继保中级工计算题Word文档下载推荐.docx
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0.05(A),测量1A的电流时,其相对误差为±
0.05/1×
100%=±
5%。
相对误差为±
4(La4D4009).某接地系统发生单相接地(设为A相)故障时,三个线电流各为IA=1500A,IB=0,IC=0。
试求这组线电流的对称分量,并作相量图。
设
=1500∠0°
A,则零序分量
正序分量
负序分量
作相量图见图D-5所示。
图D-5
答:
相量图见D-5所示。
5(La4D5010).一个220V的中间继电器,线圈电阻为6.8kΩ,运行时需串入2kΩ的电阻,试计算该电阻的功率。
串入电阻后回路的电流为
电阻所消耗功率为
P=I2R=0.0252×
2000=1.25(W)
故该电阻至少需用1.25W的,为了可靠起见应选用3W的电阻。
电阻功率应选用3W。
6(Lb4D1033).有额定电压11kV,额定容量100kvar的电容器48台,每两台串联后再并联星接,接入35kV母线,问该组电容器额定电流是多少?
当35kV母线电压达到多少伏时,才能达到额定电流?
(1)电容器组的额定电流
100kvar、11kV的电容器每台的额定电流为
48台电容器分成三相每两台串联后再并联,则每相并联8台,故该组电容器的额定电流为
I=9.09×
8=72.72(A)
(2)达到额定电流时的母线电压
两台电容器串联后星接,则其相电压为22kV,线电压Ue=22×
=38.1(kV)
电容器额定电流为9.09A,达到额定电流时的母线电压为38.1kV。
7(Lb4D2034).如图D-17所示,直流电源为220V,出口中间继电器线圈电阻为10kΩ,并联电阻R=1.5kΩ,信号继电器额定电流为0.05A,内阻等于70Ω。
求信号继电器线圈压降和灵敏度,并说明选用的信号继电器是否合格?
图D-17
(1)计算信号继电器压降时应以KD或KG单独动作来计算。
中间继电器线圈与R并联的总电阻
信号继电器压降
(2)计算信号继电器灵敏度时,应按KD和KG同时动作来考虑。
即
通过单个信号继电器的电流为0.164/2=0.082(A),所以信号继电器灵敏度Ks=0.082/0.05=1.64
由于计算得信号继电器的压降为5.1%Ue,灵敏度为1.64。
根据信号继电器的压降不得超过10%Ue灵敏度须大于1.05的要求,所选的信号继电器是合格的。
信号继电器线圈压降为5.1%Ue,信号继电器灵敏度为1.64。
8(Lb4D3035).某继电器的触点,技术条件规定,当电压不超过250V、电流不大于2A时,在时间常数不超过5×
10-3s的直流有感负荷回路中,遮断容量为50W,试计算该触点能否用于220V、R=1000Ω、L=6H的串联回路中?
回路参数计算
回路电流
回路消耗功率P=0.222×
1000=48.4(W)
回路的时间常数
,因该回的时间常数大于5×
10-3,故此触点不能串联于该回路中。
触点不能串联于回路中。
9(Lb4D4036).有一台110±
2×
2.5%/10kV的31.5MV·
A降压变压器,试计算其复合电压闭锁过电流保护的整定值(电流互感器的变比为300/5,星形接线;
Krel可靠系数,过电流元件取1.2,低电压元件取1.15;
Kr继电器返回系数,对低电压继电器取1.2,电磁型过电流继电器取0.85)。
变压器高压侧的额定电流
电流元件按变压器额定电流整定,即
电压元件取10kV母线电压互感器的电压,即
(1)正序电压
(2)负序电压按避越系统正常运行不平衡电压整定,即Uop.n=(5~7)V,取6V。
故复合电压闭锁过电流保护定值为:
动作电流为3.9A,接于线电压的低电压继电器动作电压为65V,负序电压继电器的动作电压为6V。
式中Umin--系统最低运行电压。
动作电流为3.9A,低电压继电器动作电压为65V,负序电压继电器动作电压为6V。
10(Lb4D5037).一组距离保护用的电流互感器变比为600/5,二次漏抗ZⅡ为0.2Ω,其伏安特性如下表所示。
实测二次负载:
IAB=5A,UAB=20V,IBC=5A,UBC=20V,ICA=5A,UCA=20V,Ⅰ段保护区末端三相短路电流为4000A。
试校验电流互感器误差是否合格?
计算电流倍数
I0=5A
励磁电压E=U-I0ZⅡ=180-(5×
0.2)=179(V)
励磁阻抗
允许二次总负载
实测二次总负载
由于实测二次总负载小于允许二次总负载,故该电流互感器的误差是合格的。
电流互感器误差合格。
11(Jd4D1056).有一全阻抗继电器整定阻抗为5Ω/ph,当测量阻抗为(4+j4)Ω/ph时,继电器能否动作?
测量阻抗为(4+4j)Ω/ph,其模值为5.66Ω,大于整定值阻抗,故继电器不动作。
不动作。
12(Jd4D1057).DW2-35型断路器的额定开断电流Ib是11.8kA,那么断路器的额定遮断容量S是多少?
遮断容量为715.34MV·
A。
13(Jd4D1058).对额定电压为100V的同期检查继电器,其整定角度为40°
时,用单相电源试验,其动作电压怎样计算?
在任一线圈通入可调交流电压,另一线圈短路,继电器的动作电压为
Uop=2Usin(δ/2)=2×
100sin(40°
/2)=200sin20°
=68.4(V)
14(Jd4D2059).某110kV线路距离保护Ⅰ段定值Zop=3Ω/ph,电流互感器的变比是600/5,电压互感器的变比是110/0.1。
因某种原因电流互感器的变比改为1200/5,试求改变后第Ⅰ段的动作阻抗值。
该定值的一次动作阻抗为
Zop×
nTV/nTA=3×
1100/120=27.5(Ω/ph)
改变电流互感器变比后的Ⅰ段动作阻抗值为
Z′op×
nTA/nTV=27.5×
240/1100=6(Ω/ph)
动作阻抗值为6Ω/ph。
15(Jd4D2060).已知控制电缆型号为KVV29-500型,回路最大负荷电流Il.max=2.5A,额定电压Ue=220V,电缆长度L=250m,铜的电阻率ρ=0.0184Ω·
mm2/m,导线的允许压降不应超过额定电压的5%。
求控制信号馈线电缆的截面积。
电缆最小截面积
故应选截面积为2.5mm2的控制电缆。
截面积选为2.5mm2。
16(Jd4D3061).在图D-27中,已知E1=6V,E2=3V,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=400Ω,求b点电位
及a、b点间的电压Uab。
图D-27
这是一个E1、E2、R1和R2相串联的简单回路(R3中无电流流过),回路电流为
Uab为3V。
17(Jd4D3062).如图D-28所示为35kV系统的等效网络,试计算在k点发生两相短路时的电流及M点的残压(图中的阻抗是以100MV·
A为基准的标么值,35kV系统取平均电压37kV)。
图D-28
短路电流
M点的残压
M点的残压为23125V。
18(Jd4D4063).如图D-29所示系统,试计算断路器1相间距离保护Ⅰ段的二次整定值和最大灵敏角。
图D-29
(1)动作阻抗的整定
线路阻抗的模值
。
距离保护的第Ⅰ段按线路全长的80%整定,则一次整定阻抗值为Z′set=5.68×
0.8=4.5(Ω/ph),二次整定阻抗值为Z″set=4.5×
120/1100=0.49(Ω/ph)
(2)最大灵敏角按线路阻抗角整定,即
故第Ⅰ段整定阻抗的二次值为0.49Ω/ph,最大灵敏角为61.6°
二次整定阻抗为0.49Ω/ph,最大灵敏角为61.6。
19(Jd4D4064).如图D-30所示,已知电源电压为220V,出口中间继电器直流电阻为10000Ω,并联电阻R=1500Ω,信号继电器的参数如下表所示。
图D-30
试选用适当的信号继电器,使之满足电流灵敏度大于1.5,压降小于10%Ue的要求,并计算出灵敏度和压降。
(1)KOM电阻与R并联后电阻为RJ
(2)当一套保护动作,KS的压降小于10%Ue时,有RKS/(RKS+RJ)<10%,即RKS<
=1304/9=145(Ω),RKS<145Ω,故选3、4或5号信号继电器。
(3)两套保护都动作,并要求KS有大于1.5的电流灵敏度,则
以RKS=145Ω代入,求得Iop<0.053(A)由此可见,只有3号信号继电器能同时满足灵敏度的要求,故选择之。
(4)选用3号信号继电器后,计算其灵敏度和电压降。
最大压降为70/(70+1304)Ue=5.1%Ue。
灵敏度为220/(1304+70/2)×
0.05=1.64
最大压降为5.1%Ue,灵敏度为1.64。
20(Jd4D5065).如图D-31所示电路。
已知R1=6Ω,R2=3.8Ω。
电流表A1读数为3A(内阻为0.2Ω),电流表A2读数为9A(内阻为0.19Ω)。
试求:
(1)流过电阻R1的电流I1;
(2)电阻R3和流过它的电流I3。
图D-31
(1)因为并联电路两端的电压为U,则
U=I2(R2+0.2)=3×
(3.8+0.2)=12(V)
所以,I1=U/R1=12/6=2(A)
(2)流过电阻R3的电流为
I3=9-(I1+I2)=9-(2+3)=4(A)
R3=U/I3=12/4=3(Ω)
I1为2A,I3为4A,R3为3Ω。
21(Jd4D5066).已知断路器的合闸时间为0.3s,计算备用电源自投装置中闭锁合闸的中间继电器返回时间tr。
中间继电器的返回时间按备用电源只投入一次整定,即
2to>tr>to
∴tr=to+Δt=0.3+0.3=0.6(s)
式中to--全部合闸时间;
tr--中间继电器返回时间;
Δt--贮备时间,取0.2~0.3s。
中间继电器的返回时间为0.6。
22(Je4D1081).设某110kV线路装有距离保护装置,其一次动作阻抗整定值为Zop=18.33Ω/ph,电流互感器的变比nTA=600/5,电压互感器的变比为nTV=110/0.1。
试计算其二次动作阻抗值(设保护采用线电压、相电流差的接线方式)。
二次动作阻抗为2Ω/ph。
23(Je4D2082).计算35kV线路备用电源自投装置中,检查线路电压继电器的整定值。
按躲过备用电源处的最低运行电压整定为
式中Kr--返回系数,取1.1~1.15;
Krel--可靠系数,取1.1~1.2;
nTV--电压互感器变比;
Umin--备用母线最低运行电压,一般取0.9Ue。
电压继电器整定值为64V。
24(Je4D3083).如图D-37所示,在断路器的操作回路中,绿灯是监视合闸回路的,已知操作电源电压为220V,绿灯为8W、110V,附加电阻为2.5kΩ,合闸接触器线圈电阻为600Ω,最低动作电压为30%Un,试计算绿灯短路后,合闸接触器是否能起动?
图D-37
考虑操作电源电压波动+10%,即220×
1.1=242(V)
HG短路后,KM线圈上的电压为
因为UKM%<
30%Ue
故合闸接触器不会起动。
不会起动。
25(Je4D3084).有一只毫安表,不知其量程,已知其内部接线如图D-38所示。
Rg=1000Ω,R1=1000Ω,表头满刻度电流为500μA,今打算把它改制成量限为300V的电压表,问应在外电路串联阻值为多大的电阻?
图D-38
设该毫安表的量限(满刻度电流)是I,则
设并联电路等效电阻为Rp,则
设改制后的电压量限为U,应串联的电阻为R2,则
应串联电阻值为299.5kΩ。
26(Ja4D3085).已知一个R、L串联电路,其电阻和感抗均为10Ω,试求在线路上加100V交流电压时,电流是多少?
电流电压的相位差多大?
电路的阻抗为
电路中的电流为
I=U/Z=100/14.1=7.1(A)
电流电压的相位差为
=tg-1XL/R=tg-110/10=45°
电流为7.1A,电流与电压的相位差为45°
27(Je4D4086).作电流互感器10%误差曲线试验时,如何计算母线差动保护的一次电流倍数?
一次电流的计算倍数为
式中Ik·
max--最大穿越性故障电流;
Ie--电流互感器一次额定电流;
K--考虑非周期分量影响的系数,取1.3。
一次电流倍数为
28(Je4D4087).试计算图D-39中两相电流差接线的过流保护用电流互感器的二次负载。
图D-39
因AC两相短路时电流互感器负载最大,由图知
Uk=2Ik(2Zdx+ZK)
故电流互感器的二次负载为
二次负载为4Zdx+2ZK。
29(Ja4D2088).如图D-40所示,R1=R2=R3=R4,求等效电阻R。
图D-40
图(a)的等效电路为图(b),由图(b)可得
R5=R1×
R2/(R1+R2)+R3=(3/2)R1
R=R5×
R4/(R5+R4)=3/5R1
等效电阻为
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