继电保护作业题
1.在如图所示的35Kv电网中，已知，线路L1长度20公里，线路正序阻抗为0.4欧姆/公里，系统阻抗8欧姆，分别求线路L1出口出，50%处以及末端三相金属性短路时，流经其保护安装处的短路电流值。
2.如图所示网络，试对保护1进行三段式电流保护整定计算。已知：Z1?0.4?/km;
IIIIIIKrel?1.25;Krel?1.15;Krel?1.2;自起动系数 Kss?1.5;电流继电器返回系Kre?0.85;
K135kvA115kmB235kmCK23Zs.max?5?Zs.min?4?解 :电流I段整定计算
IIset.1IL.max?230At3.max?0.5s
（1）求动作电流。按躲过最大运行方式下本线路末端（即K1点）三相短路时流
过保护的最大短路电流整定，即：
IIset.1?K?IK?B?max?K?IrelIrelE?ZS?min?Z1lAB?1.25?37/3?2.67(kA)
4?0.4?15t1I?0(s)（2）动作时限。为保护装置固有动作时间,即 :
（3）灵敏系数校验，即求保护范围。在最大运行方式下发生三相短路时的保护范围为：
IIset.1?E?ZS.min?Zmax?2670?37000?Zmax?4
3(4?Zmax)lmax%?4?100%?66.7%?50%满足要求。
15?0.4最小保护范围：在最小运行方式下发生两相短路时的保护范围
IIset.1E?3337000??2670?2ZS.max?Zmin23(5?Zmin)1.92?100%?32%?15?0.4IIIset?1?Zmin?1.92lmin%?
电流II段整定计算 （1）求动作电流
即：
。按与相邻线路保护电流I段动作电流相配合的原则整定，
IIIIIIIIIset?1?Krel?Iset?2?Krel?Krel?IK?C?max?1.15?1.25?37/34?0.4?(15?35)
（2）动作时限。应比相邻线路保护的I段动作时限高一个级差?t，即：
（3）灵敏系数校验。利用最小方式下本线路末端（即K1点）发生两相金属性短时流
It1II?t2??t?0.5(s)?1.28(kA)Ksen?(过保护的电流校验灵敏系数，即：保护1电流III段整定计算 （1）求动作电流
IIIIset?1E?IK1?min3II?II?(?)/Iset1Iset?12ZS?max?Z1lAB337/3?)/1.22?1.31?1.325?0.4?15满足要求。
。按躲过本线路可能流过的最大负荷电流来整定，即：
IIIIset?1(2）动作时限。应比相邻线路保护的最大动作时限高一个级差?t，即：
IIIIIIt1III?t2?max??t?t3?max?2?t?0.5?2?0.5?1.5(s)IIIKrel?KSS1.2?1.5??Il?max??0.23?0.487(kA)Kre0.85
（3）灵敏系数校验。
1)作近后备时。利用最小运行方式下本线路末端发生两相金属性短路时流过保护的电流校验灵敏系数，即：
Ksen?(E?IK?B?min3III?III?(?)/Iset?1Iset?12ZS?max?Z1lAB337/3?)/0.487?3.45?1.525?0.4?15满足要求。
2)作远后备时。利用最小运行方式下相邻线路末端（即K2点）发生两相金属性短路时流过保护的电流校验灵敏系数，即：
Ksen??(
IK?C?minES3III?(?)/Iset?1IIIIset?12ZS?max?Z1lAC337/3?)/0.487?1.52?1.225?0.4?50满足要求。
3.如图所示网络，已知：网络的正序阻抗错误！未找到引用源。 ,线路阻抗角错误！未找到引用源。 ，A、B变电站装有反应相间短路的二段式距离保护，它的Ⅰ、Ⅱ段测量元件均采用方向阻抗继电器。 试回答如下几个问题。 (1)Ａ变电站距离保护I、Ⅱ段动作值（I、Ⅱ段可靠系数取0.8）? (2)求当在线路AB距A侧55KM和70KM 处发生相间金属性短路时, A变电站各段保护的动作情况? (3)若A变电站的电压为115kV，通过变电站的负荷功率因数为0.9，问送多少负荷电流时，A变电站距离保护Ⅱ段才会误动作? 解：保护Ａ第Ⅰ段整定值 IZsetA＝0.8?0.4?75＝24?保护Ａ第Ⅱ段整定值 IZsetB＝0.8?0.4?50＝16? 在55km出短路测量阻抗为 Zm?0.4?55?22? I段和Ⅱ段都会动作。 在65km处短路测量阻抗为。 m< 36.8 保护A的I段不动作，Ⅱ段会动作。
4.如图所示电网，已知线路的正序阻抗Z1?0.4?/km,阻抗角?L?70?，线路L1 、L2上装有三段式距离保护，测量元件均采用方向阻抗继电器，且为0接线，线路L1的最大负荷电流IL.max?350A，负荷功率因数cos?D?0.9，可靠系数取错误！未找到引用源。,阻抗测量元件返回系数取错误！未找到引用源。，电动机自启动系数取错误！未找到引用源。，正常时母线最低电压取0.9Un，线路L2距离Ⅲ段的动作时限为2s，试求距离保护1的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的动作阻抗，整定阻抗及动作时限。
0
IIZsetA＝0.8?（0.4?75?16）＝36.8? Z?0.4?65?26?解：1．计算线路阻抗
2．距离保护Ⅰ段的动作阻抗
ZAB?0.4?35?14? ZBC?0.4?40?16?Z??K?Zdz1kAB
3．距离保护Ⅱ段的动作阻抗
??0st1?0.85?14?11.9?
?2?Kk?ZBC?0.85?16?13.6?Zdz
??1?Kk??(ZAB?Zdz?2)?0.80(14?13.6)?22.1?Zdz灵敏系数：
???Klm??1Zdz22.1??1.58?1.5ZAB14 (满足要求) 4．距离保护Ⅲ段的动作阻抗
U0.9?110/最小负荷阻抗： Zf.min?f.min????0.5s t1?f?arccos0.9?25.8?3
保护装置的起动阻抗：
If.max0.35?163.3?Zdz111?Zf.min??163.3?91?KkKzqKh1.2?1.3?1.15t1?t2??t?2?0.5?2.5s
动作时限：
5．各段整定阻抗 ?.1Zzd设nl=ny=1
??.1距离Ⅰ段整定阻抗 Zzd
距离Ⅱ段整定阻抗
负荷的阻抗角
距离Ⅲ段整定阻抗
?.1?70??11.9?70???Zdz??.1?70??22.1?70???ZdzZzd.1
5.如图电网，已知线路的正序阻抗为0.4?/km,阻抗角?L?75?，线路AB、BC上装有三段式距离保护，测量元件采用方向阻抗继电器，00接线，线路AB的最大负荷电流 为335A，负荷功率因数为0.8 ，可靠系数取错误！未找到引用源。, 错误！未找到引用源。，Krel=0.8 阻抗测量元件返回系数取Kre=1.15，电动机自启动系数取Kss=1.5，正常时母线最低电压取0.9Un，线路BC距离Ⅲ段的动作时限为2s，试求距离保护1的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的整定阻抗及动作时限。
Zdz.191??70???70??126.9?70??cos(70??25.8?)0.72
解：1、距离保护1第I段：
?IZset?Krel?ZAB?0.85?0.45?30?11.16??1 动作阻抗：
2、保护1的第II段（分两种情况）： （1）与相邻线路配合： ??IIIZset?1?Krel(ZAB?KrelKb?minZBC)
XsA?min?ZAB10?13.5?1)?(?1)?1.59XsB?max40
??Zset?1?0.8(13.5?0.85?1.59?0.45?38)?29.29?Kb?min?(（2）与变压器支路配合：
??IIIZset?1?Krel(ZAB?KrelKb?min
ZT)2 （1分）
对以上两种情况，取较小者，所以： ??Zset?1?29.29? 灵敏度：
XsA?min?ZAB10?13.5?1)?(?1)?1.59XsB?max40
84.7??Zset?0.7(13.5?0.7?1.59?)?42.44??12 Kb?min?(KsenIIZset29.29?A???2.17?1.5ZAB13.5 满足要求。
II动作时间：t?0.5s
3、距离保护1的第III段：采用方向阻抗继电器，
???Zset?1?ZL?minIIIKrelKreKsscos(?L??D) U0.9?110ZL?min?L?min??142.89?IL?max3?0.4
IIIKre?1.2Kss?2Krel?1.15，
，
，
，
?D?cos?10.9?25.8????Zset?1?142.89?66.81?1.15?1.2?2?cos(65?25.8)
??????t?t??t?2?0.5?2.5s 12动作时间：
6.在一个降压变电所内装有三台变压器，已知：变压器参数：35／6.6KV，Ｙ,d11， ；两侧的额定电流分别为124A和656A。最大工作电流为额定电流，负荷自起动系数1.7，返回系数0.85，可靠系数 1.2。低压母线三相短路时，流经高压侧的短路电流为436A。采用两相三继电器接线的过电流保护作为后备保护，求出过电流保护的整定
值，灵敏度？灵敏度是否满足要求?如果不满足，可以怎样做？并重新计算此时的电流整定值和电流灵敏度。
解：采用过电流保护作为后备保护：
电流整定值：1）躲开切除一台变压器时可能的最大负荷电流：
Iset?
KrelKn1.2?3?124IL.max?relIn??263A KreKren?10.85?2两侧的额定电流分别为124A和656A。最大工作电流为额定电流，负荷自起动系数
1.7，返回系数0.85，可靠系数 1.2。低压母线三相短路时，流经高压侧的短路电流为436A。
电流整定值：2）躲开最大负荷电流
?.max IL.max?KssILIset?Krel1.2?1.7?124IL.max??298A Kre0.85选取1、2较大值298A为电流整定值。
灵敏度计算：由于采用两相三继接线，所以 Ksen?436（灵敏度不满足要求） ?1.46?1.5298
可以采用低电压起动或者复合电压启动的过电流保护
Iset?Ksen
Krel1.2?124IN??175AKre0.85 436??2.5?1.5175 灵敏度满足要求。