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電力系統(tǒng)繼電保護(hù)培訓(xùn)題庫(kù)五、計(jì)算題1．系統(tǒng)短路計(jì)算某一220kV輸電線路送有功P=90MW，受無(wú)功Q=50Mvar，電壓互感器PT變比為220kV/100V，電流互感器變比為600/5。試計(jì)算出二次負(fù)荷電流。答：線路輸送功率為線路一次負(fù)荷電流為二次負(fù)荷電流為某電網(wǎng)電力鐵路工程的供電系統(tǒng)采用的是220kV兩相供電方式，但牽引站的變壓器T為單相變壓器，一典型系統(tǒng)如圖5-1所示：圖5-1假設(shè)變壓器T滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行，母線M的運(yùn)行電壓和三相短路容量分別為220kV和1000MVA，兩相供電線路非常短，斷路器QF保護(hù)設(shè)有負(fù)序電壓和負(fù)序電流穩(wěn)態(tài)起動(dòng)元件，定值的一次值分別為22kV和120A。試問(wèn)：忽略諧波因素，該供電系統(tǒng)對(duì)一、二次系統(tǒng)有何影響？負(fù)序電壓和負(fù)序電流起動(dòng)元件能否起動(dòng)？答：由于正常運(yùn)行時(shí)，有負(fù)序分量存在，所以負(fù)序電流對(duì)系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)有影響；負(fù)序電壓和負(fù)序電流對(duì)采用負(fù)序分量的保護(hù)裝置有影響。計(jì)算負(fù)序電流：正常運(yùn)行的負(fù)荷電流：（A）負(fù)序電流：（A）可知，正常運(yùn)行的負(fù)序電流值大于負(fù)序電流穩(wěn)態(tài)起動(dòng)元件的定值120A，所以負(fù)序電流起動(dòng)元件能起動(dòng)。計(jì)算負(fù)序電壓：系統(tǒng)等值阻抗：負(fù)序電壓可知，正常運(yùn)行的負(fù)序電壓值小于負(fù)序電壓起動(dòng)元件的定值22kV，所以負(fù)序電壓起動(dòng)元件不能起動(dòng)。對(duì)于同桿架設(shè)的具有互感的兩回路，在雙線運(yùn)行和單線運(yùn)行（另一回線兩端接地）的不同運(yùn)行方式下，試計(jì)算在線路末端故障零序等值電抗和零序補(bǔ)償系數(shù)的計(jì)算值。設(shè)X0l=3X1,X0M=0.6X0l。（X0l為線路零序電抗，X答：雙線運(yùn)行時(shí)一次系統(tǒng)示意圖圖5-2等值電路圖5-3雙線運(yùn)行時(shí)零序等值電抗為零序補(bǔ)償系數(shù)為單回線運(yùn)行另一回線兩端接地時(shí)一次系統(tǒng)示意圖圖5-4等值電路圖5-5單回線運(yùn)行另一回線兩端接地時(shí)零序等值電抗為零序補(bǔ)償系數(shù)為如圖5-6所示，在FF′點(diǎn)A相斷開(kāi)，求A相斷開(kāi)后，B、C相流過(guò)的電流并和斷相前進(jìn)行比較。圖5-6X10.250.20.150.21.2X20.250.20.150.20.35X00.20.570.2假設(shè)各元件參數(shù)已歸算到以Sb=100MVA，Ub為各級(jí)電網(wǎng)的平均額定電壓為基準(zhǔn)的標(biāo)么值表示。Ea1=j1.43。答：A相斷線序網(wǎng)圖：圖5-7系統(tǒng)各序阻抗：斷線相A相各序電流非故障相電流故障前各相電流某500kV主變220kV側(cè)發(fā)生B相單相接地短路，B相開(kāi)關(guān)的兩個(gè)滅弧室爆炸，220KV母差保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)北母線上所連接的元件；220kV失靈保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)南母線上所連接的元件；1秒后#2主變220KV過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)#2主變各側(cè)開(kāi)關(guān)。假設(shè)以上系統(tǒng)可以等效為圖5-8；系統(tǒng)各元件序阻抗可等效為圖5-9。計(jì)算短路三側(cè)零序電流。已知母聯(lián)元件的相電流繼電器A相粘連，分析各保護(hù)動(dòng)作原因。圖5-8正、負(fù)序圖5-9零序答：各序綜合阻抗：各序的故障電流（折算到220kV側(cè)，基準(zhǔn)容量100MVA，基準(zhǔn)電壓230kV）220kV側(cè)零序電流500kV側(cè)零序電流35kV側(cè)零序電流保護(hù)動(dòng)作情況分析母差保護(hù)：此次故障發(fā)生在主二次開(kāi)關(guān)和CT之間，屬變壓器差動(dòng)保護(hù)范圍之外，母線差動(dòng)保護(hù)區(qū)內(nèi)，220KV母差保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)北母線上連接的元件。過(guò)流保護(hù)：母差保護(hù)動(dòng)作后，由于#2主變?nèi)酝ㄟ^(guò)500KV系統(tǒng)向故障點(diǎn)提供短路電流，#2主變過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)#2主變各側(cè)開(kāi)關(guān)，故障消失，上述保護(hù)動(dòng)作行為正確。失靈保護(hù)A