电力系统继电保护计算题.docx
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电力系统继电保护计算题
三、分析计算题
3在图1所示网络中的
AB、BC、BD、DE上均装设了三段式电流保护;保护均采用了三相完全星形接法;线路
AB的最大负荷电流为200A,负荷自启动系数
1.2,
1.15,K;'i
Kss1.5,Kr'ei1.25,K;1
图2系统接线图
图3
三相短路计算结果如表1所示。
表1三相短路计算结果
短路点
&
K2
K3
最大运行方式
(kA)
1.795
1.253
0.499
最小运行方式
(kA)
1.660
1.186
0.488
(2)
电流保护
I段
II
Iset.1
KII(3)
KrelIK1.max
1.25
1.795B2.244(kA),t;0(s)
(3)
电流保护
II段
II
set.3
KII(3)
KrelIK2.max
1.25
1.253B1.566(kA),1;爲
I
set.3
1.151.566B1.801(kA)
灵敏度校验:
1
⑵
IK1.min1.438(kA),Ks'en.1
'⑵
K1.min
-1438B0.798,不满足要求。
K1.min
.II
2
I
set.1
1.801
与保护3的II段相配合:
保护3的II段按可伸入变压器而不伸出变压器整定。
IS'et.3K;1I鳥.max1.150.499B0.574(kA),IS'et.1Kr'eiIset.31.150.574B0.660(kA)
灵敏度校验:
KI1
sen.1
IKl.min
II
set.1
02>179,满足要求。
{t3Ht0.50.51(s)
(4)电流保护III段
Is;t.i
Kre,KssI
Kre
Lmax
1.21.5
0.85
0.2B0.433(kA)
灵敏度校验:
作为本线路的后备保护
KIII
sen.1
I⑵
K1.min
m
Iset.1
1438
扇B3・321,满足要求。
作为相邻下一线路的后备保护
I
(2)1027
K-澄诙B2372,满足要求。
IIIIII
t1t4
tt3(s)
三、分析计算题
3在图1
所示网络中装设了反应相间短路的距离保护。
已知:
线路的正序阻抗
XMsmin20,
XNsmin
10
XMsmaxXNsmax25;Krel
Ql
0.85。
试对距离保护1的第
0.45/km;系统阻抗:
、II段进行整定计算,并
校验II段灵敏度。
三、分析计算题
3解:
1保护1第
I段:
Zset.1
19.125
I
t10s。
2保护1第II段:
Z;et.2
30.6
zs;.1
Krel(LMNz1Kb.minZset.2)。
用图3所示网络计算Kb.min
图3求分支系数所用网络
詈27,则Zb
0.85
(22.52.730.6)89.352()
K;'en289.352B3.9711.25,满足要求。
22.5
二、(本题每小题10分,满分20分)
如图所示,在110KV输电线路中,线路AB的负荷电流为175A”系统阻抗为:
Xs=4W,单位线路长度的阻抗为:
X=0.4(W/km),Kk'=1.25;Kk'=Kk=1.15;Kzq=1.5;Kh=0.85。
1.计算:
电流速断保护、限时电流速断保护、过电流保护动作值与动作时间。
2.比较不完全星形接线两继电器方式与三继电器方式过电流保护的差别。
解:
1线路AB的保护A速断保护
灵敏度校验:
49•如图所示,各线路均装设距离保护,试对保护1的距离川段保护进行整定计算,并求出最小分支系数。
Krel=1.25;Kres=1.2;KsS=1;Z1=0.4Q/km;Uloa.min=0.9X110KV
五、计算题(共20分)
在图5-1所示的单侧电源辐射网中,线路AB的保护采用三段式电流保护,采用电流互感器三相完全星形接线。
已知线
路AB的最大负荷电流为300A,电流互感器变比为400/5,在最大和最小运行方式下,K1、K2及K3点发生三相短路
时的电流值见下表(均已折算到电源侧).保护6、7、8的过电流的动作时间分别为1.5s、2s和0.9s试计算保护1各段
的动作电流和动作时间,检验保护的灵敏度,同时简述保护1各段的特点.
表5-1短路电流值
短路点
K1
K2
K3
最大运仃方式下三相短路电流(A)
3000
1250
650
最小运行方式下三相短路电流(A)
2500
1040
500
解:
1•保护1的无时限电流速断(4分)
一次动作电流为
Ioper.1
KrelI
⑶
K.1.max
Kcon|
Ioper.1nTA
2.保护1的限时电流速断保护(6分)
先计算出保护2的无时限电流速断保护动作电流
IKI⑶
oper.2relK.2.max
保护1的限时电流速断保护应与保护2的无时限电流速断保护动作电流相配合整定
Ioper.1KrelIoper.2
继电器动作电流
动作时限按阶梯型时限特性为
灵敏度校验:
(4分)
灵敏度应满足要求,如果不满足,采取措施提高灵敏度。
四、计算题(共38分)
试对保护1进行三段式电流保护的整定计算。
(14分)
精选
10km
解:
1、保护1电流I段整定计算
(1)求动作电流
|2]15km[3|
3
10.510⑹0.20.4
(2)灵敏度校验,即求最小保护范围。
爲E
Iset.1KrelIk.B.max1.25
1804.27A
10)
lmin
Iset.1
Xs.max)
iii
t3=0.5s
3
10.5100.3)6.52km
31804.27
lmin6.52
1AB
10
65.2%
15%,
满足要求
(3)
动作时间:
t1
0s
(1分)
保护1电流II段整定计算
(1)求动作电流
Iset.1KrelIset2Krel(KrelIk.C.max)1.1
10.5103
1.25817.23A
J3(0.20.425)
(2分)
Ksen
(2)灵敏度校验
10.5103
Ik.B.min
Iset.1
2.3(0.30.410)
817.23
1.49
1.3
要求。
(2分)
(3)动作时间:
0.5
0.5s(1分)
2、保护1电流III段整定计算
(1)求动作电流
KrelKss
Kre
(2)灵敏度校验
Iset.1
Ia
B.Lmax
1.21.5
0.85
150317.65A
(1分)
近后备:
Ik.B.min
10.5103
sen
Iset.1
T°.3°.410)3.841.3
满足要求。
(1分)
317.65
3
10.5103
远后备:
I2
k.C.min
顶0.30.425)1612
满足要求。
(2分)
sen
1.61.2
Iset.1
317.65
(3)动作时间:
t1t30.50.5
1.5s(1分)
2、如图3,已知:
网络的正序阻抗乙=0.45Q/km,阻抗角L65。
线路上采用三段式距离保护,其第I、II、山段阻抗元件均采用0°接线的方向阻抗继电器,继电器的最灵敏角sen65,保护2的延时t22s,线路ab、
BC的最大负荷电流均为400A,负荷的自起动系数Kss2,继电器的返回系数Kre1.2并设Kre10.85,K;;11.15,负荷的功率因数cosd°.9,变压器采用了能保护整个变压器的无时限纵差保护。
试求:
距离保
护1第I段的动作阻抗,第II段、第III段的灵敏度与动作时间。
(24分)
X
Zab
1013.5
Kbmin
(sAmin
1)
(1)1.59
V
sBmax
40
(2分)
Zset1
0.8(13.5
0.85
1.59
0.4538)29.29
(1分)
(1分)
Zset1
Krel(ZABKrelKbminZBC)
(2)与变压器支路配合:
Zset1
Kh(Zab
KrelKbmin
Z;)
(1分)
Kbmin
x
sAmin
Zab
1)
(1013・51)1.59
X
sBmax
40
(2分)
Zset1
0.7(13.5
0.7
1.59
8V)
42.44
2
(1分)
对以上两种情况,取较小者,所以:
Zseti29.29
灵敏度:
k
sen
zs;tA
29.29
ZAB
13.5
(1分)
2.171.5
满足要求。
(1分)
11CL
动作时间:
t0.5s(1分)
3、距离保护1的第
Zset1
III段:
采用方向阻抗继电器,
ZLmin
KrelKreKssCOS(l
d),(1分)
Kre
Zset1
ZLmin
Ulmin
ILmax
0.9110
0.4
142.89
(1分)
1.2
1
cos0.925.8
Kss2
rel
1.15
142.89
1.151.2
2cos(6325.8°)
66.81
(2分)
灵敏度:
(1)考虑本线路末端:
Ksen近
Zset1
ZAB
66.81
13.5
4.93
1.5
(1分)
(2)考虑相邻元件
a:
相邻线路末端
Kset远
Zset1
ZAB+KbmaxZBC
(1分)
k
bmax
(XsAmaxZAB
XsBmin
1)
(2^1)
30
2.12
(1分)
Ksen远
Zset1
ZAB+KbmaxZBC
66.81
17.1
13.5+2.12
1.34
1.2
满足要求。
(1分)
b:
相邻变压器低压侧出口
Ksen远
Zab+K
Zset1
bmaxZT
(1分)
Kbmax
彳XsAmaxZAB
XsBmin
1)
(2013.5
(30
1)2.12
(1分)
Ksen远
Zab+K
Zset1
bmaxZT
66.81
13.5+2.1284.7
0.33
1.2
(1分)
不满足要求,认为
III段不能作为变压器的后备保护
动作时间:
t1t2
t20.52.5s(1分)
五、计算题(本大题共2小题,
每小题13分,共26分)
1如图所示网络,试计算保护1电流速断保护的动作电流,动作时限及最小保护范围。
已知:
Kre=i.2,乙=0.4/km。
lset.1Krel1K.B.max=1.2X1.66kA=1."kA
K''
sen.2
Z^i=89^=3.97
Zab22.5
1.25,满足要求。
Lmin%=38.91%>15%,11=0s
2.解:
1、如图所示网络,已知:
«【=1.2,Kre=0.85,Kss=1.3,最小运行方式下K2、心点的三相短路电流分别为1100A、490A,
线路AB正常时流过的最大负荷电流'max=174A。
试计算保护1定时限保护的动作电流,并校验灵敏系数。
35kV
B
C
2、如图所示,各线路均装有距离保护,
乙=0.4/km,K;ei=0.85,K;;i=0.8,试对保护
1的距离n段进行整定计算。
(本大题共2小题,
每小题
13分,共26分)
1.解:
以.1
KreIlKssI
ILmaxKre
1.2
英174
0.85
319.34A
2.解:
灵敏度校验:
作为本线路的后备保护时
if.min
KI"
sen.1
Qmin0・8661100A
牛952632.983
Is^t.1319.34
作为相邻下一线路的后备保护时
IK'.min
K川
sen.1
Zset.2
Krll
Kb.min
ZSlt.1
952.63A
1.5,满足要求。
子心0・866490A
424.34A
I⑵
K3.min
丨川
set.1
424341.329
319.34
ZBCKrel
Z1LBC
I2Xs1.minZAB
1s2.max
Krel(ZAB+Kb.minZset.2
1.2,
满足要求。
0.850.460
0.8(12
20.4
◎1)弊1.19
2
30
1.1920.4)29
ii
sen.2
去=29=2.47
Zab12
1.25,满足要求。
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