电力系统继电保护课后习题解析(第二版)

内容发布更新时间 : 2024/12/25 9:03:34星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

ⅢZset.1?K1b.maxZnext=1.91>1.2 所以灵敏度校验要求。

Ksen(2)?ZABⅡⅡt?t3)动作时限:与相邻设备保护配合,有13??t=1s,它能同时满足

与相邻线路保护以及相邻变压器保护配合的要求。 保护4距离Ⅱ段的整定:

1)整定阻抗:按下面两个条件选择。

(a)当与相邻下级线路距离保护Ⅰ段相配合时,有

ⅡⅠZⅡset.4?Krel(ZBC?K4b.minZset.2)=0.75×(16+1.41×20.4)=33.573?

(b)当与相邻变压器的快速保护相配合时,有

ⅡZⅡset.4?Krel(ZBC?K4b.minZt)=0.75×(16+1.53×20)=34.95? ⅡZ所以取set.4=33.573?

2)灵敏度校验:

KsenZⅡ33.573?set.4?ZBC16=2.1>1.25,满足灵敏度要求。

ⅡⅡt?t3)动作时限:与相邻保护2 的Ⅰ段配合,有13??t=0.5+0.5=1s,

它能同时满足与相邻线路保护以及相邻变压器保护配合的要求。 保护4距离Ⅲ段的整定:

1)整定阻抗:按躲过正常运行时 的最小负荷阻抗整定,有

ZL.min?UL.minUL.max=

ⅢZset.4???0.9?1103?0.3=190.53?,

ⅢZset.4?KrelZL.minKssKrecos(?set??L)

0.83?190.531.2?1.2?cos(75??30?)=155.93?

2)灵敏度校验:

(a)本线路末端短路时灵敏度系数为

Ksen(1)ⅢZset155.93.4??ZBC16=9.74>1.5

ⅢZset.4?K4b.maxZnext≥1.2

(b)相邻设备末端短路时灵敏度系数为

Ksen(2)?ZBC① 相邻线路末端短路时灵敏系数。利用(3)中求灵敏系数的结论,

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只要令XBK?XBC,XK?0即可,所以有

K4b?1?1X56.02??X12.0?XBC0311?X34.1?XAC1X12.1?[X56.0XX56.0?(1?AB0)(1?)]X12.0X12.0X34.0?XBC0

当X12.1、X56.0分别取最小值,而X34.1、X12.0、X34.0分别取最大值时,K1b就

取最大值,即当

X12.1min=12.5?,X56.0min=20?,X34.1max=20?,X12.0max=30?,X34.0max=30?时,

ⅢZset.4?K4b.maxZnext=2.26>1.2

有K1bmax=2.21,Znext?ZAB=24?,

Ksen(2)?ZBC②相邻变压器灵敏系数校验,此时 K4bmax=1.99,Znext?Zt=20?

Ksen(2)?ZBCⅢZset.4?K4b.maxZnext=2.79>1.2 所以灵敏度校验要求。

ⅡⅡt?t42??t=1s,它能同时满足3)动作时限:与相邻设备保护配合,有

与相邻线路保护以及相邻变压器保护配合的要求。

(5)当AB线路中点处发生BC两相短路接地时,那个地方哪些测量

元件动作,请逐一列出。保护、断路器正常工作条件下,哪些保护的何段以什么时间跳开了哪些断路器将短路切除。

答:当 AB线路中点处发生B、C两相短路接地时,接地保护中:B相、C相的接地距离保护的测量元件动作;相间距离保护中,B、C相间距离保护的测量元件动作。保护、断路器正常工作条件下,保护1的B,C相的接地距离保护Ⅰ段、BC相间距离保护Ⅰ段、保护2的B,C相的接地距离保护Ⅰ段、BC相间距离保护的Ⅰ段,将在故障瞬间跳开保护1,2处的断路器,从而将短路故障切除。

(6)短路条件同(5),若保护1的接地距离Ⅰ段拒动、保护2处断路器拒动,哪些保护以时间跳开何断路器将短路切除。

答:保护1的相间距离保护Ⅰ段将在故障瞬间跳开保护1处的断路器,保护4的距离Ⅲ段延时1s跳开保护4的断路器。

(7)假定各保护回路正确动作的概率为90%,在(5)的短路条件下,全系统中断路器不被错误切除任意一个的概率是多少?体会保护动作可靠性应要求到多高?

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答:假定保护1在发电厂侧还有1套远后备保护,则线路AB中点短路后应该有4个断路器的跳闸回路被4套保护启动,如果各保护回路正确动作的概率只有90%,则全系统中不被错误切除任意一个断路器的概率是P=0.9×0.9×0.9×0.9=0.6561。

3.19什么是助增电流和外汲电流?它们对阻抗继电器的工作有什么影响?

答:图3-9(a)中母线B上未接I3分支的情况下,I1?I2,此时k点短路时,A处阻抗继电器KZ1测量到的阻抗为

Z1?UI1??????I1ZAB?I2ZBkI1?????ZAB?ZBk?ZAk

???在母线B接上I3分支后,I2?I1?I3,k点短路时,A处阻抗继电器KZ1测量到的阻抗为

Z1?UI1????I1ZAB?(I1?I3)ZBkI1??????ZAB?ZBk?I3ZBkI1???ZAk??I3ZBkI1??

即在I3相位与I1相差不大的情况下,分支I3的存在将使A处感受到的测量阻抗变大,这种使测量阻抗变大的分支就成为助增分支,对应的电流I3称为助增电流。

类似地图3-9(a)中,在母线B上未接I3分支的情况下,I1?I2,此时k点短路时,A处阻抗继电器KZ1测量到的阻抗为

Z1?UI1???????I1ZAB?I2ZBkI1?????ZAB?ZBk?ZAk

???在母线B接上I3分支后,I2?I1?I3,k点短路时,A处阻抗继电器KZ1测量到的阻抗为

Z1?UI1????I1ZAB?(I1?I3)ZBkI1??????ZAB?ZBk?I3ZBkI1???ZAk??I3ZBkI1??

即在I3相位与I1相差不大的情况下,分支I3的存在将使A处感受到的测量阻抗变小,这种使测量阻抗变大的分支就成为外汲分支,对应的电流I3称为外汲电流。

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3.20 在整定值相同的情况下,比较方向圆特性、全阻抗圆特性、苹果特性、橄榄特性的躲负荷能力。

答:在整定值相同的情况下,橄榄特性、方向圆特性、苹果特性、全阻抗圆特性分别如图3-10中的1、2、3、4所示。由该图可以清楚地看出,在整定值相同的情况下,橄榄特性的躲负荷能力阻抗能力最好,方向圆阻抗特性次之,苹果形与全阻抗的躲负荷能力需要具体分析,取决于负荷阻抗角以及苹果形状的“胖瘦”。

jXZset12oR

jXZset3o4R

图3-10 四种阻抗特性图

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?

答:电力系统中发电机失去同步的现象,称为电力系统的振荡;电力

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