继电保护题目
(2) 线路电抗： x1?0.4?/km;x0?1.4?/km。 (3)变压器T1的中性点接地，其额定参数为：
60MVA,10.5/121KV,UK%?10.5%
(4)变压器T2 、T3中性点不接地，它们额定参数为；
15MVA,110/10.5KV,UK%?10.5%
(5)在不同运行方式下K
（1）
和K
（2·0）
时的I0（A）计算结果如下表； 最大运行方式下K（1） 故 障 运 行方 式 及 故 障 类 型 点 在最小运行方式下K（2·0） 母线A（相当于Aˊ点）线路AB中点 母线B 母线C 母线E 670 402 287 194 208 745 358 236 150 162.5 【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IKmax 分别为1070、810、381、851、390A； （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。
T1AI01B60kmI02CI0350kmT2DI04EI0540kmT3F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I0?pu?r和t0?pu；
（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Ⅱ段、 Ⅲ
段的I0?pu?r和t0?pu?
(3)保护1各段保护的I0?pu?r Ksen、和t0?pu?
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）(2`0)
（1） T2接地时，在不同运行方式下，各点在K和K时，流经保护1的I0（安）计算
结果如下表：
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继电保护题目
最大运行方式 K（1） 最小运行方式 K（1）K（2·0） K（2·0） 母线A（相当于Aˊ点） 线路AB中点 母线B 母线C 母线E 625 337 212 101.5 144.5 756 339 207 112 126 566 316 202 97 140 710 328 204 109 122.5
[注]：表中Io系按115KV计算所得。
（2）在最大（小）运行方式下，母线发生K、K(1)I0?A?58.4(53)A (2?0)I0?A?71(66.6)A
(1)(2?0)时，流经保护1及T2的零序电流为：
（3）保护1各段的Io?pu 与习题2-25相同。 试计算：
（1） 保护1各段的Ksen和tpu；
（2） 保护1各段要不要装方向元件？为什么？
（3） 列表比较T2接地与不接地时，保护1的灵敏度，可得到什么结论？
2-27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？
G1..T1T2...G2I0I0u0u0U0..G1...T1I0.I0I0.T2(a)...G2..u0u0U0....I0.(b)
图2-22 习题2-28图
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继电保护题目
2-30 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？
A**B**C**I0 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，试对点1处的距离保护I、II、III段进行整定计算，即求各段动作阻抗Z’dz、Z’’dz、Zdz，动作时间t’、 t’’、 t和校验其灵敏性，即求l min％、K’’lm、Klm（1）、Klm（2）。已知线路AB的最大负荷电流Ifh·max = 350A,cosφ=0.9，所有的线路阻抗Zb= 0.4Ω/km，阻抗角φ1＝70o，自启动系数Kzq＝1，正常时母线最低电压Ufh·min = 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=Zb·lAB=0.4×30=12 (Ω) BC线路的正序阻抗 ZBC=Zb·lBC=0.4×60=24 (Ω)
变压器的阻抗 ZB=Ud%·U2e/SB = 0.105×1152／31.5＝44.1 (Ω) 2. 距离I段的整定
（1） 动作阻抗Z’dz·1 = 0.85 ZAB =0.85×12 =10.2 (Ω) （2） 动作时间（实为保护装置的固有动作时间）t’=0(s) （3） l min% = Z’dz·1 ／ZAB×100% = 85%
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继电保护题目
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
Z’’dz·1=0.8(ZAB + Kfz·min Z’dZ·3)
式中 Z’dz·3 = 0.85 ZBC = 0.85×24 = 20.4 (Ω)
Kfz·min 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Kfz·min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Kfz＝Kfz·min 为最小，XS1应选用可能最小值，即X’’S1·min，而XS2应选用可能最大值，即X’’S2·max，而相邻线路的并列平行二分支应投入，因而 Kfz·min = ((20+12) / 30 + 1) / 1.15 / 2 = 1.19 因而，II段的定值为
Z’’dz·1 = 0.8(12+1.19×20.4) = 29 (Ω) 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
Z’’dz·1=0.7(ZAB + Kfz·min ZB)
Kfz·min 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
Kfz·min = (X’’S1·min+ ZAB) / X’’S2·max + 1=(20+12) / 30 + 1 = 2.07 于是 Z’’dz·1 = 0.7(12+2.07×44.1) = 72.2 (Ω)
此处取K’’k = 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Z’’dz·1＝29（Ω）
（2） 灵敏性校验。按本线路末端短路求灵敏系数
K’’lm = Z’’dz·1/ 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 t’’1 = t’3 + △t= t’5 + △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 / Kk Kzq Kh ）·Zfh·min =（ 1/1.2×1.1×1）×163.5 = 118.5（Ω） 式中 Zfh·min = Ufh·min / Ifh·max = (0.9×110 /√3)/0.35 = 163.5（Ω） 取Kk = 1.2， Kh = 1.15，Kzq = 1
取方向阻抗继电器的最灵敏角φlm=φfh= 70o，当cosφfh= 0.9时，φfh= 25.8o，故整定阻抗
Zzd = Zdz ／cos (φlm－φfh) =118.5/ cos (70o－25.8o)=165.3（Ω）
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继电保护题目
（2） 灵敏性校验（求灵敏系数）。当本线路末端短路时
Klm（1） = Zzd ／ZAB = 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 Klm（2） = Zzd ／(ZAB ＋Kfh·max·ZBC)
式中Kfh·max 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Kfz·max的等值电路
可按下式计算
Kfh·max = I2/ I1 = (X’’S1·max＋ZAB) / X’’S2·min＋ 1 = (25+12)/25 + 1 = 2.48
此时，XS1取可能最大值，即取XS1＝X’’S1·max，XS2应取可能最小值XS2＝X’’S2·min，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+2.48×24) = 2.31 > 1.2 满足要求 2） 相邻变压器低压侧出口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 Kfh·max x = I2/ I1 = 2.48 （与线路时相同） 故灵敏系数为
Klm（2） = Zzd ／(ZAB ＋Kfh·max·XB) = 165.3/ (12+2.48×44.1) ＝1.36 > 1.2 满足要求 （3） 动作时间
t1 = t8 + 3·△t 或 t1 = t10 + 2·△t
取其中较长者为 t1 = 1.5+2×0.5＝2.5（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0.4Ω，线路AB的最大负荷电流Ifh?max?850A，线路阻抗角
?d?80?，负荷功率因数cos?f?0.95，变压器装瞬时动作的差动保护，电源SA的ZAmax?30?，
Kh?1.2?1.2，
ZAmin?15?'\ZBmin?20?，Kzq?0.85，Kk?0.8，；电源SB的ZBmax?30?，取KkKk?1.3，
。
试确定保护2 各段保护的整定阻抗和灵敏系数。
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