級(jí)繼電保護(hù)習(xí)題答案

1、習(xí)題1參考答案一、 簡答題1繼電保護(hù)的基本任務(wù)和基本要求是什么，分別簡述其內(nèi)容。 答：繼電保護(hù)的基本任務(wù)：(1)當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)快速、有選擇地將故障元件從系統(tǒng)中切除，使故障元件免受損壞，保證系統(tǒng)其他部分繼續(xù)運(yùn)行；(2)當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)時(shí)，繼電保護(hù)應(yīng)及時(shí)反應(yīng)，一般發(fā)出信號(hào)，通知值班人員處理。在無值班人員情況下，保護(hù)裝置可作用于減負(fù)荷或跳閘。繼電保護(hù)的基本要求： 可靠性：可靠性包括可靠度和安全度。要求繼電保護(hù)在需要其動(dòng)作時(shí)能夠可靠動(dòng)作，即具有可靠度（不拒動(dòng)）；在不需要其動(dòng)作時(shí)能夠可靠不動(dòng)作，即具有安全度（不誤動(dòng)）。 選擇性：在繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，能夠盡量在最小的區(qū)間內(nèi)將

2、故障從電力系統(tǒng)中斷開，最大限度地保留系統(tǒng)中無故障部分能夠繼續(xù)安全運(yùn)行。 靈敏性：指對(duì)于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。 速動(dòng)性：指盡可能快地切除故障，以減少設(shè)備及用戶在大短路電流、低電壓下運(yùn)行的時(shí)間，降低設(shè)備的損壞程度，提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。2后備保護(hù)的作用是什么，何謂近后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)。答：后備保護(hù)的作用是電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)，由后備保護(hù)以較長的時(shí)間切除故障，從而保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行。近后備保護(hù)是在保護(hù)范圍內(nèi)故障主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，首先動(dòng)作的后備保護(hù)。遠(yuǎn)后備保護(hù)是保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，靠近電源側(cè)的相鄰線路保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備作用的保護(hù)。3說明電流速斷、限時(shí)電

3、流速斷聯(lián)合工作時(shí)，依靠什么環(huán)節(jié)保證動(dòng)作的選擇性，環(huán)依靠什么節(jié)保證保護(hù)動(dòng)作的靈敏性和速動(dòng)性。答：電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流必須按照躲開本線路末端的最大短路電流來整定，即通過電流整定值保證選擇。這樣，它將不能保護(hù)線路全長，而只能保護(hù)線路全長的一部分，靈敏度不夠。限時(shí)電流速斷的整定值低于電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流，按躲開下級(jí)線路電流速斷保護(hù)的最大動(dòng)作范圍來整定，提高了保護(hù)動(dòng)作的靈敏性，但是為了保證下級(jí)線路短路時(shí)不誤動(dòng)，增加了一個(gè)時(shí)限階段的延時(shí)，在下級(jí)線路故障時(shí)由下級(jí)的電流速斷保護(hù)切除故障，保證它的選擇性。電流速斷和限時(shí)電流速斷相配合保護(hù)線路全長，速斷范圍內(nèi)的故障由速斷保護(hù)快速切除，速斷范圍外的故障則必須由限

4、時(shí)電流速斷保護(hù)切除，速斷保護(hù)的速動(dòng)性好，但動(dòng)作值高，靈敏性差；限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作值低、靈敏度高但需要0.30.6s的延時(shí)才能動(dòng)作。速斷和限時(shí)速斷保護(hù)的配合，既保證了動(dòng)作的靈敏性，也能滿足速動(dòng)性的要求。4功率方向繼電器90度接線方式的主要優(yōu)點(diǎn)。5中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地時(shí)有哪些特征。答：(1)發(fā)生單相接地時(shí)，全系統(tǒng)都將出現(xiàn)零序電壓(2)在非故障線路上有零序電流，其數(shù)值等于本身的對(duì)地電容電流，電容性無功功率的實(shí)際方向?yàn)槟妇€流向線路(3)在故障線路上，零序電流為全系統(tǒng)非故障元件對(duì)地電容電流之總和，數(shù)值一般較大，電容性無功功率的實(shí)際方向?yàn)榫€路流向母線。6簡述零序電流方向保護(hù)在接地保護(hù)中的作用答

5、：零序電流方向保護(hù)是反應(yīng)線路發(fā)生接地故障時(shí)零序電流分量大小和方向的多段式電流方向保護(hù)裝置，在我國大短路電流接地系統(tǒng)不同電壓等級(jí)電力網(wǎng)的線路上，根據(jù)部頒規(guī)程規(guī)定，都裝設(shè)了這種接地保護(hù)裝置作為基本保護(hù)。 電力系統(tǒng)事故統(tǒng)計(jì)材料表明，大電流接地系統(tǒng)電力網(wǎng)中線路接地故障占線路全部故障的80一90，零序電流方向接地保護(hù)的正確動(dòng)作率約97，是高壓線路保護(hù)中正確動(dòng)作率最高的一種。零序電流方向保護(hù)具有原理簡單、動(dòng)作可靠、設(shè)備投資小、運(yùn)行維護(hù)方便、正確動(dòng)作率高等一系列優(yōu)點(diǎn)。二、計(jì)算題1.如下圖所示35kV電網(wǎng)，圖中阻抗是按37kV歸算的有名值，AB線最大負(fù)荷9MW，自啟動(dòng)系數(shù)。各段保護(hù)可靠系數(shù)均取1.2（與變壓器

6、配合時(shí)取1.3），電流繼電器返回系數(shù)為0.9，變壓器負(fù)荷各自保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為1s。計(jì)算AB線三段電流保護(hù)的整定值，并校驗(yàn)靈敏系數(shù)。解：一、 段校驗(yàn)靈敏度：計(jì)算AB線15%處短路時(shí)最小短路電流：，靈敏度合格。二、段首先計(jì)算BC線的段，。校驗(yàn)靈敏度：計(jì)算BC線15%處短路時(shí)最小短路電流：，靈敏度合格。（一）與變壓器T1的差動(dòng)保護(hù)配合：（二）與BC線段配合：選取其中較大者為整定值校驗(yàn)靈敏度：計(jì)算AB線末端短路時(shí)最小短路電流：。靈敏系數(shù)，合格。（一）與變壓器T1的差動(dòng)保護(hù)配合：（二）與BC線段配合：選取其中較大者為整定值三、段計(jì)算AB線最大負(fù)荷電流，校驗(yàn)靈敏度：近后備，合格。計(jì)算BC線末端短路時(shí)最小短

7、路電流：，遠(yuǎn)后備，合格。（一）從變壓器T1的負(fù)荷保護(hù)開始計(jì)算：（二）從變壓器T2的負(fù)荷保護(hù)開始計(jì)算：選取其中較大者為整定值2. 如圖所示35kV單側(cè)電源放射狀網(wǎng)絡(luò)，確定線路AB的保護(hù)方案。變電所B、C中變壓器連接組別為，d11，且在變壓器上裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)，線路A、B的最大傳輸功率為，功率因數(shù)為，系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)都裝設(shè)了自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。自起動(dòng)系數(shù)取1.3。4.如圖220kV網(wǎng)絡(luò)，對(duì)開關(guān)1處配置的三段式零序電流保護(hù)（不考慮非全相運(yùn)行狀態(tài)時(shí)系統(tǒng)發(fā)生振蕩的情況）進(jìn)行整定計(jì)算定值、動(dòng)作時(shí)間并校驗(yàn)靈敏度。（，零序最大不平衡電流的計(jì)算系數(shù)設(shè)為0.1，C母線三段零序電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1s）。ABCSS21X1=1

8、5X0=12X1=40X0=115X1=30X0=100X1=25X0=17220kV解：（1）B處零序段。對(duì)于C母線處短路：，。兩相短路接地（最大方式），故障處：，。對(duì)于BC線路15%處短路：， 。兩相短路接地（最小方式），故障處：，在B處，靈敏度合格。B處零序段。C母線處三相短路，B處最大不平衡電流，。近后備：單相短路接地（最小方式），故障處：，靈敏度合格。（2）A處零序段。對(duì)于B母線處短路：， 。單相短路接地（最大方式），故障處：，。對(duì)于AB線路15%處短路：， 。兩相短路接地（最小方式），故障處：，在A處，靈敏度合格。（3）A處零序段。對(duì)于B母線處短路（前面已計(jì)算）：， 。兩相短路接地

9、（最小方式），故障處：，靈敏度合格。（4）A處零序段。（一）B母線處三相短路，A處最大不平衡電流，。（二）與BC線零序段相配合取較大者為整定值近后備：，靈敏度合格。遠(yuǎn)后備：對(duì)于C母線處短路（前面已計(jì)算）：， 。單相短路接地（最小方式），故障處：，靈敏度合格。5. 如圖所示網(wǎng)絡(luò)中，已知：電源等值電抗，；線路AB、BC的電抗, ;變壓器T1額定參數(shù)為31.5MVA，1106.6kV，k10.5，其它參數(shù)如圖所示。試決定線路AB的零序電流保護(hù)的第段、第段、第段的動(dòng)作電流、靈敏度和動(dòng)作時(shí)限。 習(xí)題2參考答案1、 圖3-7所示系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)以發(fā)電機(jī)-變壓器方式接入系統(tǒng)，最大開機(jī)方式為4臺(tái)全開，最小開機(jī)方

10、式為兩側(cè)各開1臺(tái)，變壓器T5和T6可能2臺(tái)也可能1臺(tái)運(yùn)行。參數(shù)為：kV，= =15，=10，=10，=30,=20,=40，=60km，=40km，線路阻抗=0.4/km，=1.2/km，線路阻抗角均為75°，=300A，負(fù)荷功率因數(shù)角為30°；=1.2，=0.85，=0.75。變壓器均裝有快速差動(dòng)保護(hù)。試回答：圖1 系統(tǒng)示意圖2、系統(tǒng)如圖2所示，母線C、D、E均為單側(cè)電源。全系統(tǒng)阻抗角均為80°，=15，=30，=24， =32，=0.4s，系統(tǒng)最短振蕩周期T=0.9s。試解答：圖2 簡單電力系統(tǒng)示意圖（1） G1、G2兩機(jī)電動(dòng)勢(shì)幅值相同，找出系統(tǒng)的振蕩中心在何

11、處？ 3、什么是助增電流和外汲電流？它們對(duì)阻性繼電器的工作有什么影響？4、在整定值相同的情況下，比較方向圓特性、全阻抗圓特性、蘋果特性、橄欖特性的躲負(fù)荷能力。答：在整定值相同的情況下，橄欖特性、方向圓特性、蘋果特性、全阻抗圓特性分別如圖3-10中的1、2、3、4所示。由該圖可以清楚地看出，在整定值相同的情況下，橄欖特性的躲負(fù)荷能力阻抗能力最好，方向圓阻抗特性次之，蘋果形與全阻抗的躲負(fù)荷能力需要具體分析，取決于負(fù)荷阻抗角以及蘋果形狀的“胖瘦”。 圖3-10 四種阻抗特性圖5、什么是電力系統(tǒng)的振蕩？振蕩時(shí)電壓、電流有什么特點(diǎn)？阻抗繼電器的測量阻抗如何變化？6、請(qǐng)畫出輸電線載波通道的構(gòu)成元件框圖，說明對(duì)各元件的技術(shù)要求。7、什么是閉鎖角，由什么決定其大小，為什么保護(hù)必須考慮閉鎖角，閉鎖角對(duì)保護(hù)有何影響？習(xí)題3參考答案1. 根據(jù)故障發(fā)生時(shí)斷開的相數(shù)，自動(dòng)重合閘分為哪幾類？每一類各有什么特點(diǎn)