继电保护计算举例Word文档下载推荐.docx

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变电所B、C中变压器连接组别为Ｙ，d11，且在变压器上装设差动保护，线路A、B的最大传输功率为Ｐ＝9MW,功max率因数，系统中的发电机都装设了自动励磁调节器。

自起动系数取。

暂选三段式电流保护作为AB线路的保护方案。

（1）瞬时电流速断保护

B母线短路最大三相短路电流

[注：

发电机装设自动调节励磁器，计算短路电流时，可不考虑衰减。

灵敏度检验：

最小运行方式15％处两相短路灵敏度

＞[注：

按此计算能计算出保护区是否达到最小保护区，不能计算出保护区实际长度。

]因此灵敏度满足要求。

当需要计算出保护区长度时，可由下面计算公式求出最小保护区长度：

，

（2）限时电流速断保护

1）1）按躲过接在B母线上的变压器低压侧母线短路整定

2）2）与相邻线路瞬时电流速断保护配合

选以上较大值作为动作电流,则动作电流为1085A。

3）3）灵敏度检验

<

改用与变压器低压侧母线短路配合，选用动作电流600A。

按基本配合原则，要计算出BC线路Ⅱ段动作电流，由于从网络参数可以看出，与相邻变压器配合的动作电流大于与相邻线路配合的动作电流，所以可以直接选取与相邻变压器配合，但应注意的是，此配合方式已经是Ⅱ段与Ⅱ段配合了。

＞

动时间取1s。

（3）定时限过电流保护

计算式中的系数考虑电压降低5%时，输送最大功率。

灵敏度校验

1）按本线路末端最小二相短路电流校验

＞[注：

线路只能按两相短路条件校验灵敏度。

2）按相邻线路末端最小两相短路电流校验

3）按相邻元件变压器低压侧母线短路校验（电流保护接线按两相三继电器方式）

]注：

保护采用两相三继电器接线时，灵敏校验值应采用三相短路电流值。

[

保护时限按阶梯原则，比相邻元件后备保护最大动作时间大一个时限级差△ｔ。

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；

线路AB第Ⅱ段保护的延时允许大于1s；

可靠系数,，，（躲开最大振荡电流时采用）,返回系数；

A电源的,；

B电源的，；

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。

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。

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

电源在最大运行方式下，A）母线最大三相短路电流B2）2

ABA电源振荡时3）,流过侧开关最大电流为）3

计及两侧电源相位差为时振荡电流为最大。

所以：

>

15％

（2）求限时电流速断保护动作值和灵敏系数

求最小分支系数：

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。

（3）求定时限过电流保护动作电流及灵敏度

动作电流为：

近后备灵敏度为：

＞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。

最大分支系数为：

计算灵敏系数时应采用最大分支系数。

总阻抗为：

最小两相短路电流为：

远后备灵敏度为：

4、如图所示网络中，已知：

电源等值电抗，；

线路AB、BC的电抗，；

变压器T1额定参数为，110／，Ｕ＝％，其它参k数如图所示。

试决定线路AB的零序电流保护的第Ⅰ段、第Ⅱ段、第Ⅲ段的动作电流、灵敏度和动作时限。

1、计算零序电流

线路AB：

；

线路BC：

变压器T1：

。

求B母线短路时的零序电流：

因为＞，所以＞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。

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。

按变压器不接地运行计算。

＝

＝[注：

用正序等效定则求出零序量。

求单相接地短路时，零序电流。

因零序电流等于正序电流。

在线路AB中点短路时，，

B母线的三相短路电流

求母线C短路时的零序电流：

，

2、各段保护的整定计算及灵敏度校验

（1）

（1）零序Ⅰ段保护：

4010A＝3210×

．

单相接地短路：

按某点单相接地短路时，3倍零序电流等于保护定值，即可求出保护区。

所以＞[注：

此值即为最大保护区长度。

两相接地短路：

16为电源零序阻抗的2倍。

所以L＝9km＞×

20km[注：

此值即为最小保护区长度。

（2）零序Ⅱ段保护：

＞满足要求。

动作时限：

（3）零序Ⅲ段保护

因为是110kV线路,可不考虑非全相运行情况,按躲开末端最大不平衡电流整定：

近后备：

满足要求。

远后备：

5、网络参数如图所示，已知：

系统等值阻抗，、最大阻抗为无穷大；

线路的正序阻抗Ｚ＝Ω／km，阻抗角；

线路上采1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；

保护Ｂ的Ⅲ段时限为2s；

线路AB、BC的最大负荷电流,负荷自起动系数为2，负荷的功率因数；

变压器采用差动保护，变压器容量、电压比、电压阻抗百分数。

试求保护A各段动作阻抗，灵敏度及时限。

1、保护A第Ⅰ段动作阻抗

距离保护Ⅰ段的动作时间为瞬时动作，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Ⅱ段动作阻抗

（1）

（1）与保护B第Ⅰ段配合

分之系数最小值的情况是∝时，即B电源断开，＝1。

应考虑分支的影响。

＝×

30＋＝Ω

（2）与变电所B降压变压器的速动保护配合

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

Ω

所以

取二者较小值为动作阻抗,即

灵敏度：

＞满足要求。

保护动作时间为：

3、保护A第Ⅲ段动作阻抗

取电压为是考虑电压产生波动时，输送功率不变。

＝Ω

其中：

（1）近后备

（2）远后备[注：

远后备保护可不考虑相邻变压器。

＝／＋×

＝＞满足要求。

ｔ＝2＋＝s

6、网络参数如图所示，已知，线路正序阻抗，平行线路、MN线路为，距离Ⅰ段保护可靠系数取。

M侧电源最大、最小等值阻抗分别为、；

N侧电源最大、最小等值阻抗分别为、，试求MN线路M侧距离保护的最大、最小分支系数。

最大分支系数：

（1）最大助增系数

（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。

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

）最小汲出系数2（．

由式最小汲出系数公式可知，平行线路的阻抗可化为长度进行计算，则得

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[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，Ｚ＝50∠75°

Ω，Ｚ＝30∠75°

Ω；

Ｚ＝20∠75°

Ω，NLM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Ⅰ段的整定阻抗，灵敏角，Ｅ＝Ｅ。

问：

NM

（1）当系统发生振荡时,两电势相角差为δ＝°

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δ＝°

时，继电器会不会误动作?

（3）若系统振荡周期为，继电器误动作的时间是多少?

（1）δ＝°

时，振荡电流为：

当两侧电势相等时，计算振荡电流的公式。

角度为°

时阻抗继电器动作值为：

Ｚ＝40cos（75°

－°

）＝Ω＞Ω[注：

由于测量阻抗角与灵敏角不同，因此要判断保op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δ＝°

时

方向阻抗继电器处临界动作状态。

（3）.继电器误动时间：

Δδ＝（180°

）×

2＝°

距离保护临界动作状态即为圆特性边界，误动区中点在处，乘2即为误动区间。

8、网络如图所示，已知：

网络的正序阻抗，线路阻抗角，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段测量元件均系采用方向阻抗继电器。

试求Ａ变电站距离保护动作值（I、Ⅱ段可靠系数取）。

并分析：

变电站各段保护的动作情况。

A侧和处发生相间金属性短路时A距AB）当在线路1（

（2）当在距A变电站处发生的相间弧光短路时,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，问送多少负荷电流时，A变电站距离保护Ⅱ段才会误动作?

1、保护Ａ第Ⅰ段整定值

保护Ａ第Ⅱ段整定值

1）在处短路测量阻抗为；

2）在处短路测量阻抗为。

保护A的I段不动作，Ⅱ段会动作。

2、在经过渡电阻的弧光短路的测量阻抗为

[相间短路，过渡电阻值每相取一半。

=

取整定阻抗角]

故保护A的Ⅰ、Ⅱ段均会动作。

3、求使Ⅱ段误动的负荷电流

负荷阻抗为时，方向阻抗继电器就会误动。

由整定阻抗求出动作阻抗。

误动时的负荷电流为：

9、如图所示的降压变压器采用DCD-2（或BCH-2）型构成纵联差动保护，已知变压器的参数为15MVA，，，Ｙ，d11接线，归算到的系统最大电抗，最小电抗。

低压侧最大负荷电流为1060A。

试求动作电流、差动线圈匝数、平衡线圈匝数和灵敏度。

1、确定基本侧

（1）变压器一次额定电流

1）35kＶ侧：

2）Ｖ侧：

求额定电流应用变压器实际额定电压。

（2）电流互感器变比

Ｖ侧计算变比及选用变比35k）1．

选用[注：

是由于变压器高压侧采用三角形接线。