电力系统继电保护原理习题

目录1绪论1

2基本器件2

3电网电流保护3

4电网距离保护8

5电网纵联保护11

6自动重合闸12

7变压器保护13

8发电机保护14

9母线保护15

10微机保护基础17

1绪论

1.1什么是主保护？什么是后备保护、近后备保护、远后备保护？什么是辅助保护？什么

是异常运行保护？

1.2说明对电力系统继电保护有那些基本要求。

1.3简要说明继电保护装置的一般构成以及各部分的作用。

1.4如图所示电力系统。(1)分别说明在保护和断路器都正常的情况下，k1、k2、k3、k4点

故障时按选择性的要求哪些保护应发跳闸命令，跳开哪些断路器？(2)k4点故障时，如果QF2拒动，则应将哪个断路器断开？(3)k1点故障时QF2拒动，如果近后备保护动作会断开哪些断路器，远后备保护动作会断开哪些断路器？

B

2基本器件

2.1什么是电流继电器的动作电流、返回电流和返回系数？过量动作继电器、欠量动作继

电器的返回系数有什么区别？

3电网电流保护

3.1 在图示系统中，试分析：(1)保护1、4和9的最大和最小运行方式，(2)保护8与保护

6配合、保护1与保护9配合时计算最大、最小分支系数对应的运行方式。

QF1

QF2

A

B

QF8

QF7

C

QF3

QF4

QF6

QF5

D

QF10

QF9

系统M

系统N

3.2 分析电流保护中各段如何保证选择性？各段的保护范围如何，与哪些因素有关？ 3.3 分析和比较Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段电流保护的异同，试按“四性”的要求评价它们的优缺点。 3.4 为什么三段式电流保护中只有过电流保护在整定计算时考虑返回系数和自起动系

数？

3.5 如何确定保护装置灵敏性够不够？何谓灵敏系数？为什么一般总要求它们至少大于

1.2-1.5以上？是否越大越好？

3.6 在图所示网络中，等值系统电势为380/，等值系统阻抗为10Ω。线路AB 始端保

护1装有三段式电流保护，线路BC 始端保护2装有两段式电流保护，均采用不完全星形接线方式，电流互感器变比为5/5，线路AB 和BC 的最大负荷电流分别为2.3A 和2A ，线路BC 的过电流保护动作时限为3s 。试完成线路AB 和BC 保护的整定计算，

并计算各电流继电器的动作值。（rel

1.2K I =，rel rel 1.1K K II III

==，re 0.85K =，ss 1K =） 5/5

QF1

5/5

QF2

A

B

C

D

15Ω

23Ω

10Ω

3.7 某配网系统接线如图所示。已知最大运行方式下降压变电所10kV 母线(k1点)三相短

路电流为4776A ，线路末端三相短路电流为835A ；最小运行方式下，降压变电所10kV 母线(k1点)两相短路电流为3266A ；线路的最大负荷电流为230A 。设该线路只配置电流速断保护和定时限过电流保护，计算各保护的电流定值，并进行有关校验

（

rel 1.2

K I=，

rel 1.2

K III=，

re 0.9

K=，

ss 1.4

K=）。

3.8系统如图所示，线路正序阻抗

10.4/km

z=Ω，三段式电流保护整定时

rel 1.3

K I=、

rel 1.2

K III=、

ss 1.5

K=、

re 0.9

K=。

QF1QF2

A B 110kV

Zsmin=12ΩZsmax=15Ω

120A

120A

40km

40km

QF3QF4

QF5QF6

120km

C

计算：

(1)保护5的电流速断定值，校验最小保护范围；

(2)保护5的定时限过电流保护定值，校验近后备保护灵敏度系数。

3.9某系统如图所(a)示，线路AB装有三段式电流保护，各段保护的接线方式如图（b）

所示，其中I1、I4为I段电流继电器，I2、I5为II段电流继电器，

I3、I6、I7为III

段电流继电器。已知AB线路末端三相短路时的最大短路电流为1320A，末端三相短路时的最小短路电流为980A；限时电流速断保护的灵敏度为1.32。

(a)

I1I2I3

I4I5I6

I7 A

B

C

(b)

(1)计算保护1电流速断和限时电流速断保护的定值(I

rel 1.25

K=)

(2)说明各段的接线方式，除此之外还有哪些常见接线方式？说明不同接线方式的异同及其特点。

(3)当本保护出口(k1点)发生AB相间短路时，说明各继电器的动作情况，指出最后哪段保护出口跳闸。

(4)相邻线路出口(k2点)发生AC 相间短路时，说明各继电器的动作情况，如果相邻线路保护拒动，说明最后哪段保护出口跳闸。

3.10 系统如图所示，各元件的阻抗角为o 65，保护1处装有o 90接线功率方向继电器，内角

可选o 30或o 45。试分析：

(1)给出o 90接线功率方向继电器的各自引入的电压、电流，说明采用这种接线方式在三相短路时有没有动作死区，两相短路时有没有动作死区，为什么？如果有死区，怎样消除？

(2)选择继电器的内角，写出继电器的动作方程。

(3)分析正方向发生BC 相间短路(k1点)时，各功率方向继电器的动作情况。 (4) 系统正常运行时功率因数为0.85，保护1处于送电侧，分析保护1处A 相功率方向继电器的动作情况。

(5) 如果电流元件与方向元件的接点采用如图所示的连接方式，分析在有负荷的情况下发生反方向AB 两相短路(k2点)时，保护1的动作行为。如有必要应如何修改接点的连接方式？

KW A KA A KW B KA B KW C

KA C

3.11 LG-11型功率方向继电器所比较的两个电气量U J I J A K U K I =+&&和U J I J B K U K I =-&&中

的U K 和I K 是怎样取得的？U K 、I K 的幅值和角度对该继电器动作特性有什么影响？

比较两个电气量的幅值为什么可以实现对J U &和J

I &间相位的比较？相位比较与幅值比较原理之间有什么互换关系？

3.12 系统如图所示，对保护1进行三段式相间电流保护的整定计算。rel

1.3K I =，rel 1.1K II

=，rel 1.2K III

=，re 0.85K =，ss 1.5K =，线路阻抗为0.4Ω/km ，

AB 线最大负荷电流为170A 。电源阻抗sA min 2X =

Ω，sA max 3X =Ω， sBmin 15X =Ω，sBmax 20X =Ω，电源相电势为

，4

0.5s t III =，5 1.5s t III

=。