继电保护作业答案

第一章

7．若线路阻抗角︒=47K ϕ ，反映相间短路的方向元件采用︒90接线，功率方向继电器的内角选多少较

合适（︒︒4530、

）？为什么？ 要点：K (3)时和近处K (2)时，根据相量图分析，继电器动作条件为： 0

)90cos(>+-=αϕ K r r I U P 或 909090<+-<-αϕK 如果 47=K ϕ，则 45=α时接近最灵敏；

远处K (2)时(例如BC 短路)，根据相量图分析，继电器动作条件为 B 相：0)120cos(>+-=αϕ K r r I U P 或 9012090<+-<-αϕK

如果 47=K ϕ，则 45=α时接近最灵敏；

C 相：0)60cos(>+-=αϕ K r r I U P

或 906090<+-<-αϕK

如果 47=K ϕ，则 30=α时接近最灵敏；

所以综合以上分析， 45=α更合适，在多数相间短路时接近灵敏动作。

8．按︒90接线的功率方向继电器，内角︒=30α，线路阻抗角︒=60K ϕ ，当保护安装处远处正方向A 、B 两相短路时，分析A 相功率方向继电器能否动作？是否最灵敏？

要点：当远处K AB (2)时，根据相量图分析，A 相继电器动作条件为：

0)120cos(>+-=αϕ K r r I U P 或

9012090<+-<-αϕK

将 60=K ϕ和 30=α代入得)30cos( r r I U P =或 903090<-<-所以，继电器能够动作，但不最灵敏。

9．为什么零序电流Ⅰ段保护范围比反应相间短路的电流Ⅰ段保护范围长，且受系统运行方式影响小？ 要点：由于线路零序阻抗远大于正序阻抗，()105.3~2X X =，故线路始端与末端短路时，零序电流变化显著，曲线较陡，因此零序的保护范围较大。

电力系统运行方式变化时，如果送电线路和中性点接地的变压器数目不变，则零序阻抗和零序等效网络是不变的。同时，系统发生某些不正常运行状态时，如系统振荡，短时过负荷等，三相也是对称的，所以零序保护受系统运行方式的影响小。

第二章

3． 有一个方向阻抗继电器，整定阻抗Ω︒∠=605.7set

Z ，若测量阻抗Ω︒∠=302.7r Z ，问继电器

能否动作？为什么？ jX

Zset

Zop.30

30º

30º

要点：Ω==5.630cos 5.730.

op Z ()()Ω∠=>Ω∠=∙ 305.6302.730op r Z Z 测量阻抗在园外，继电器不动作。

4． 有一个方向阻抗继电器，若要求正常运行测量阻抗Ω︒∠=305.3r

Z 时不动作，则整定阻抗最大不能超过多少？（︒=75sen ϕ）

jX

R

Zset

Zop.30

45º

30º0

要点：Ω==95.445cos 5.3

set Z 5． 如图所示35kV 电网，L1、L2上装有三段式阻抗保护，已知线路︒=Ω=70/45.01K kM z ϕ、，L1上A I L 350max .=，负荷功率因数9.0cos =ϕ，测量元件为方向阻抗继电器，试进行整定计算。（s t K K K K K st re rel rel rel 23.115.12.18.085.02

='''==='''=''='、、、、、） 解：Ω

=⨯=⨯=75.153545.01AB AB L Z Z Ⅰ段：s t Z K Z AB rel A op 0;7039.13'''.=Ω∠=⋅=

Ⅱ段：保护B 的I 段整定Ω∠=∠⨯=⋅= 703.15701885.0''.BC rel B op Z K Z ;7084.24)703.157075

.15(8.0)('."".Ω∠=∠+∠⨯=+⋅= B op AB rel A op Z Z K Z s t 5.0"=灵敏度校验：

;25.158.1".">==AB A

op sen Z Z K 满足要求。 Ⅲ段：Ω=⨯⨯=⋅==96.51350

3/10359.09.03max .max .min .min .L e L L L I U I U Z 因为功率因数为0.9，所以 84.259.0cos 1==-L ϕ

Ω=⨯⨯⨯==96.2896.513.115.12.111min .''''''L st

re rel set Z K K K Z Ω∠=-∠=-= 704.40)

96.2870cos(7096.28)cos('''.'

''L K J set set Z Z ϕϕ s t t 5.25.0'''2'''1=+=

灵敏度校验：

;3.16.2''''''.>==AB set J sen Z Z K

满足要求 ;2.12.1''''''.≥==AC set Y sen Z Z K 满足要求。 ~

L 1 L 2 A

B 35kM

C 40kM Z 1 Z 2