电力系统继电保护作业题

电力系统继电保护作业题
1 绪论
1.2继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么?
1.6 如图1-1所示，线路上装设两组电流互感器，线路保护和母线保护应各接哪组互感器？
线路
TA1TA2
母线
图1-1 电流互感器选用示意图
1.8后备保护的作用是什么？阐述远后备保护和近后备保护的优缺点。

2电流的电网保护
2.3 解释“动作电流”和“返回系数”，过电流继电器的返回系数过低或高各有何缺点？ 2.7 如图2-2所示网络，在位置1、2和3处装有电流保护，系统参数为：
115/E ϕ=，115G X =Ω 、210G X =Ω，310G X =Ω，1260L L km ==，340L km =，50B C L km -=，30C D L km -=，20D E L m -=，
线路阻抗0.4/km Ω，rel K Ⅰ
=1.2 、rel K Ⅱ=rel K Ⅲ
=1.15 ，
.max 300B C I A -=，.max 200C D I A -=， .max 150D E I A -=，ss K =1.5、re K =0.85。

试求：
（1）发电机元件最多三台运行，最少一台运行，线路最多三条运行，最少一条运行，请确定保护3在系统最大、最小运行方式下的等值阻抗。

（2）整定保护1、2、3的电流速断定值，并计算各自的最小保护范围。

（3）整定保护2、3的限时电流速断定值，并校验使其满足灵敏度要求（sen K ≥1.2） （4）整定保护1、2、3的过电流定值，假定流过母线E 的过电流保护动作时限为0.5s ，校验保护1作后备用，保护2和3作远备用的灵敏度。

图2-2 简单电网示意图
2.9 如图2-4所示网络，流过保护1、2、3的最大负荷电流分别为400A 、500A 、550A,
ss K =1.3、re K =0.85，rel K Ⅲ=1.15， 1t Ⅲ=2t Ⅲ
=0.5s ，3t Ⅲ=1.0s ，试计算：
（1） 保护4 的过电流定值；
（2） 保护4的过电流定值不变，保护1所在元件故障被切除，当返回系数re K 低于何值时
会造成保护4误动？
（3） re K =0.85时，保护4的灵敏系数sen K =3.2，当re K =0.7时保护4 的灵敏系数降低到
多少？
图2-4 系统示意图
2.12功率方向判别元件实质上是在判别什么？为什么会存在“死区”？什么时候要求它动作最灵敏？
3 电网距离保护
3.2什么是保护安装处的负荷阻抗、短路阻抗、系统等值阻抗？
3.9 画图并解释偏移特性阻抗继电器的测量阻抗、整定阻抗和动作阻抗的含义。

3.11导出具有偏移圆特性的阻抗继电器的绝对值比较动作方程和相位比较动作方程。

3.18 图3-7所示系统中，发电机以发电机-变压器方式接入系统，最大开机方式为4台全开，最小开机方式为两侧各开1台，变压器
T5和T6可能2台也可能1台运行。

参数为：
115/E ϕ=kV ， 1.1 2.1G G X X == 1.2 2.2G G X X ==15Ω， 1.3 2.3G G X X == 1.4 2.4G G X X ==10Ω，
1.1 1.4~T T X X =10Ω，0.10.4~T T X X =30Ω, 1.5 1.6T T X X ==20Ω,0.50.6T T X X ==40Ω，
A B L -=60km ，B C L -=40km ，线路阻抗1Z =2Z =0.4Ω/km ，0Z =1.2Ω/km ，线路阻抗角均为75°，.max .max A B L C B L L L --==300A ，负荷功率因数角为30°；ss K =1.2，rel K Ⅰ=0.85，rel K Ⅱ=0.75。

变压器均装有快速差动保护。

试回答：
图 3-7 系统示意图
（1）为了快速切除线路上的各种短路，线路A-B 、B-C 应在何处配备三段式距离保护，各选用何种接线方式？各选用何种动作特性？
答：应在1、2、3、4处配备三段式距离保护；选用接地距离保护接线方式和相间距离保护接线方式；它们的Ⅰ、Ⅱ段选择具有方向特性的距离保护，Ⅲ段具有偏移特性的距离保护。

（2）整定保护1~4的距离Ⅰ段，并按照你选定的动作特性，在一个阻抗复平面上画出各保护的的动作区域。

答：线路AB 正序阻抗 1AB A B Z Z L -==0.4×60=24Ω 线路BC 的正序阻抗 1B C B C Z Z L --==0.4×40=16Ω
保护1、2的距离保护Ⅰ段 .1,2set rel AB Z K Z =ⅠⅠ=0.85×24=20.4Ω 保护3、4的距离保护Ⅰ段 .3,4set rel BC Z K Z =ⅠⅠ=0.85×16=13.6Ω
保护1~4距离Ⅰ段在复阻抗平面上的动作区域如图3-8所示，圆周1、2、3、4分别对应
保护1、2、3、4距离Ⅰ段的动作特性。

图3-8 保护1~4距离Ⅰ段的动作特性
（3）分别求出保护1、4接地距离保护的最大、最小分支系数。

3.21什么是电力系统的振荡？振荡时电压、电流有什么特点？阻抗继电器的测量阻抗如何变化？
4 输电线路纵联保护
4.1纵联保护依据的最基本原理是什么？
4.12输电线路纵联电流差动保护在系统振荡、非全相运行期间，会否误动，为什么？
5自动重合闸
5.3在超高压电网中使用三相重合为什么要考虑两侧电源的同期问题，使用单项重合闸是否需要考虑同期问题？
5.12什么是重合闸前加速保护？
5.13什么是重合闸后加速保护？
6 变压器保护
6.1变压器可能发生哪些故障和不正常运行状态？它们与线路相比有何异同？
6.3关于变压器纵差保护中的不平衡电流与差动电流在概念上有何区别与联系？引起差动电流的原因。

7 发电机保护
7.3写出发电机标积制动和比率制动差动原理得表达式。

7.4发电机的完全差动保护为何不反应匝间短路故障，变压器差动保护能反应吗？
8 母线保护
8.6简述何谓断路器失灵保护。