安徽农业大学电力系统继电保护习题及其解答

电力系统继电保护习题及其解答

1.

如图所示的WL1、WL2均装设了三段式电流保护。

（1）当K1和K2点发生短路时，应由哪一个保护动作，跳开哪一个开关？请分别说明之。 答：K1：应由1动作，跳开QF1。

K2：应由2动作，跳开QF1。

（2）当K3点发生短路时，问 ：①如保护5 因故拒动，这时应由哪一个保护动作，跳开哪一个开关？

答：应由保护3动作，跳开QF1开关。这个保护对WL2所起的保护作用称为近后备保护。 ②如WL1的保护3正确跳开QF1，试分析原因？该保护对WL2所起的保护作用称为什么？ 答：原因是保护5、6拒动或QF2拒动。 保护对WL2所起的保护作用称为远后备。 2.以变压器复合电压起动的过电流保护为例，回答下列问题。 a 、复合电压包括哪几个电压？

b 、负序电压滤过器什么情况有电压输出？ 输出的是什么电压？。

c 、发生不对称短路时，写出动作过程

答：a 、低电压和负序电压。

b 、当发生不对称短路事故时有电压输出，输出的电压是负序电压。

c 、当发生不对称短路事故时，FY 有负序电压输出，FYJ 中的低电压继电器常闭触点断开，YJ 断电，其常闭触点闭合，YZJ 通电，接通SJ ，经延时后，接通断路器的跳闸回路。

4. 计算题： 如图所示电网中线路AB 及BC 均装有三段式距离保护（第Ⅲ段采用全

YZJ

SJ t

U <

U > FY

L FYJ

a

b

c YJ +

+

+

-

-

由电流继电

器

由电压互感器来 电压回路断线信

号

跳闸

阻抗继电器），试整定计算保护1各段的动作阻抗Z DZ ，并进行灵敏度校验（若灵敏度不满足要求，不要求采取措施）。第Ⅲ段灵敏度校验按近后备进行校验。设线路AB 长l=60km,线路阻抗按0.4Ω/km 计算，K K I =0.85, II 段K K II =0.8, III 段 K K III = 1.25, K h = 1.15, K zq = 2.5,相邻线路BC 考虑分支影响后的动作阻抗K fz Z I DZ.3=12.6Ω,

Z fh.min =220Ω

解：（一）距离I 段整定计算

（1）整定阻抗 Z zd.1I =K k I Z AB =0.85⨯0.4⨯60=20.4(Ω) （2）动作时间 t 1I

=0秒

（3）保护范围 为线路全长的85%。 （二）距离II 段整定计算

（1）整定阻抗 Z zd.1II =K k II （Z AB +K fz.min Z zd.3I ）=0.85⨯(24+12.6)=29.28(Ω) （2）灵敏度校验 K lm

II =

AB

zd Z Z 1

.=

60

4.028

.29⨯=1.22<1.5 灵敏度不满足要求。

（三）距离III 段整定计算 Ｚzd.1III =

zg

fh k K K K 1

Z fh.min =5.215.125.11⨯⨯220⨯=61.22(Ω)

灵敏度 ＫLM =

24

22

.61=2.55>1.5 满足要求。 5.请计算变

压 器 额定运行时差动保护臂中的不平衡电流。变压器 Y,d11

接线，容量为20MVA, 变比为35/11。（ 请将计算式子及结果填入表格中。）

变压器额定电压

35 （KV ）Y 侧

11 （KV ）∆侧

变压器一次额定电流 35

310203

⨯⨯=329.6A 11

310203

⨯⨯=1050A

电流互感器接线方式 ∆

Y

电流互感器计算变比 5

6.3293⨯=5570

5

1050

电流互感器实际变比

5

600

=120 5

1100

=220

不平衡电流

1206.3293⨯—220

1050

=4.75—4.77=—0.02（A ）

6.

简答题：

1、在什么情况下电流保护采用两相三继电器式的接线方式？试画出它的原

理接线图。

2、作图说明变压器纵联差动保护的基本原理。

3 、在大接地电流系统中，采用完全星形接线方式的相间电流保护也能反应所有接地故障，为何还要采用专用的零序电流保护。 解1、答：接于Y ，d11接线变压器电源侧的过流保护。 2、

原理：流进差动继电器的电流为：

I K =I 1-I 2

变压器正常运行和外部短路时：

I K =I 1-I 2=0，差动继电器KD 不动作

变 压 器 内 部 短 路时 ：IK=I1（单侧电源时）或

I K =2I 1（双侧电源时），差动继电器KD 动作

3、答：因为零序电流保护与相间电流保护相比，具有接线简单、可靠；动作电流小，灵敏度高；动作时间短的优点

7、计算题：

1、 某 一 线 路AB 采 用 三 段 式 距 离 保 护, 已 知I 段 的 整 定 阻 抗 为Z ZD =10 ∠600 Ω, 若 测 量 阻 抗 为Z j =9∠300 Ω , 试 问 当 采 用 方 向 阻 抗 继 电 器 时 能 否 动 作？ 如 分 别 改 用 全 阻 抗 继 电 器 或 者-α = 20% 的 偏 移 型 阻 抗 继 电 器 时 能 否 动 作？ 请 作 图 分 析。

解：以10 ∠600为直径作方向阻抗继电器动作特性圆； 以10 ∠600为半径作全阻抗继电器动作特性圆；

以1２ ∠600为直径作偏移型阻抗继电器动作特性圆； I 1

I 2

I K KD