2003级电力系统继电保护原理A

03继保（A）

1. （10分）如图（a）所示网络中，线路AB装有三段式电流保护，各段保护的接线方式如图（b）所示。已知AB线路末端三相短路时的最大短路电流为1320A，末端三相短路时的最小短路电流为980A；限时电流速断保护的灵敏度为1.32。

AQF1B

(a)

A B C I4 I7 I5 I6 I1 I2 I3 I1、I4为保护1的I段电流继电器 I2、I5为保护1的II段电流继电器 I3、I6、I7为保护1的III段电流继电器

(b)

I?1.25）1） 计算保护1电流速断和限时电流速断保护的定值（Krel；

2） 当在B母线发生AB两相短路时说明那些继电器会动作，那些可能动作，那些不会动作，最终由哪一段保护出口跳闸。

2.（10分）图示系统，保护1装有900接线的功率方向继电器，设系统各元件的阻抗角为65o。

12

1）说明90o接线的功率方向继电器的接线方式； 2）应整定功率方向继电器的内角为30o还是45o？ 3）写出功率方向继电器的动作方程；

4）分析保护正方向出口发生AC两相短路时A相功率方向继电器的动作情况。 3．（8分）如图所示系统，已知变压器、线路的零序阻抗角均为75o。当K点发生单相接地短路时

T1 QF1 QF2 T2 T3 K T4 1）画出零序网络；

2）分别计算QF1和QF2的零序电压超前零序电流的相角。 4．（10分）对0o接线的相间方向阻抗继电器， 1）说明其接线方式；

2）写出其相位比较式动作方程； 3）画出动作特性；

?U4）当加入继电器的电压和电流相位差argm为65o和85o时，测得的动作阻

?Im抗均为12.5Ω。计算该阻抗继电器的整定阻抗和最大灵敏角。 5. （12分）图示系统，保护1装有0o接线的相间方向阻抗继电器。

?EM1??E?e?j?ENM20∠80oΩ212∠80oΩ22∠80oΩ

I?0.85）1）计算保护1的距离I段的定值（Krel；

2）画出系统振荡时，保护1的阻抗继电器测量阻抗变化轨迹； 3）计算当??180?时，保护1的阻抗继电器的测量阻抗； 4）保护1的距离I段在系统振荡情况下是否会误动？

5）设??0?，在线路出口发生经过渡电阻Rg?4?的三相短路，计算保护1的阻抗继电器的测量阻抗。

6.（5分）如图所示，各线路均装有距离保护，单位长度阻抗为z1?0.4?/km，

IIIKrel?0.8）?0.85，试对保护1的距离II段进行整定计算，并校验灵敏系数。（Krel

2160km390km490km

?U7.（5分）如图所示，试证明当线路上k点发生AB两相短路时， Zm?AB?2Z1lk。

?IAAQF1kBZ1lk

8. （5分）设下图线路上装有相差高频保护。

1）计算相差高频保护的闭锁角；

2）当系统振荡且振荡中心落在本线路上时，试分析相差高频保护的动作行为。

?EMM300kmN?EN

10. （5分）图示为元件固定连接的双母线电流差动保护，当第I组母线上发生短路时，在图中画出电流分布并说明保护的动作行为。

KD1**TA1**TA6QF5TA5**TA3**QF3QF4KD2TA4****TA2QF1QF2IIIKD3

11. （25分）简要回答下列问题：

1）继电保护装置一般由哪几部分组成及各部分的作用？

2）高频信号在继电保护中所起的作用是什么？画出和继电保护配合时的逻辑关系图。

3）当继电保护与自动重合闸配合时有前加速和后加速两种方式，分别加以说明。

4）变压器差动保护中产生不平衡电流的因素有哪些？

5）发电机完全纵差动保护能否反应匝间短路？为什么？

作业1：如图所示网络，AB、BC、CD线路上均装设了三段式电流保护，变压器装设了

瞬时动作的差动保护。图中各阻抗值均为归算至115kV的有名值，求AB和BC线路各段保护装置的动作电流、灵敏度和动作时间。 其它参数：

IIIIII?Krel?1.15,KSS?1.5,Kre?0.85,RS.max?6?,RS.min?4?, Krel?1.25,KrelIL.AB?200A，IL.BC?150A

A16ΩB28Ω30ΩD80ΩFC60ΩEtIII=2.0stIII=1.5s

作业2：作业1网络中BC线路出口在系统最小运行方式下发生两相短路，试问：

（1）共有哪些保护元件启动？

（2）所有保护工作正常，故障由何处的哪个保护动作多长时间切除？ （3）若BC线路电流速断保护拒动，故障由哪个保护动作多长时间切除？ （4）若BC线路的断路器拒动，故障由哪个保护动作多长时间切除？

1. 图（a）所示网络中保护1采用三段式电流保护，其原理接线如图（b）所示，

IIIIII?1.3,Krel?Krel?1.2，负荷自启动系数为1.2，返回系数为0.85。已知Krel其他参数示于图（a）。

110kV140kmIL.max=400A260km34t3=0.5st4=1.0sXS.min?6?XS.max?8?（a）

A B C I1 I4 I7 I2 I5 I3 I6 I1、I4为保护1的I段电流继电器 I2、I5为保护1的II段电流继电器 I3、I6、I7为保护1的III段电流继电器

（b）

（1）对保护1进行整定计算；

（2）当本线路末端发生BC两相短路时，分析说明有哪些继电器会动作，最后由哪段保护出口跳闸。

2. 已知相间短路功率方向继电器采用90o接线方式，其内角为30o；被保护线

路和系统阻抗的阻抗角均为60o，系统的正序阻抗和负序阻抗相等。当被保护线路正方向发生两相短路时，保护安装处故障相间残压为额定电压的0.5倍，试画出接于故障相的功率方向继电器的电压、电流的相量图，并分析其动作行为。

26、求网络的A侧电流保护的最大、最小分支系数。

已知：A侧电源最大、最小等值阻抗分别为ZA.max?20?、ZA.min?10?；B侧电源等值最大、最小阻抗分别为ZB.max?30?、ZB.min?20?。AB线路阻抗为10?、BC平行线路每回路阻抗为20?。 10Ω20Ω20Ω

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