分析题含答案继电保护doc.docx

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分析题含答案继电保护doc

电流保护部分

1如图所示网络中装设定时限过电流保护，在正常状态下，流过1#保护一次回

路的电流为350A,按惯例整定保护的动作电流为：

（10分）

仃=t-x350=495（A）血0.85

如果实际上电流继电器的返回系数较低，其值为0・6,试指出这可能引起什么后

果？

在什么情况下会产生这种后果？

并举例具体分析。

答：

可能造成1#保护无选择性跳闸。

外部故障切除后，由于实际电流继电器的返回系数较低，电流继电器的返回电流要求更低，1#继电器在负荷电流作用下，仍不能返回，使得1#保护最终无选择性跳闸。

例如，4#保护出口短路，线路上流经短路电流，1#和4#的电流元件都启动，但是由于4#保护动作时限短，4#跳闸，切除故障之后，流经1#保护的电流恢复为负荷电流300A,而此时要想使得1#保护返回，其电流要小于返回电流：

495*0.6=297A,所以在负荷电流300A的情况下，由于300A）297A,所以1#电流继电器不能返回，最终跳闸。

2指出下图采用的是那种接线方式，并说明其工作原理？

（8分）

答：

采用的是两相两继电器的接线方式。

当A相电流超过整定值时，1LJ电流继电器触点闭合，当C相电流超过整定值时，2LJ电流继电器触点闭合，1LJ,2LJ只要任意一个触点闭合，启动时间继电器SJ,经过整定的动作延时，SJ的延时闭合触点闭合，启动信号继电器并经过跳闸线圈跳闸。

3图中变压器的电源侧装有两相星形接线的电流保护，其整定值/血./（继电器的动作电流）为6.5A,其它有关数据图中已标注。

问：

（1）当变压器的负荷侧d点发生BC两相短路（短路电流1^=60A）时，△侧A、B、C相一次侧电流多少？

流过继电器1LJ、2LJ的电流各是多少？

继电器能否动作？

其灵敏系数是多少？

（2）为提高灵敏性应如何改进接线？

改进后灵敏系数可达多少？

（9）

答：

（1）在变压器Y侧发生BC两相短路，其△侧B相电流最大，为A,C相屯流的2倍。

侧A,C相一次侧电流为60*35/侖二⑵人；侧B相2*121A=242A

10

流经1LJ,2LJ的电流121A/20二6.05A；因为6.05（6.5A,所以继电器不能动作。

其灵皱度K加=6.05/6.5=0.93不满足要求

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（2）可以采用两相三继电器提高灵敏度。

改进后灵敏度二兰|笄=1.86满足要求

4如图示输电网路，在各断路器上装有过电流保护，已知时限级差为0.5so为保证动作的选择性，确定各过电流保护的动作时间，并说明1#〜6#每个保护是否装设方向元件。

（12分）

答:

t2=1.5秒；t4=2秒；t6=2.5秒；t5=l秒；t3=l・5秒；tl=2秒；保护2、3^5应加方向元件。

1、4、6不装设。

5如图示输电网路，在各断路器上装有过电流保护，已知时限级差为0・5s。

为保证动作的选择性，确定各过电流保护的动作时间，并说明1#~6#每个保护是否装设方向元件。

（12）

12345

6知双侧电源系统，装设第III段过电流保护。

5,6,7,8号保护的动作时限分别为1秒,

0.5秒，2秒，1.5秒，求1,2,3,4号保护的动作时限，其中那几个保护需要装设方向元件？

那些不需要装设方向元件？

（8分）

解：

3”：

与8许配合取2秒；1%与3”、6\7配合，取2.5秒；2\与5浜配合,取1.5秒;屮与旷罠7’配合，取2.5秒。

广、4”不装设方向元件。

2’装设方向元件（7\3征方向短路时，2=会无选择性）；F装设方向元件（矿正方向短路时，F会无选择性）；

距离保护部分

下图所示的llOkV线路，全长20公里。

负荷电流为零。

保护1采用0度接线阻抗继电器作为相间短路保护，已知线路阻抗R=0.33欧姆/公里；X=0.41欧姆/公里。

短路点d到保护安装处的距离为10公里。

计算短路点d发生金属性两相短路时，引入JAB阻抗继电器的电压，电流是那一种？

测量阻抗能否反映故障点的位置？

其一次侧测量阻抗值是多少？

如果CT为600/5,PT为110000/100,计算阻抗继电器的二次侧测量阻抗值？

并分析。

（5分）

2阻抗继电器是通过电压互感器和电流互感器连接到线路上的，这就使得继电器端子上的整定阻抗和线路实际反映的整定阻抗在数值上不相等，问两者之间存在什么关系？

由此关系去推断：

线路短路时，由于电流互感器铁芯饱和而使得它出现负误差时，保护范围有什么变化？

（伸长或者缩短）（5）

解：

系统一次侧阻抗继电器阻抗Zj,Zj=Z＜斗

当CT饱和使出现负误差吋，叫大，实际引入继电器的Zj增大，范围缩小

3如图所示系统接线图和其中各元件的阻抗标幺值，以Em作为参考相量，假设En大小是Em的0・8倍，角度滞后a,试就以下的各种情况，求出线路MN的M侧阻抗继电器的测量阻抗ZJ（5）

（1）a=180度，无短路时

（2）a二0度，M侧正向出口dl点三相短路时

（3）a二180度，N侧线路正向出口d2点三相短路时

答：

a=180度，无短路时：

■

1

1==—丿彳EQ厂（-丿3EJO.lj=0.7EjZ.=j0.23；

丿0.6

«=0°,n侧正向出口三相短路,Zj=0；a=180。

N侧正向岀口三相短路,Zj=j0.3

4如图所示系统接线图和其中各元件的阻抗标幺值，以Em作为参考相量，假设En大小是Em的1.0倍，角度滞后a,试就以下的各种情况，求出线路MN的M侧阻抗继电器的测量阻抗ZJ（6）

（1）a=0度，M侧正向出口dl点三相短路时

（2）a=0度，M侧反向出口d3点三相短路时

（3）a二180度，无短路时

（4）a二180度，N侧线路正向出口d2点三相短路时

解：

（1）a二0度，M侧正向出口dl点三相短路时Z7=0；

沪0度，M侧反向出口d3点三相短路吋乙=0；

2E

沪180度,无短路时I=—竺=一丿333EmxUM=E„-（一丿333EJ0.1;=0.667Em此时丿0.6

a=180度,N侧线路正向出口d2点三相短路时Zj=jO.3

5图示为某双电源网络，已知|鬲|=|必卜E厂EZO。

，N侧电源滞后M侧电源5角度。

两侧系统阻抗均为10欧姆，阻抗角75度，线路长50公里，0.4欧姆/公里，阻抗角75度。

已知线路AB两端均装有距离I段和距离II段，采用方向阻抗继电器。

距离I段的保护范围为本线路全长的80%,如果本系统发生振荡,试回答以下问题：

（10）

（1）计算距离保护T段的整定值，指出振荡中心在那里？

（2）计算出5=0。

、5=180。

情况下，负荷电流多少？

A、B点电压匕、匕各是多少？

（3）在复平面图上画出距离I段的方向阻抗元件受振荡影响的情况。

答：

（1）距离I段：

=0.8^ZAB=0.8*50*0.4=160,振荡中心位于0.5Zz处。

即位于线路中点的位置。

（C）J_Em_En_

⑵6-Zz-

:

Ed：

）当5=0。

时，Ifh-0；U=Uh=E40严

5=180。

时,i协

=^^=0・05*£沖；u“=E厂I卩Zm"・5E；

重合闸部分

在图示35kV单电源网络屮，已知：

各线路均装有过电流保护，动作时限依次为二0.5秒、4=1秒，和屮1・5秒，在线路AB的3DL处（保护3）采用了重合闸前加速方式，其加速用无选择性电流速断的动作时间为/；=（）」$,重合闸动作后即将此速断保护退出工作。

所有断路器均釆用统一型式的少油式断路器，其合闸时间th.DL0-35秒，跳闸时间ttDL0.07秒，以及三相一次自动重合闸的动作时间tZCH0.8秒。

试求：

（1）当仏点发生瞬时性故障时，重合闸及各保护将如何动作？

从故障开始到恢复供电的总时间/是多少？

（2）当仏点发生永久性故障时，重合闸及各保护将如何动作？

从故障开始到切除故障的总时间/是多少？

（3）当％点发生永久性故障而2DL拒动时，重合闸及各保护将如何动作？

从故障开始到切除故障的总时间/是多少？

最后由哪台断路器切除故障？

（12）

答：

（1）发生瞬时性故障时，3DL的无选择性电流速断动作，0.1秒发出跳闸指令，再经过0.07秒的跳闸吋间跳闸，再经过0.8秒的自动重合闸的动作时间发出合闸指令，再经过0.35合闸时间合闸。

此时故障已经消失，恢复了正常供电。

总时间t=0.1+0.07+0.8+0.35=1.32秒。

（2）发生永久性故障时，同前，经过1.32秒后，重合闸成功，但是由于故障仍然存在，按照有选择性的保护配置，2#保护经过1秒延时发出跳闸指令，再经过0.07秒的跳闸时间跳闸，切除故障。

总时间t二1.32+1+0.07=2.39秒

（3）当仏点发生永久性故障而2DL拒动时，只能由3#保护以1.5秒的延时发出跳闸指令，再经过0.07秒的跳闸时间跳闸，切除故障。

总时间t二1.32+1.5+0.07=2.89秒

最后由3#断路器切除故障。

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