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1、电力系统继电保护原理电力系统继电保护原理电力系统继电保护原理电力系统继电保护原理n n作业题作业题西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 1 1n练习题练习题PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2.7（1）发电机、线路全部投入运行，为系统最大运行方式发电机、线路全部投入运行，为系统最大运行方式，系统等效电路如系统等效电路如下图，此时，保护下图，此时，保护3的等值阻抗为：的等值阻抗为：西南交通大学电气工程学院西南交通大学电
2、气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 2 23.min121233(/)(/)/()10.64()GGLLGLXXXXXXX=+=PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 发电机发电机G1、线路、线路L1投入运行，发电机投入运行，发电机G2、G3停运，停运，L2、L3停运为系统停运为系统最小运行方式最小运行方式，系统等效电路如下图，此时，保护，系统等效电路如下图，此时，保护3的等值阻抗为：的等值阻抗为：3.max11150.46039()GLXXX=+=+=西南
3、交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 3 3（2）.max115/32.17(kA)10.640.450K CI=+对保护3，下一线路C-D出口处（或称作本线路B-C末端）短路时流过它的最大短路电流为：.ma.3x1.22.172.6(kA)relK CsetIKI=3速断保护的动作电流为：为：PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 同理可求得：.max115/31.31(kA)10.640.4500.430200.4K EI
4、=+.max115/31.56(kA)10.640.4500.430K DI=+21速断保护的动作电流为：西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 4 4.max.21.21.561.87(kA)relK DsetKII=.max.11.21.311.57(kA)relK EsetKII=2、1速断保护的动作电流为：PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 求最小保护范围（系统最小运行方式下两相短路时）：对保护3，最小运行方式下
5、的等值电路如下：西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 5 53.31min10.324IsetGLLEIXX=+3.min42.2kmL=PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 .212.min10.432IsetGLBCEIXXLX=+同理，有：同理，有：1.mi11n.10.432IsetGLBCCDEIXXLXX=+西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong Univers
6、ity Southwest Jiaotong University Page Page 6 6可求得：可求得：2.min1.min70.625km85.94kmLL=，1、2、3的速断保护在最小运行方式下均无保护范围。的速断保护在最小运行方式下均无保护范围。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 （3）2、3限时电流速断保护的整定.2.11.151.571.806()IIIreIIsetlsetIKI=kA.3.21.151.872.151()IIIreIIsetlsetIKI=kAE西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong
7、University Southwest Jiaotong University Page Page 7 7.min3.m x.5.2a2()0.430.4482K DB CC DsessetetnIXLLIKI+=.min3.max.3.350.430.4532K CB CsnesetsetEIXLKII+=PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 （4）1、2、3过电流保护的整定.max.1304.5()IIIIIIrelssetsDE LreKKIIK=A.max.2406()IIIrelssCD LreIIIsetKKIKI=A西南交通大学电气工程学院西南交通大学电
8、气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 8 8.max.3609()IIIrelssBE LreIIIsetKKIKI=A10.51.0()IIItt=+=s21.01.5()IIItt=+=s31.52.0()IIItt=+=sPDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 .min3.max.11.1.()0.432.392K EB CC DD EIIIIIIsetsetEIXLLLIIK+=近后备.min3.max.22.2()0.431.792K EB CC D
9、D EIIIIIIsetsetEIXLLLIIK+=远后备西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 9 9.22.2setsetII.min3.max.33.3()0.431.342K DB CCDIIIIIIsetsetKEIXLLII+=远后备PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2.9（1）.max.42550.3()IIIrelssAB LreIIIsetKKIKI=A.max4005005501450()AB LI
10、=+=A（2）保护保护1被切除后：被切除后：西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 1010.max5005501050()AB LI=+=A.m.maxax1365()ssAsB LsKII=A当当.maxssreII即：即：.max.4IIIsssetreIIK时，时，保护保护4可能会误动可能会误动PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 0.535reK 求得：求得：所以，此种情况下，当返回系数所以，此种情况下，当返回系
11、数Kre低于低于0.535时会造成保护时会造成保护4误动。误动。（3）.min.min.4.4.maxkkresenIIIIIIsetrelssAB LIIKKIKKI=西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 1111可知保护可知保护4的灵敏系数和返回系数成正比。的灵敏系数和返回系数成正比。.4.4443.2 0.72.6350.85senressenresenreenerKKKKKKKK=PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本
12、创建 2.16（1）整定线路整定线路L3上保护上保护4、5的电流速断定值，并尽可能在的电流速断定值，并尽可能在一端加装方向元件。一端加装方向元件。西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 1212.ma.5x331.22.553.06kArelK Bres tlGLeEKIKXXI=+.max1243.11(/)1.2 1.952.34kArelK FrelGGLsetLLIEKIKXXXXX=+=4的速断保护应加方向元件的速断保护应加方向元件PD
13、F 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 （2）确定保护确定保护4、5、6、7、8、9过电流段的时间定值，并说明何过电流段的时间定值，并说明何处需要安装方向元件。处需要安装方向元件。西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 13135713921.02.5.0tststtts=4、7、9，5、6、8为同一方向，可得：为同一方向，可得：4682.0ttts=所以所以4、6、8的过电流保护需的过电流保护需安安装方向元件。装方向元件。PD
14、F 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 （3）确定保护确定保护5、7、9限时电流速断段的电流定值，并校验灵敏度。限时电流速断段的电流定值，并校验灵敏度。1）保护5的限时电流速断保护应和保护3、保护6和8的电流速断保护西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 14141）保护5的限时电流速断保护应和保护3、保护6和8的电流速断保护相配合。和保护和保护6、8相配合相配合，两者两者情况情况相相同，以同，以6为为例例。.6.max3321
15、.59(kA)relK ArelsetGLLEKIKXXXI=+.6.51.15 1.591.83(kA)IIIrelsetIIsetKII=PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 和保护3相配合，应考虑助增电源的影响，有：.3r e lsKI BCI3LI西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 1515.3.5r e lsbe ts e tKIkI=333121212.44/BCGLbLGGLLIXXkIXXXX+=+=+
16、.51.1 52.61.2 3(k A)2.4 4setI=保护5的限时电流速断段的整定值取两者中较大者，为1.83kAPDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2）保护7的限时电流速断保护应和保护4、3的电流速断保护相配合。和保护4相配合，有：EE西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 1616.4.7relsetsetbKIIk=322LbLIkI=.71.152.341.346()2setkAI=PDF 文件使用 pdf
17、Factory Pro 试用版本创建 和保护和保护3相配合，有：相配合，有：.3relsetKIIBCIABI2LI西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 1717.3.7relsetsetbKIIk=3121212233/2(1)2(1)3.38BCBCLGGLLbLABABGLIIIXXXXkIIIXX+=+=+=+.71.152.60.885()3.38setIkA=3LIPDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 灵敏度
18、校验对保护5：.m in3.5553.321.21KBGLsetsetsenEIXXIIK+=保护7的限时电流速断段的整定值取两者中较大者，为1.346kA，保护9的限时电流速断段整定计算同保护7，整定值也为1.346kA。西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 1818.55.setsetII.min121.7.73/20.7912K BGLLsetssenetEIXXXIKI+=对保护7、9：PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试
19、用版本创建 （1）2.20.max.1.relK BsetKII=XG1XG2XT1XABABEEXT2西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 19191122.11.22747.47(A)()/()GTGTABsetIEXXXXX=+EPDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 .max4.relKsetBKII=西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University So
20、uthwest Jiaotong University Page Page 20203344.41.23541.19(A)()/()GTGTCBsetIEXXXXX=+PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 .1.3.maxIIIIIIrelsetrelrIIsetelK CKIKKII=1122.11.15 1.2()/()2036.18(A)GTGTABBCIIsetEXXXXIXX=+=西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page P
21、age 2121.4.2.maxIIIIIIrelsetrelrIIsetelK AKIKKII=3344.41.15 1.2()/()1970.5(A)GTGTIIsetCBBAEXXXXXXI=+=PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 灵敏度校验保护1电流速断保护的灵敏度：E西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 222211mi.1n32sTILetGEXXIX=+minmin10.93()27.325(km)LXL
22、=minmin%100%45.54%ABLLL=满足要求PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 保护1限时电流速断保护的灵敏度：E最小运行方式下最小运行方式下B母母线线发生两相短发生两相短路时路时西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 232311.min1691.138(A)2KGTABBIEXXX=+.m in.111691.180.832036.18KBssenetIIK=不满足要求PDF 文件使用 pdfFactor
23、y Pro 试用版本创建 保护4电流速断保护的灵敏度：XG3XT3XCELmin3IEI=西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 242433mi.4n2sTLetGXXIX=+minmin3.24()8.09(km)LXL=minmin%100%20.23%BCLLL=满足要求PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 保护4限时电流速断保护的灵敏度：最小运行方式下最小运行方式下B母母线线发生两相短发生两相短路时路时XG3XT
24、3XCBECB西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 252533.min1982.76(A)32GTKBBCIEXXX=+.m in.4.41982.761.011970.5KBsetsenIKI=不满足要求PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 （2）保护）保护1反方向反方向A母线短路时：母线短路时：.max.1.11427.9(A)2036.18(A)2747.47(A)IIIK AsetsetIII=保护保护1的的I
25、、II段都段都不不需需要要安装方向元件安装方向元件保护保护4反方向反方向C母线短路时母线短路时：西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 2626保护保护4反方向反方向C母线短路时母线短路时：.max.4.41475.49(A)1970.5(A)3541.19(A)IIIKCsetsetIII=保护保护4的的I、II段也段也不不需需要要安装方向元件安装方向元件PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 1、确定下图所示网络中电流保
26、护、确定下图所示网络中电流保护7的最大、最小运行方式。的最大、最小运行方式。maxXminX西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 2727PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2、为什么电流速断保护在整定计算时不考虑返回系数和自起动系数？、为什么电流速断保护在整定计算时不考虑返回系数和自起动系数？0.5ts=3、如下图所、如下图所示示的的网络中网络中，拟拟在断路在断路器器QF1QF4上装上装设设过电流保护和过电流保护和零
27、序零序过过电流保护，电流保护，取取，试试确定保护确定保护1-4的过电流保护和的过电流保护和零序零序电流保护的电流保护的动动作作时时限限。西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 282851.0ts=101.5ts=92.0ts=090.5ts=82.5ts=081.0ts=070.5ts=73.5ts=63.0ts=062.0ts=PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 4、网络如下图所示，线路AB(A侧)和BC装有三段式电
28、流保护1和2。已知，电流互感器的变比为200/5，1.251.151.2IIIIIIrelrelrelKKK=，0.851.8ressKK=，.max120AA B LI=。115/3kVE=，G1电源的1.min1.max1015ssXX=，；G2电源的2.min2.max1520ssXX=，；其它参数如图。试对线路AB（A侧）保护1进行三段式电流保护的整定计算。西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院 Southwest Jiaotong University Southwest Jiaotong University Page Page 292931.0IIIt=sPDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建