（安）计算结果如下表：注：表中 系按 115KV 计算所得。oI（2）在最大（小）运行方式下，母线发生 时，流经保护 1 及 的零序电流为：(1)(20)KA、 2T(1)058.4(3)AI(2)76（3）保护 1 各段的 与习题 2-25 相同。opuIA试计算：（1） 保护 1 各段的 和 ；senKput最大运行方式 最小运行方式K（1） K（20） K（1） K（20）母线 A（相当于 A点） 625 756 566 710线路 AB 中点 337 339 316 328母线 B 212 207 202 204母线 C 101.5 112
37、 97 109母线 E 144.5 126 140 122.5继电保护题目- 18 -（2） 保护 1 各段要不要装方向元件？为什么？（3） 列表比较 接地与不接地时，保护 1 的灵敏度，可得到什么结论？2T2-27 大接地电流网发生单相接地短路时，零序电流的大小和分布主要与什么有关？2-28 分别在图 2-22 所示系统中画出单相接地短路时零序电流的分布。2-29 在大接地电流电网中，为什么要将零序功率方向继电器的电压线圈反极性接到零序电压滤过器的出口上？ G1T1G1 T1 T2 G2T2 G20I0u00I0I0U0I0u00I0I0U. .(a)(b)图 2-22 习题 2-28 图2
38、-30 在图 2-23 所示的零序过电流保护的接线图中，三个电流互感器的极性如图示。问接线是否正确？在正常运行情况下保护装置是否会误动作？ ABC0I*图 2-23 习题 2-30 图2-31 零序功率方向继电器有无死区？为什么？2-32 中性点不接地和中性点经消弧线圈接地电网中，在发生单相接地时，其零序电容电流分布的特点是什么？2-33 在接地保护的计算中，考虑各元件的零序网络时，为什么对大接地电流系统一般只计及线路的零序阻抗而忽略线路对地容抗，而对小接地电流系统则只计各元件对地的容抗而忽略线路的零序阻抗？第三章 电网的距离保护例题例题 3.1 图 3-1 所示网络中，设各线路均装有距离保护
39、，试对点 1 处的距离保护 I、II、III继电保护题目- 19 -段进行整定计算，即求各段动作阻抗 Zdz、Z dz、Z dz，动作时间 t、 t、 t 和校验其灵敏性，即求 l min、K lm、K lm（1） 、K lm（2） 。已知线路 AB 的最大负荷电流 Ifhmax = 350A,cos=0.9，所有的线路阻抗 Zb= 0.4/km，阻抗角 170 o，自启动系数 Kzq1，正常时母线最低电压 Ufhmin = 0.9V，其他有关参数已注在图上。图 3-1 例题 3.1 图解 1. 有关元件阻抗的计算AB 线路的正序阻抗 ZAB=ZblAB=0.430=12 ()BC 线路的正序
40、阻抗 ZBC=ZblBC=0.460=24 ()变压器的阻抗 ZB=Ud%U2e/SB = 0.105115231.544.1 ( )2. 距离 I 段的整定（1） 动作阻抗 Zdz1 = 0.85 ZAB =0.8512 =10.2 ()（2） 动作时间（实为保护装置的固有动作时间）t=0(s)（3） l min% = Zdz1 Z AB100% = 85%3. 距离 II 段的整定（1） 动作阻抗。按照下列两个条件选择：1） 与相邻线路保护 3（或保护 5）的 I 段配合Zdz1=0.8(ZAB + Kfzmin ZdZ3) 式中 Zdz3 = 0.85 ZBC = 0.8524 = 20
41、.4 ()Kfzmin 为保护 3 的 I 段末端发生短路时对保护 1 而言的最小分支系数。如图 1所示。图 1 计算 II 段定值时求 Kfzmin 的等值电路当保护 3I 段末端 d1 点短路时，分值系数可按下式求出Kfz = I2/ I1 = (XS1 + ZAB + XS2) / XS2(1+0.15) ZBC / 2 ZBC = (XS1 + ZAB) / XS2 +1)1.15 / 2可看出，为了使 KfzK fzmin 为最小，X S1 应选用可能最小值，即 XS1min，而XS2 应选用可能最大值，即 XS2max，而相邻线路的并列平行二分支应投入，因而Kfzmin = (20
42、+12) / 30 + 1) / 1.15 / 2 = 1.19继电保护题目- 20 -因而，II 段的定值为Zdz1 = 0.8(12+1.1920.4) = 29 ()2） 按躲开相邻变压器低压侧出口 d2 点短路整定，即与相邻变压器瞬动保护（其差动保护）配合Zdz1=0.7(ZAB + Kfzmin ZB) Kfzmin 为在相邻变压器出口 d2 点短路时对保护 1 的分支系数，由图 1 可见，当 d2 点短路时Kfzmin = (XS1min+ ZAB) / XS2max + 1=(20+12) / 30 + 1 = 2.07于是 Zdz1 = 0.7(12+2.0744.1) = 7
43、2.2 ()此处取 Kk = 0.7 是因为变压器的电抗计算值一般误差较大取以上两个计算结果中较小者为定值，即取 Zdz129（）（2） 灵敏性校验。按本线路末端短路求灵敏系数Klm = Zdz1/ ZAB = 29/12 = 2.42 1.5 满足要求（3） 求动作时间。与相邻 I 段瞬动保护配合t1 = t3 + t= t5 + t= t B + t=0.5 (s) 4. 距离 III 段的整定（1） 动作阻抗。按躲开最小负荷阻抗整定Zdz = （1 / K k Kzq Kh ）Z fhmin =（ 1/1.21.11）163.5 = 118.5（）式中 Z fhmin = U fhmin
44、 / Ifhmax = (0.9110 /3)/0.35 = 163.5（）取 Kk = 1.2， Kh = 1.15，K zq = 1取方向阻抗继电器的最灵敏角 lm= fh= 70o，当 cos fh= 0.9 时， fh= 25.8o，故整定阻抗Zzd = Zdz cos ( lm fh) =118.5/ cos (70o25.8 o)=165.3（）（2） 灵敏性校验（求灵敏系数） 。当本线路末端短路时Klm（1） = Zzd Z AB = 165.3 / 12 = 13.7 1.5 满足要求当相邻元件末端短路时：1） 相邻线路末端短路时 K lm（2） = Zzd (Z AB K f
45、hmaxZBC)式中 Kfhmax 为相邻线路 BC 末端短路时对保护 1 而言的最大分支系数。该系数如图 2 所示。图 2 效验 III 段灵敏系数时求 Kfzmax 的等值电路可按下式计算Kfhmax = I2/ I1 = (XS1maxZ AB) / XS2min 1 = (25+12)/25 + 1 = 2.48此时，X S1 取可能最大值，即取 XS1X S1max，X S2 应取可能最小值 XS2XS2min，而相邻平行线路处于一回线停运状态（这时分支系数为最大） 。于是 Klm（2） = 165.3/(12+2.4824) = 2.31 1.2 满足要求2） 相邻变压器低压侧出口
46、 d2 点短路时求灵敏系数的公式同上，但此时的最大分支系数为继电保护题目- 21 -Kfhmax x = I2/ I1 = 2.48 （与线路时相同）故灵敏系数为Klm（2） = Zzd (Z AB K fhmaxXB) = 165.3/ (12+2.4844.1) 1.36 1.2 满足要求（3） 动作时间t 1 = t8 + 3t或 t1 = t10 + 2t取其中较长者为 t 1 = 1.5+20.52.5（s）习题3-1 在图 3-2 所示网络中，断路器 2 装设三段式距离保护，距离继电器采用方向阻抗元件。已知：每公里线路正序阻抗为 0.4，线路 AB 的最大负荷电流 ，线路阻抗AIf
47、h850max角 ，负荷功率因数 ，变压器装瞬时动作的差动保护，电源 SA 的80d95.0cosf， ；电源 SB 的 ， ，取 ， ，3maxAZ15minAZ 30maxZ20minBZ85.0kK8.0“k， ， 。试确定保护 2 各段保护的整定阻抗和灵敏系数。.1kK2.zq.hK图 3-2 习题 3-1 图3-2 已知阻抗 Za 的 Zb 如图 3-3 所示。1. 在复平面上画出下列方程所描述的阻抗继电器的动作特性。 270arg90JaZ rbJa 24060JaZ 12Ja图 3-3 习题 3-2 图2. 根据动作方程 1，拟定出电压形成回路及比较回路的原理框图。3-3 在图 3-4 所示网络中，如系统发生振荡，试：1.指出振荡中心位于何处，并分析保护 1、保护 4 的 I 段和段及保护 2 和保护 3
