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电流保护整定计算例题

电流保护整定计算例题
电流保护整定计算例题

例1: 如图所示电力系统网络中,系统线电压为115kV l

E =,内部阻抗.max

=15s Z Ω,.min =12s Z Ω,

线路每公里正序阻抗1=0.4z Ω,线路长度L AB =80m, L BC =150m, rel 1.25K =Ⅰ,rel 1.15K =Ⅱ

,试保护1

的电流I 、II 保护进行整定计算。

解:1. 保护电流I 段保护整定计算

(1) 求动作电流

set.1

rel k.B.max

rel

s.min AB

== 1.25 1.886kA +E I

K I

K Z Z ??

==Ⅰ

(2) 灵敏度校验

min .max set.1111=1539.54m 0.4s L Z z ???=-?=????????

min AB 39.5410049.480

L L =?=%%%>15% 满足要求 (3) 动作时间:1

0s t =Ⅰ

2. 保护1电流II 段整定计算 (1) 求动作电流

set.2rel k.C.max rel s.min AB BC

== 1.250.7980kA

+E I K I K Z Z Z ?

?

==+ⅠⅠⅠ

s e t .1r e l s e t .2==1.15

0.798=0.9177kA I K I ?ⅡⅡⅠ

(2) 灵敏度校验

k.B.min s.max AB I

k.B.min sen set.1

1.223

=

==1.331 1.30.9177I K I >Ⅱ 满足要求 (3)动作时间: 1

20.5s t t t =+?=Ⅱ

例2:图示网络中,线路AB 装有III 段式电流保护,线路BC 装有II 段式电流保护,均采用两相星形接线方式。计算:线路AB 各段保护动作电流和动作时限,并校验各段灵敏度。

C

380l E V

=10s Z =Ω

1.2

rel K I

=D

..max 2.3L AB I A =..max 2L BC I A =

3

BC t

s

III

=1

ss K = 1.1

rel rel K K II III ==0.85

re K =

2.7 如图2-2所示网络,在位置1、2和3处装有电流保护,系统参数为:

115/E ?=,115G X =Ω 、210G X =Ω,310G X =Ω,1260L L km ==,340L km =,

50B C L km -=,30C D L km -=,20D E L m -=,线路阻抗0.4/km Ω,rel K Ⅰ

=1.2 、rel K Ⅱ

=rel K Ⅲ

=1.15 ,

.max 300B C I A -=,.max 200C D I A -=, .m a x 150D E I A -=,ss K =1.5、re K =0.85。试求:

(1)发电机元件最多三台运行,最少一台运行,线路最多三条运行,最少一条运行,请确定保护3在系统最大、最小运行方式下的等值阻抗。

(2)整定保护1、2、3的电流速断定值,并计算各自的最小保护范围。 (3)整定保护2、3的限时电流速断定值,并校验使其满足灵敏度要求(sen K ≥1.2)

(4)整定保护1、2、3的过电流定值,假定流过母线E 的过电流保护动作时限为0.5s ,校验保护1作后备用,保护2和

3作远备用的灵敏度。

图2-2 简单电网示意图

解:由已知可得

1L X =2L X =0.4×60=24Ω,3L X =0.4×40=16Ω,BC X =0.4×50=20Ω,CD X =0.4×30Ω,

DE X =0.4×20=8Ω

(1)经分析可知,最大运行方式及阻抗最小时,则有三台发电机运行,线路L1~L3全部运行,由题意G1,G2连接在同一母线上,则

.min s X =(1G X ||2G X +1L X ||2L X )||(3G X +3L X )=(6+12)||(10+16)=10.6

同理,最小运行方式下即阻抗最大,分析可知只有在G1和L1运行,相应地有.

max s X =1G X +1L X

=39

B

C

D

E

图2-3 等值电路

(2)对于保护1,其等值电路图如图2-3所示,母线E 最大运行方式下发生三相短路流过保护1 的最大短路电流为

..max .min 115/ 1.31210.6

20128

k E s BC CD DE

E

I kA X X X X =

=

=++++

+

相应的速断定值为.1set I Ⅰ

=rel K Ⅰ

×..max k E I =1.2×1.312=1.57kA

最小保护范围计算公式为set I Ⅰ

.max 1min

s E Z Z L +

min L =.max 120.4s set E Z I ??

? ?-?

?

???

Ⅰ=-85.9km 即1处的电流速断保护在最小运行方式下没有保护区。

对于保护2等值电路如图2-3所示,母线D 在最大运行方式下发生三相短路流过保护2 的最大电流

..max k D I =

.min

s BC CD

E

X X X ++=1.558kA

相应的速断定值为

.2set I Ⅰ=rel K Ⅰ×..max k D I =1.2×1.558=1.87kA

最小保护范围为

min L

=.max .2120.4s set E Z I ??

? ?-? ? ???

Ⅱ=-70.6km 即2处的电流速断保护在最小运行方式下也没有保护区。

对于保护3等值电路如图2-3所示,母线C 在最大运行方式下发生三相短路流过保护3 的最大电流

..max k C I =

.min s BC

E

X X +=2.17kA

相应的速断定值为

.3set I Ⅰ=rel K Ⅰ×..max k C I =1.2×2.17=2.603kA

最小保护范围为

min L

=.max .3120.4s set E Z I ??

? ?-? ? ???

Ⅱ=-42.3km 即3处的电流速断保护在最小运行方式下也没有保护区。

上述计算表明,在运行方式变化很大的情况下,电流速断保护在较小运行发生下可能没有保护区。 (3)整定保护2的限时电流速断定值为

s e t I Ⅱ=set K Ⅱ.1set I Ⅰ

=1.15×1.57=1.806kA

线路末段(即D 处)最小运行发生下发生两相短路时的电流为

..max k D I

=

.max 2s BC CD

E

X X X ++=0.8098kA

所以保护2处的灵敏系数 set K Ⅱ

=..min k D set I I Ⅱ

=0.4484 即不满足sen K ≥1.2的要求。 同理,保护3的限时电流速断定值为

.3set I Ⅱ=rel K Ⅱ.2set I Ⅰ=1.15×1.87=2.151kA

线路末段(即C 处)最小运行发生下发生两相短路时的电流为

..max k C I

.max s BC

所以保护3处的灵敏系数

.3set K Ⅱ=

..min

.3

k C set I I Ⅱ=0.4531 即不满足sen

K ≥1.2的要求。

可见,由于运行方式变化太大,2、3处的限时电流速断保护的灵敏度都远不能满足要求。 (4)过电流整定值计算公式为

set I

Ⅲ=

're re

I K =

.max rel ss L re

K K I K Ⅲ

所以有 .1set I

Ⅲ=

.max

rel ss D E re

K K I K -Ⅲ=304.5A

同理得

.2set I Ⅲ=406A .3set I Ⅲ=609A

在最小运行方式下流过保护元件的最小短路电流的计算公式为 .min k I

=

.max 2s L

E

Z Z +

所以有

.min E I =727.8A .min D I =809.8A .min C I =974.51A

所以由灵敏度公式 sen K =.min

k set

I I Ⅲ可知,保护1作为近后备的灵敏度为

.1set K Ⅲ=

.min

.1

E set I I Ⅲ=2.39≥1.5 满足近后备保护灵敏度的要求;

保护2作为远后备的灵敏度为

.2set K Ⅲ

=

.min

.2E set I I Ⅲ=1.79≥1.2满足最为远后备保护灵敏度的要求; 保护3作为远后备的灵敏度为 .3set K Ⅲ=.min .3

E set I I Ⅲ

=1.33≥1.2满足最为远后备保护灵敏度的要求。

保护的动作时间为

1t Ⅲ=0.5+0.5=1s 2

t Ⅲ=1t Ⅲ+0.5=1.5s 3t Ⅲ=2t Ⅲ

+0.5=2s 2.9 如图2-4所示网络,流过保护1、2、3的最大负荷电流分别为400A 、500A 、550A,

ss K =1.3、re K =0.85,rel

K Ⅲ=1.15, 1t Ⅲ=2t Ⅲ=0.5s ,3t Ⅲ

=1.0s ,试计算: (1) 保护4 的过电流定值;

(2) 保护4的过电流定值不变,保护1所在元件故障被切除,当返回系数re K 低于何值时会造成保护4误动? (3)

re K =0.85时,保护4的灵敏系数sen K =3.2,当re K =0.7时保护4 的灵敏系数降低到多少?

图2-4 系统示意图

解:过电流保护4 的最大负荷电流为

4.max I =400+500+550=1450A

保护4的过电流定值为 .4

4.max ss rel

set re

K K I I K =Ⅲ

Ⅲ=2.55A

时限为 4t Ⅲ=max (1t Ⅲ,2t Ⅲ,3t Ⅲ

)+t ?=1.5s

(2)保护21 切除故障后,流过保护4 的最大负荷电流 4.max

'

I =500+550=1050A=1.05kA ,在考虑电动机的自启动出现的最大保护电流

.max ss I =ss K 4.max

'

I =1.3×1.05=1.365kA ,这个电流必须小于保护4 的返回电流,否则1.5s 以后保护4 将误切除。相应的要求.max ss I ≤re I =.4re set K I Ⅲ

=2.55re K ,从而2.55re K >1.365,re

K >

1.365

2.55

=0.535。当返回系数低于0.535时,会造成保护误动。 (3)保护4的灵敏系数..min .4.4k B sen set I K I =Ⅲ=..min 4.max

k B re

rel ss I K K K I Ⅲ

,.4sen K 与re K 成正比,当re K 下降时灵敏系数下降,sen K =

0.7

3.20.85

?=2.635。

继电保护计算题

1、图示kV 35单电源线路,已知线路AB 的最大传输功率为9MW,9.0cos =?,电流互感器变阻抗Ω4.0,变压器额定容量kVA 7500,k ,变比kV 6.6/35,系统最大短路容量

答:限时电流速段保护:动作电流542A,灵敏度2.53,动作时间1s ;过电流保护:动作电流406A,近后备灵敏度3.37,远后备灵敏度2.28,动作时间3.5s 。 4、图示网络,已知A 电源Ω=15min A X ,Ω=20max .A X ,B 电源Ω=20min B X ,Ω=25max .B X ,

选择性, 确定各过电流保护的动作时间及哪些保护要装设方向元件。

答:动作电流614A;灵敏系数2.22。 (2)零序电流保护在输电线路上单相接地时保护区有多少公里? 答: (1)误动; (2)km 8.228。 18、某kV 110变电站装设了零序功率方向继电器。已知系统的等值电抗21X X =,在变电站kV 110母线上三相短路的短路电流为kA 8.5,单相接地短路时零序电流kA I k 5.2)1(0=,零序功率方向继电器的最小动作功率VA 5.1,输电线路的电抗km X /4.01Ω=,km X /4.10Ω=,装于变电站的零序电流互感器的变比为3000/5,问: (1) 在输电线路距保护安装处km 120的地方发生单相接地短路时,零序功率方向继电器的灵敏度为多少?

(2) 为保证灵敏系数等于1.5,此零序功率方向继电器在单相接地短路时保护范围是多少公里? 答:(1)2.97; (2)km 175。 19、网络参数如图,已知: (1)网络的正序阻抗km Z/ 45 .0 1 Ω =,阻抗角 65; (2)线路上采用三段式距离保护,阻抗元件采用方向阻抗继电器,阻抗继电器最灵敏角 65,阻抗继电器采用0°接线; (3)线路AB、BC的最大负荷电流400A,第Ⅲ段可靠系数为7.0,9.0 cos= ?; (4)变压器采用差动保护,电源相间电势为kV 115; (5)A电源归算至被保护线路电压等级的等效阻抗为Ω =10 A X;B电源归算至被保护

电流保护整定计算例题

例1: 如图所示电力系统网络中,系统线电压为115kV l E =,内部阻抗.max =15s Z Ω,.min =12s Z Ω, 线路每公里正序阻抗1=0.4z Ω,线路长度L AB =80m, L BC =150m, rel 1.25K =Ⅰ,rel 1.15K =Ⅱ ,试保护1 的电流I 、II 保护进行整定计算。 解:1. 保护电流I 段保护整定计算 (1) 求动作电流 set.1 rel k.B.max rel s.min AB == 1.25 1.886kA +E I K I K Z Z ?? ==Ⅰ Ⅰ Ⅰ (2) 灵敏度校验 min .max set.1111=1539.54m 0.4s L Z z ???=-?=???????? min AB 39.5410049.480 L L =?=%%%>15% 满足要求 (3) 动作时间:1 0s t =Ⅰ 2. 保护1电流II 段整定计算 (1) 求动作电流 set.2rel k.C.max rel s.min AB BC == 1.250.7980kA +E I K I K Z Z Z ? ? ==+ⅠⅠⅠ s e t .1r e l s e t .2==1.15 0.798=0.9177kA I K I ?ⅡⅡⅠ (2) 灵敏度校验 k.B.min s.max AB I k.B.min sen set.1 1.223 = ==1.331 1.30.9177I K I >Ⅱ 满足要求 (3)动作时间: 1 20.5s t t t =+?=Ⅱ Ⅰ 例2:图示网络中,线路AB 装有III 段式电流保护,线路BC 装有II 段式电流保护,均采用两相星形接线方式。计算:线路AB 各段保护动作电流和动作时限,并校验各段灵敏度。

输电线路的距离保护习题答案

:___________ 班级: ___________ 序号:___________ 输电线路的距离保护习题 一、填空题: 1、常规距离保护一般可分 为、和三部分。 2、距离保护I段能够保护本线路全长的。 3、距离保护第Ⅲ段的整定一般按照躲开来整定。 4、阻抗继电器按比较原理的不同,可分为式 和式。 5、方向阻抗继电器引入非故障相电压的目的是为了__________________________________。 6、若方向阻抗继电器和全阻抗继电器的整定值相同,___________继电器受过渡电阻影响 大,继电器受系统振荡影响大。 7、全阻抗继电器和方向阻抗继电器均按躲过最小工作阻抗整定,当线路上发生短路时, _______________继电器灵敏度更高。 8、校验阻抗继电器精工电流的目的是__________________。 9、阻抗继电器的0°接线是指_________________,加入继电器的___________________。 10、助增电流的存在,使距离保护的测量阻抗,保护范 围,可能造成保护的。 11、根据《220~500kV电网继电保护装置运行整定规程》的规定,对50km以下的线路,相间距离保护中应有对本线末端故障的灵敏度不小于的延时保护。 二、选择题: 1、距离保护装置的动作阻抗是指能使阻抗继电器动作的。

(A)最小测量阻抗;(B)最大测量阻抗;(C)介于最小与最大测量阻抗之间的一个定值;(D)大于最大测量阻抗的一个定值。 2、为了使方向阻抗继电器工作在状态下,故要求继电器的最大灵敏角等于被保护线路的阻抗角。最有选择;(B)最灵敏;(C)最快速;(D)最可靠。 3、距离保护中阻抗继电器,需采用记忆回路和引入第三相电压的 是。 (A)全阻抗继电器;(B)方向阻抗继电器;(C)偏移特性的阻抗继电器;(D)偏移特性和方向阻抗继电器。 4、距离保护是以距离元件作为基础构成的保护装置。 (A)测量;(B)启动;(C)振荡闭锁;(D)逻辑。 5、从继电保护原理上讲,受系统振荡影响的有。 (A)零序电流保护;(B)负序电流保护;(C)相间距离保护;(D)相间过流保护。 6、单侧电源供电系统短路点的过渡电阻对距离保护的影响是。 (A)使保护范围伸长;(B)使保护范围缩短;(C)保护范围不变;(D)保护范围不定。 7、方向阻抗继电器中,记忆回路的作用是。 (A)提高灵敏度;(B)消除正向出口三相短路的死区;(C)防止反向出口短路动作;(D)提高选择性。 8、阻抗继电器常用的接线方式除了00接线方式外,还有。(A)900接线方式? (B)600接线方式? (C)300接线方式? (D)200接线方式 三、判断题: 1、距离保护就是反应故障点至保护安装处的距离,并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。() 2、距离Ⅱ段可以保护线路全长。() 3、距离保护的测量阻抗的数值随运行方式的变化而变化。() 4、方向阻抗继电器中,电抗变压器的转移阻抗角决定着继电器的最大灵敏角。() 5、阻抗继电器的最小精确工作电压,就是最小精确工作电流与电抗变压器转移阻抗值的乘积。() 6、在距离保护中,“瞬时测定”就是将距离元件的初始动作状态,通过起动元件的动作而固定下来,以防止测量元件因短路点过渡电阻的增大而返回,造成保护装置拒绝动作。()

距离保护整定计算例题

距离保护整定计算例题 题目:系统参数如图,保护1配置相间距离保护,试对其距离I 段、II 段、III 段进行整定,并校验距离II 段、III 段的灵敏度。取z1=0.4/km ,线路阻 抗角为75 ,Kss=1.5,返回系数Kre=1.2,III 段的可靠系数Krel=1.2。要 求II 段灵敏度 1.3~1.5,III 段近后备 1.5,远后备 1.2。 解: 1、计算各元件参数,并作等值电路 Z MN =z 1l MN =0.430=12.00 Z NP =z 1l NP =0.460=24.00 Z T = 100% K U T T S U 2=1005 .105 .311152 =44.08 2、整定距离I 段 Z I set1=K I rel Z MN =0.8512=10.20 t I 1=0s Z I set3=K I rel Z NP =0.85 24=20.40 t I 3=0s 3、整定距离II 段并校验灵敏度 1)整定阻抗计算 (1)与相邻线路I 段配合

Z II set1=K II rel (Z MN +Kbmin Z I set3 )=0.8(12+2.0720.40)=43.38 (2)与变压器速断保护配合 Z II set1=K II rel (Z MN +Kbmin Z T )=0.7(12+2.0744.08)=72.27 取Z II set1=Min( (1),(2))=43.38 2)灵敏度校验 K II sen =MN set II Z Z 1 =43.38/12=3.62 ( 1.5),满足规程要求 3)时限 t II 1=0.5s 4、整定距离III 段并校验灵敏度 1)最小负荷阻抗 Z Lmin Z Lmin =Lman L I U min =Lman N I U 9.0=35.03 /1109.0?=163.31 Cos L =0.866, L= 30 2)负荷阻抗角方向的动作阻抗Z act (30) Z act (30 )= re ss rel L K K K Z min =2 .15.12.131.163??=75.61 3)整定阻抗Z III set1, set =75 (1)采用全阻抗继电器 Z III set1= Z act (30 ) =75.61, set =75 (2)采用方向阻抗继电器 Z III set1 = )cos() 30(L set act Z ??-?=) 3075(61.75?-?COS =106.94

微机保护整定计算举例汇总

微机继电保护整定计算举例

珠海市恒瑞电力科技有限公司 目录 变压器差动保护的整定与计算 (3) 线路保护整定实例 (6) 10KV变压器保护整定实例 (9) 电容器保护整定实例 (13) 电动机保护整定计算实例 (16) 电动机差动保护整定计算实例 (19)

变压器差动保护的整定与计算 以右侧所示Y/Y/△-11接线的三卷变压器为例,设变压器的额定容量为S(MVA),高、中、低各侧电压分别为UH 、UM 、UL(KV),各侧二次电流分别为IH 、IM 、IL(A),各侧电流互感器变比分别为n H 、n M 、n L 。 一、 平衡系数的计算 电流平衡系数Km 、Kl 其中:Uhe,Ume,Ule 分别为高中低压侧额定电压(铭牌值) Kcth,Kctm,Kctl 分别为高中低压侧电流互感器变比 二、 差动电流速断保护 差动电流速断保护的动作电流应避越变压器空载投入时的励磁涌流和外部故障的最大不平衡电流来整定。根据实际经验一般取: Isd =(4-12)Ieb /nLH 。 式中:Ieb ――变压器的额定电流; nLH ――变压器电流互感器的电流变比。 三、 比率差动保护 比率差动动作电流Icd 应大于额定负载时的不平衡电流,即 Icd =Kk [ktx × fwc +ΔU +Δfph ]Ieb /nLH 式中:Kk ――可靠系数,取(1.3~2.0) ΔU ――变压器相对于额定电压抽头向上(或下)电压调整范围,取ΔU =5%。 Ktx ――电流互感器同型系数;当各侧电流互感器型号相同时取0.5,不同时取1 Fwc ――电流互感器的允许误差;取0.1 Δfph ――电流互感器的变比(包括保护装置)不平衡所产生的相对误差取0.1; 一般 Icd =(0.2~0.6)Ieb /nLH 。 四、 谐波制动比 根据经验,为可靠地防止涌流误动,当任一相二次谐波与基波之间比值大于15%-20%时,三相差动保护被闭锁。 五、 制动特性拐点 Is1=Ieb /nLH Is2=(1~3)eb /nLH Is1,Is2可整定为同一点。 kcth Uhe Kctm Ume Km **= 3**?=kcth Uhe Kctl Ule Kl

20距离保护的整定计算实例

例3-1 在图3—48所示网络中,各线路均装有距离保护,试对其中保护1的相间短路保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段进行整定计算。已知线路AB 的最大负荷电流350max L =?I A,功率因数9.0cos =?,各线路每公里阻抗Ω=4.01Z /km ,阻抗角 70k =?,电动机的自起动系数1ss =K ,正常时母线最低工作电压min MA ?U 取等于110(9.0N N =U U kV )。 图3—48 网络接线图 解: 1.有关各元件阻抗值的计算 AB 线路的正序阻抗 Ω=?==12304.0L 1AB AB Z Z BC 线路的正序阻抗 Ω=?==24604.0L 1BC BC Z Z 变压器的等值阻抗 Ω=?=?= 1.445 .311151005.10100%2 T 2 T k T S U U Z 2.距离Ⅰ段的整定 (1)动作阻抗: Ω=?==2.101285.0rel 1.AB op Z K Z Ⅰ Ⅰ (2)动作时间:01=Ⅰ t s 3.距离Ⅱ段 (1)动作阻抗:按下列两个条件选择。 1)与相邻线路BC 的保护3(或保护5)的Ⅰ段配合 )(min b rel rel 1.op BC AB Z K K Z K Z ?+=Ⅰ ⅡⅡ 式中,取8.0,85.0rel rel ==Ⅱ ⅠK K , min b ?K 为保护3的Ⅰ段末端发生短路时对保护

1而言的 图3-49 整定距离Ⅱ段时求min .jz K 的等值电路 最小分支系数,如图3-49所示,当保护3的Ⅰ段末端1d 点短路时, 分支系数计算式为 215.112)15.01(B A B B A 12b ???? ? ??++=+?++== X Z X Z Z X X Z X I I K AB BC BC AB 为了得出最小的分支系数min b ?K ,上式中A X 应取可能最小值,即A X 最小,而B X 应取最大可能值,而相邻双回线路应投入,因而 19.1215 .11301220min .b =??? ? ??++=K 于是 Ω=??+=''02.29)2485.019.112(8.01.dz Z 2)按躲开相邻变压器低压侧出口2d 点短路整定(在此认为变压器装有可保护变压器全部的差动保护,此原则为与该快速差动保护相配合), )(T min .b rel 1.op Z K Z K Z AB ?+=Ⅱ Ⅱ 此处分支系数min b ?K 为在相邻变压器出口2k 点短路时对保护1的最小分支系数,由图3-53可见 Ω =?+==++=++== ?3.72)1.4407.212(7.007.2130122011.op max .B min .A 13min b ⅡZ X Z X I I K AB

2三段式电流保护的整定及计算

2三段式电流保护的整定计算 1、瞬时电流速断保护 整定计算原则:躲开本条线路末端最大短路电流 整定计算公式: 式中: Iact——继电器动作电流 Kc——保护的接线系数 IkBmax——最大运行方式下,保护区末端B母线处三相相间短路时,流经保护的短路电流。 K1rel——可靠系数,一般取1.2~1.3。 I1op1——保护动作电流的一次侧数值。 nTA——保护安装处电流互感器的变比。 灵敏系数校验:

式中: X1— —线 路的 单位 阻抗, 一般 0.4Ω /KM; Xsmax ——系统最大短路阻抗。 要求最小保护范围不得低于15%~20%线路全长,才允许使用。 2、限时电流速断保护 整定计算原则: 不超出相邻下一元件的瞬时速断保护范围。所以保护1的限时电流速断保护的动作电流大于保护2的瞬时速断保护动作电流,且为保证在下一元件首端短路时保护动作的选择性,保护1的动作时限应该比保护2大。故: 式中: KⅡrel——限时速断保护可靠系数,一般取1.1~1.2; △t——时限级差,一般取0.5S; 灵敏度校验:

规程要求: 3、定时限过电流保护 定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。要求作为本线路主保护的后备 以及相邻线路或元件的远后备。 动作电流按躲过最大负荷 电流整定。 式中: KⅢrel——可靠系数,一般 取1.15~1.25; Krel——电流继电器返回系数,一般取0.85~0.95; Kss——电动机自起动系数,一般取1.5~3.0; 动作时间按阶梯原则递推。 灵敏度分别按近后备和远后备进行计算。 式中: Ikmin——保护区末端短路时,流经保护的最小短路电流。即:最小运行方式下,两相相间短路电流。 要求:作近后备使用时,Ksen≥1.3~1.5 作远后备使用时,Ksen≥1.2

电力系统继电保护计算题精编版

三、分析计算题 3在图1所示网络中的AB 、BC 、BD 、DE 上均装设了三段式电流保护;保护均采用了三相完全星形接法;线路 AB 的最大负荷电流为200A ,负荷自启动系数 1.5ss K =, 1.25I rel K =, 1.15II rel K =, 1.2III rel K =,0.85re K =,0.5t s ?=; 变压器采用了无时限差动保护;其它参数如图所示。图中各电抗值均已归算至115kV 。试计算AB 线路各段保护的启动电流和动作时限,并校验II 、III 段的灵敏度。 X X 1s = 图1 系统接线图 图2系统接线图 3答:(1)短路电流计算。选取图 3中的1K 、2K 、3K 点作为计算点。 2 K 3 图3 三相短路计算结果如表1所示。 表1 三相短路计算结果 (2)电流保护I 段 (3).1 1.max 1.25 1.795 2.244(kA)I I set rel K I K I ==?,10()I t s = (3)电流保护II 段 (3).3 2.max 1.25 1.253 1.566(kA)I I set rel K I K I ==?,.1.3 1.15 1.566 1.801(kA)II II I set rel set I K I ==? 灵敏度校验:(2) (3)1.min 1.min 1.438(kA)K K I =,(2)1.min .1.1 1.4380.7981.801II K sen II set I K I ==,不满足要求。 与保护3的II 段相配合:保护3的II 段按可伸入变压器而不伸出变压器整定。 (3) .3 3.max 1.150.499 0.574(kA)II II set rel K I K I ==?,.1.3 1.150.574 0.660(kA)II II II set rel set I K I ==? 灵敏度校验:(2)1.min .1 .1 1.438 2.1790.660II K sen II set I K I ==,满足要求。

《继电保护原理》计算题

15、已知保护2、3、4、5的最大动作时限,试计算保护1电流III段的动作 时限. 答:根据过电流保护动作时限的整定原则:过电流保护的动作时限按阶梯原则整定,还需要与各线路末端变电所母线上所有出线保护动作时限最长者配合。 保护1所在线路末端B母线上出线动作时间最长的是t4max = 2.5s,则保护1的过电 流保护的动作时限为t^t4max+A t =2.5 + 0.5 = 3so 16. Z1—0.4Q/km;K I? =1.25;K" rei =1.1;K 川rei =1.2;Kss=1.5;Kre=0.85;K 试对保护1进行三段式电流保护整定计算, 并计算继电器的动作电流。 / k1 / k2 答:(1)保护1电流I段整定计算: ①求动作电流。按躲过最大运行方式下本线路末端(即 K1点)三相短路时流 过保护的最大短路电流来整定,即 I oP严 Kl i ?I Khx 二K L, = E;=1.25X ".[叮3=2.652(KA) Z smin +Z1L1 4 + 0.4"5 采用两相不完全星形接线方式时流过继电器的动作电流为 =丛=遊= A) K TA 60 第I段为电流速断,动作时间为保护装置的固有动作时间,即t;=0(s) ③灵敏系数校验,即求保护范围。 在最大运行方式下发生三相短路时的保护范围为 TA—300/5 0 A 35kV O QF Z Z s -max— — B C I 15km 2 I 35km / 3 I t3.max=0.5s QF2 I L.ma; K— 230A /Q F3「 Z s-min=4 Q I OP1 ? I OP J ②求 动作时 限。 1 =5Q

段式电流保护的整定及计算

段式电流保护的整定及 计算 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-

2三段式电流保护的整定计算1、瞬时电流速断保护整定计算原则:躲开本条线路末端最大短路电流整定计算公式: 式中: Iact——继电器动作电流 Kc——保护的接线系数 IkBmax——最大运行方式下,保护区末端B母线处三相相间短路时,流经保护的短路电流。 K1rel——可靠系数,一般取~。 I1op1——保护动作电流的一次侧数值。 nTA——保护安装处电流互感器的变比。 灵敏系数校验: 式中: X1——线路的单位阻抗,一般Ω/KM;

Xsmax —— 系统 最大 短路 阻 抗。 要求 最小 保护 范围 不得 低于 15%~20%线路全长,才允许使用。 2、限时电流速断保护 整定计算原则:不超出相邻下一元件的瞬时速断保护范围。所以保护1的限时电流速断保护的动作电流大于保护2的瞬时速断保护动作电流,且为保证在下一元件首端短路时保护动作的选择性,保护1的动作时限应该比保护2大。故: 式中: KⅡrel——限时速断保护可靠系数,一般取~; △t——时限级差,一般取;灵敏度校验: 规程要求:3、定时限过电流保护定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。要求作为本线路主保护的后备以及相邻线路或元件的远后备。动作电流按躲过最大负荷电流整定。 式中: KⅢrel——可靠系数,一般取~; Krel——电流继电器返回系数,一般取~;

Kss——电动机自起动系 数,一般取~;动作时间 按阶梯原则递推。 灵敏度分别按近后备和远 后备进行计算。 式中: Ikmin——保护区末端短路时,流经保护的最小短 路电流。即:最小运行方式下,两相相间短路电 流。 要求:作近后备使用时,Ksen≥~ 作远后备使用时,Ksen≥注意:作近后备使用时,灵敏系数校验点取本条线路最末端;作远后备使用时,灵敏系数校验点取相邻元件或线路的最末端; 4、三段式电流保护整定计算实例 如图所示单侧电源放射状网络,AB和BC均设有三段式电流保护。已知:1)线路AB长20km,线路BC长30km,线路电抗每公里欧姆;2)变电所B、C中变压器连接组别为Y,d11,且在变压器上装设差动保护;3)线路AB的最大传输功率为,功率因数,自起动系数取;4)T1变压器归算至被保护线路电压等级的阻抗为28欧;5)系统最大电抗欧,系统最小电抗欧。试对AB线路的保护进行整定计算并校验其灵敏度。 解:(1)短路电流计算注意:短路电流计算值要注意归算至保护安装处电压等级,否则会出现错误;双侧甚至多侧电源网络中,应取流经保护的短路电流值;在有限系统中,短路电流数值会随时间衰减,整定计算及灵敏度校验时,精确计算应取相应时间处的短路电流数值。 B母线短路三相、两相最大和最小短路电流为: =1590(A)

三段式电流保护的整定及计算范文

第1章输电线路保护配置与整定计算 重点:掌握110KV及以下电压等级输电线路保护配置方法与整定计算原则。 难点:保护的整定计算 能力培养要求:基本能对110KV及以下电压等级线路的保护进行整定计算。 学时:4学时 主保护:反映整个保护元件上的故障并能以最短的延时有选择地切除故障的保护称为主保护。 后备保护:主保护拒动时,用来切除故障的保护,称为后备保护。 辅助保护:为补充主保护或后备保护的不足而增设的简单保护。 一、线路上的故障类型及特征: 相间短路(三相相间短路、二相相间短路) 接地短路(单相接地短路、二相接地短路、三相接地短路) 其中,三相相间短路故障产生的危害最严重;单相接地短路最常见。相间短路的最基本特征是:故障相流动短路电流,故障相之间的电压为零,保护安装处母线电压降低;接地短路的特征: 1、中性点不直接接地系统 特点是: ①全系统都出现零序电压,且零序电压全系统均相等。 ②非故障线路的零序电流由本线路对地电容形成,零序电流超前零序电压90°。 ③故障线路的零序电流由全系统非故障元件、线路对地电容形成,零序电流滞后零序电压90°。显然,当母线上出线愈多时,故障线路流过的零序电流愈大。 ④故障相电压(金属性故障)为零,非故障相电压升高为正常运行时的相间电压。 ⑤故障线路与非故障线路的电容电流方向和大小不相同。

因此中性点不直接接地系统中,线路单相故障可以反应零序电压的出现构成零序电压保护;可以反应零序电流的大小构成零序电流保护;可以反应零序功率的方向构成零序功率方向保护。 2、中性点直接接地系统 接地时零序分量的特点: ①故障点的零序电压最高,离故障点越远处的零序电压越低,中性点接地变压器处零序电压为零。 ②零序电流的分布,主要决定于输电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗,而与电源的数目和位置无关。 ③在电力系统运行方式变化时,如果输电线路和中性点接地的变压器数目不变,则零序阻抗和零序等效网络就是不变的。但电力系统正序阻抗和负序阻抗要随着系统运行方式而变化,将间接影响零序分量的大小。 ④对于发生故障的线路,两端零序功率方向与正序功率方向相反,零序功率方向实际上都是由线路流向母线的。 二、保护的配置 小电流接地系统(35KV及以下)输电线路一般采用三段式电流保护反应相间短路故障;由于小电流接地系统没有接地点,故单相接地短路仅视为异常运行状态,一般利用母线上的绝缘监察装置发信号,由运行人员“分区”停电寻找接地设备。对于变电站来讲,母线上出线回路数较多,也涉及供电的连续性问题,故一般采用零序电流或零序方向保护反应接地故障。 对于短线路、运行方式变化较大时,可不考虑Ⅰ段保护,仅用Ⅱ段+Ⅲ段保护分别

电力系统继电保护原理试题及答案

大学200 -200 学年第( )学期考试试卷 课程代码 3042100 课程名称电力系统继电保护原理考试时间120 分钟 阅卷教师签字: 一、填空题(每空1分,共18分) 1、电力系统发生故障时,继电保护装置应将部分切除,电力系统出现不正常工作 时,继电保护装置一般应。 2、继电保护的可靠性是指保护在应动作时,不应动作时。 3、瞬时电流速断保护的动作电流按大于本线路末端的整定,其 灵敏性通常用 来表示。 4、距离保护是反应的距离,并根据距离的远近确定的—种保护。 5、偏移圆阻抗继电器、方向圆阻抗继电器和全阻抗继电器中,受过 渡电阻的影响最大, 受过渡电阻的影响最小。 6、线路纵差动保护是通过比较被保护线路首末端电流的和的原理实现 的,因此它不反应。 7、在变压器的励磁涌流中,除有大量的直流分量外,还有大量的分量,其 中以为主。 8、目前我国通常采用以下三种方法来防止励磁涌流引起纵差动保护的误动, 即, 和。 二、单项选择题(每题1分,共12分)

1、电力系统最危险的故障是( )。 (A )单相接地 (B )两相短路 (C )三相短路 2、继电保护的灵敏系数sen K 要求( ) 。 (A ) 1sen K < (B )1sen K = (C )1sen K > 3、定时限过电流保护需要考虑返回系数,是为了( )。 (A )提高保护的灵敏性 (B )外部故障切除后保护可靠返回 (C )解决选择性 4、三段式电流保护中,保护范围最小的是( ) (A )瞬时电流速断保护 (B )限时电流速断保护 (C )定时限过电流保护 5、三种圆特性的阻抗继电器中, ( )既能测量故障点的远近,又能判别故障方向 (A )全阻抗继电器; (B )方向圆阻抗继电器; (C )偏移圆阻抗继电器 6、有一整定阻抗为860set Z =∠?Ω的方向圆阻抗继电器,当测量阻抗430m Z =∠?Ω时, 该继电器处于 ( )状态。 (A )动作 (B )不动作 (C )临界动作 7、考虑助增电流的影响,在整定距离保护II 段的动作阻抗时,分支系数应取( )。 (A )大于1,并取可能的最小值 (B )大于1,并取可能的最大值 (C )小于1,并取可能的最小值 8、从减小系统振荡的影响出发,距离保护的测量元件应采用( )。 (A )全阻抗继电器; (B )方向圆阻抗继电器; (C )偏移圆阻抗继电器 9、被保护线路区内短路并伴随通道破坏时,对于相差高频保护( ) (A )能正确动作 (B )可能拒动 (C )可能误动 10、如图1所示的系统中,线路全部配置高频闭锁式方向纵联保护,k 点短路,若A-B 线路通道故障,则保护1、2将( )。 (A )均跳闸 (B )均闭锁 (C )保护1跳闸,保护2 闭锁 图1 11、变压器的电流速断保护与( )保护配合,以反应变压器绕组及变压器电源侧的引出线套管上的各种故障。 (A )过电流 (B )过负荷 (C )瓦斯 12、双绕组变压器纵差动保护两侧电流互感器的变比,应分别按两侧( )选择。 A B C D

继电保护整定计算例题

如下图所示网络中采用三段式相间距离保护为相间短路保护。已知线路每公里阻抗Z 1=km /Ω,线路阻抗角?=651?,线路AB 及线路BC 的最大负荷 电流I m ax .L =400A ,功率因数cos ?=。K I rel =K ∏rel =,K I ∏ rel =,K ss =2,K res =,电源 电动势E=115kV ,系统阻抗为X max .sA =10Ω,X min .sA =8Ω,X max .sB =30Ω,X min .sB =15Ω;变压器采用能保护整个变压器的无时限纵差保护;t ?=。归算至115kV 的变压器阻抗为Ω,其余参数如图所示。当各距离保护测量元件均采用方向阻抗继电器时,求距离保护1的I ∏∏I 、、段的一次动作阻抗及整定时限,并校 验I ∏∏、段灵敏度。(要求∏sen ≥;作为本线路的近后备保护时,I ∏sen ≥;作为相邻下一线路远后备时,I ∏sen ≥) 解:(1)距离保护1第I 段的整定。 1) 整定阻抗。 11.Z L K Z B A rel set -I I ==Ω=??6.94.0308.0 2)动作时间:s t 01=I 。 (2)距离保护1第∏段的整定。 1)整定阻抗:保护1 的相邻元件为BC 线和并联运行的两台变压器,所以 ∏段整定阻抗按下列两个条件选择。

a )与保护3的第I 段配合。 I -∏∏+=3.min .11.(set b B A rel set Z K Z L K Z ) 其中, Ω=??==-I I 16.124.0388.013.Z L K Z C B rel set ; min .b K 为保护3 的I 段末端发生短路时对保护1而言的最小分支系数(见图 4-15)。 当保护3的I 段末端K 1点短路时,分支系数为sB AB sB sA b X X X X I I K ++==12 (4-3) 分析式(4-3)可看出,为了得出最小分支系数,式中SA X 应取最小值min .SA X ;而SB X 应取最大值max .SB X 。因而 max .min .min .1sB AB sA b X Z X K ++ ==1+30 30 4.08?+= 则 Ω=?+??=∏ 817.25)16.12667.14.030(8.01.set Z b )与母线B 上所连接的降压变压器的无时限纵差保护相配合,变压器保护范围直至低压母线E 上。由于两台变压器并列运行,所以将两台变压器作为一个整体考虑,分支系数的计算方法和结果同a )。 ?? ? ??+=-∏∏2min .1t b B A rel set Z K Z L K Z =Ω=? +??078.66)27.84667.14.030(8.0 为了保证选择性,选a )和b )的较小值。所以保护1第 ∏段动作阻抗为

距离保护整定计算

本科毕业设计(论 文) 继电保护整定计算的分析与研究 —距离保护整定计算 指导老师 学号 二O一二年六月 中国南京

摘要 继电保护是电力系统安全运行的防护线,继电保护的整定计算是继电保护装置正确动作的关键。随着电力系统的快速发展,电力系统的网络构成日趋复杂,继电保护的整定也越来越复杂,而且更费时费力,也更容易出错。规范继电保护整定计算,提高继电保护整定计算水平对于减少设备事故或杜绝事故的发生具有深刻的意义。如果能成功编制一款软件,该软件能够在各种各样的系统运行方式下,根据整定原则计算出继电保护装置的整定值,使装置正确动作,那么将很大程度上减少工作人员的工作量,使工作效率大大提高。 本文以三段式距离保护为例,介绍了如何利用软件开发工具Matlab编制三段式距离保护软件。主要使用了Matlab的GUI(图形用户界面)功能将距离保护整定计算划分成五个模块。用户通过这些模块的提示,能准确快速地计算出整个网络的继电保护装置的整定值,并且用户还可以根据系统运行方式的变化修改整定计算算法,使整定值能够适用于多种不同的运行方式,实现了整定计算过程的自动化和智能化。 【关键词】继电保护距离保护整定计算 Matlab

Abstract Relay protection is the line of defenceof safetyoperation of the power system.Settingcalculation of relayprotection is the key to the right action of relay protection devices. With the development of power system, powersystem network isbecoming moreand more complex, the rel ay protection is becomingmore and more complex, and more time-consuming and laborious, but alsomore prone to e rror.Specification for and raise the level of setting calculation of relay protectionhas profound significance on the reduction of equipment accident and avoiding the happeningof accidents.If we can successfully develop a piece ofsoftware,the software can calculatethe setting values in various operating mode of the system accordi ng to the principles of setting calculation of relay protection device setting value, so that the relay protec tion deviceswill act correctly.Itwill greatly r educe the workload of staff, greatly improvethe work efficiency. The paper takesthree sections distance protection f or an example andintroduceshow to programe the thr ee sections distance protectionwith the software developing tool--Matlab. The setting calculation of distance protection is divided into five modules by thhe main function of Matlab--GUI (graphical user interface ). Through these modules tips, users can accurately and quicklycalculate the relay protection device setting values of t he entire network, and the users can alsochangethe

三段式电流保护整定计算实例

三段式电流保护整定计算实例: 如图所示单侧电源放射状网络,AB 和BC 均设有三段式电流保护。已知:1)线路AB 长20km ,线路BC 长30km ,线路电抗每公里欧姆;2)变电所B 、C 中变压器连接组别为Y ,d11,且在变压器上装设差动保护;3)线路AB 的最大传输功率为,功率因数,自起动系数取;4)T1变压器归算至被保护线路电压等级的阻抗为28欧;5)系统最大电抗欧,系统最小电抗欧。试对AB 线路的保护进行整 定计算并校验其灵敏度。其中25.1=I rel K ,15.1=II rel K ,15.1=III rel K ,85.0=re K 整定计算: ① 保护1的Ⅰ段定值计算 )( 1590)4.0*204.5(337 )(31min .)3(max .A l X X E I s s kB =+=+= )(1990159025.1) 3(max ,1A I K I kB I rel I op =?== 工程实践中,还应根据保护安装处TA 变比,折算出电流继电器的动作值,以便于设定。 按躲过变压器低压侧母线短路电流整定: 选上述计算较大值为动作电流计算值. 最小保护范围的校验: =

满足要求 ②保护1的Ⅱ段限时电流速断保护 与相邻线路瞬时电流速断保护配合 )(105084025.12A I I op =?= =×=1210A 选上述计算较大值为动作电流计算值,动作时间。 灵敏系数校验: 可见,如与相邻线路配合,将不满足要求,改为与变压器配合。 ③保护1的Ⅲ段定限时过电流保护 按躲过AB 线路最大负荷电流整定: )(6.3069.010353105.985.03.115.136max 1.A I K K K I L re ss III rel III op =??????== = 动作时限按阶梯原则推。此处假定BC 段保护最大时限为,T1上保护动作最大时限为,则该保护的动作时限为+=。 灵敏度校验: 近后备时: B 母线最小短路电流:

10kv系统继电保护整定计算与配合实例

10kV系统继电保护整定计算与配合实例 系统情况: 两路10kV电源进线,一用一备,负荷出线6路,4台630kW电动机,2台630kVA变压器,所以采用单母线分段,两段负荷分布完全一样,右边部分没画出,右边变压器与一台电动机为备用。 有关数据:最大运行方式下10kV母线三相短路电流为I31=5000A,最小运行方式下10kV母线三相短路电流为I32=4000A,变压器低压母线三相短路反应到高压侧Id为467A。 一、电动机保护整定计算 选用GL型继电器做电动机过负荷与速断保护 1、过负荷保护 Idzj=Kjx*Kk*Ied/(Kf*Ki)=4.03A 取4A 选GL12/5型动作时限的确定:根据计算,2倍动作电流动作时间为,查曲线10倍动作时间为10S 2、电流速断保护 Idzj=Kjx*Kk*Kq*Ied/Ki=24A 瞬动倍数为24/4=6倍 3、灵敏度校验 由于电机配出电缆较短,50米以内,这里用10kV母线最小三相短路电流代替电机端子三相短路电流. Km=(24X15)=>2 二、变压器保护整定计算 1、过电流保护 Idzj=Kjx*Kk*Kgh*Ie/(Kf*Ki)=8.4A 取9A 选GL11/10型动作时限取灵敏度为Km=(20X9)=> 2、电流速断保护 Idzj=Kjx*Kk*Id/Ki=20=35A 35/9=,取4倍灵敏度为Km=(180X4)=>2 3、单相接地保护 三、母联断路器保护整定计算

采用GL型继电器,取消瞬时保护,过电流保护按躲过任一母线的最大负荷电流整定。 Idzj=Kjx*Kk*Ifh/(Kh*Ki)=*30)=6.2A 取7A与下级过流保护(电动机)配合:电机速断一次动作电流360A,动作时间10S,则母联过流与此配合,360/210=倍,动作时间为(电机瞬动6倍时限)+=,在GL12型曲线查得为5S曲线(10倍)。所以选择GL12/10型继电器。 灵敏度校验:Km1=(7X30)=>1.5 Km2=(7X30)=> 四、电源进线断路器的保护整定计算 如果采用反时限,瞬动部分无法配合,所以选用定时限。 1、过电流保护 按照线路过电流保护公式整定Idzj=Kjx*Kk*Igh/(Kh*Ki)=12.36A,取12.5A动作时限的确定:与母联过流保护配合。定时限一次动作电流500A,为母联反时限动作电流倍,定时限动作时限要比反时限此倍数下的动作时间大,查反时限曲线倍时t=,所以定时限动作时限为。选DL-11/20型与DS时间继电器构成保护。 灵敏度校验:Km1==> 2、带时限速断保护 与相邻元件速断保护配合

距离保护例题

2. 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; 4)当加入继电器的电压和电流相位差m m I U arg 为65o和85o时,测得的动作阻 抗均为12.5Ω。计算该阻抗继电器的整定阻抗和最大灵敏角。 解: (1) 0°接线的相间方向阻抗继电器的接线方式为:U I ? ? ,三个相间阻抗继电器接线分别为: AB AB A B U Z I I = -;BC BC B C U Z I I =-;CA CA C A U Z I I =- (2)其相位比较式动作方程为: 0090270m m m set U arg U I Z ≤≤- 或 0090arg 90m set m m I Z U U --≤≤ 或 0090270m m set Z arg Z Z ≤≤-或 0090arg 90set m m Z Z Z --≤≤ (3)动作特性如下: (4) 0008565752sen ?+==; 00 12.512.7cos(7565) set Z ==Ω-

4. 如图所示,各线路均装有距离保护,单位长度阻抗为km 1/4.0Ω=z ,试对保 护1的距离II 段进行整定计算,并校验灵敏系数。(85.0=I rel K ,8.0=II rel K ) 解: 20.85900.430.6set Z I =??=Ω 保护1的Ⅱ段与保护1的Ⅰ段配合时,最小分支系数为: min 0.5b k = 所以: 10.8(600.40.530.6)31.44set Z =??+?=Ω 131.44 1.310.460 sen k = =? 6. 图示系统,保护1装有0o接线的相间方向阻抗继电器。 1 2 M E δj e E E -=M N 20∠80oΩ 12∠80oΩ22∠80oΩ 1)计算保护1的距离I 段的定值(85.0=I rel K ); 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=δ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=δ,在线路出口发生经过渡电阻Ω=4g R 的三相短路,计算保护1的阻抗继电器的测量阻抗。 解: (1)保护1的距离Ⅰ段定值为: 10.8520set rel L Z K Z I I ==?=17 Ω

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