电力系统继电保护课后习题解析(二).doc

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过电流保护最先动作,这就要求保护必定在矫捷度和动作时间上逐级配合,最尾端的过电流保护矫捷度最高、动作时间最短,每向上一级,动作时间增加一个时间级差,动作电流也要逐级增加。否则,就有可能出现越级跳闸、非选择性动作现象的发生。因为电流速断只保护本线路的一部分,下一级线路故障时它根本不会动作,所以矫捷度不需要逐级配合。如图2-2所示网络,在地址1、2和3处装有电流保护,系统参数为:E115/3kV,XG115、XG210,XG310,L1L260km,L340km,LBC50km,LCD30km,LDE20m,线路阻抗/km,KⅠrel、KⅡrel=KrelⅢ,,,,Kss、Kre。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的电流速判断值,并计算各自的最小保护范围。<3)整定保护2、3的限时电流速判断值,并校验使其满足矫捷度要求<)电力系统继电保护课后****题分析(二版)电力系统继电保护课后****题分析(二版)11/65电力系统继电保护课后****题分析(二版)<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,校验保护1作后备用,保护2和3作远备用的矫捷度。G1A9L18BG2CDE7L26321G354L3电力系统继电保护课后****题分析(二版)电力系统继电保护课后****题分析(二版)12/65电力系统继电保护课后****题分析(二版)图2-2简单电网表示图电力系统继电保护课后****题分析(二版)电力系统继电保护课后****题分析(二版)64/64电力系统继电保护课后****题分析(二版)解:由已知可得XL1=XL2×60=24,XL3×40=16,XBC×电力系统继电保护课后****题分析(二版)电力系统继电保护课后****题分析(二版)64/64电力系统继电保护课后****题分析(二版)50=20,XCD×30,XDE×20=8电力系统继电保护课后****题分析(二版)电力系统继电保护课后****题分析(二版)64/64电力系统继电保护课后****题分析(二版)<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所有运行,由题意G1,G2连接在同一母线上,=<XG1||XG2+XL1||XL2)||(XG3+XL3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,=XG1+XL1=-3等值电路<2)关于保护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IE115/Ⅰ=KⅠrel×I×3E213EⅠZIset最小保护范围计算公式为IⅠset=2ZZ1LminLmin==-电力系统继电保护课后****题分析(二版)电力系统继电保护课后****题分析(二版)64/64电力系统继电保护课后****题分析(二版)即1处的电流速断保护在最小运行方式下没有保护区。关于保护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E短路流过保护2的最大电流I=XXBCXCD相应的速判断值为IⅠ=KⅠrel×I=×3E12ZIⅡ最小保护范围为Lmin=即2处的电流速断保护在最小运行方式下也没有保护区。关于保护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E短路流过保护3的最大电流I==KⅠrel×I=×IⅠ3E12ZIⅡ最小保护范围为Lmin=即3处的电流速断保护在最小运行方式下也没有保护区。上述计算表示,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的限时电流速判断值为IseⅡt=KⅡsetIⅠ×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3EI=2XXBCXCDI所以保护2处的矫捷系数KⅡset=IⅡset=。同理,保护3的限时电流速判断值为IⅡ=KrelⅡIⅠ×电力系统继电保护课后****题分析(二版)电力系统继电保护课后****题分析(二版)17/65电力系统继电保护课后****题分析(二版)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3EI=2XXBCI3处的矫捷系数ⅡⅡ=I即不满足Ksen求。可见,因为运行方式变化太大,2、3处的限时电流速断保护的矫捷度都远不能够满足要求。Ire'KrelⅢ<4)过电流整定值计算公式为IsetⅢ=Kre=KreKrelⅢⅢ.1=Kre同理得IsetⅢ.2=406AIsetⅢ.3===IsetⅢ可知,保护1作为近后备的矫捷度为IKsetⅢ.1=IsetⅢ.1满足近后备保护矫捷度的要求;Ⅲ.2=IsetⅢ.2满足最为远后备保护矫捷度的要求;Ⅲ.3=IsetⅢ.3满足最为远后备保护矫捷度的要求。保护的动作时间为t1Ⅲ=+=1st2Ⅲ=t1Ⅲt3Ⅲ=t2Ⅲ+=,电力系统继电保护课后****题分析(二版)电力系统继电保护课后****题分析(二版)18/65电力系统继电保护课后****题分析(二版),试问<1)共有哪些保护元件启动?<2)所有保护工作正常,故障由哪处的那个保护元件动作、多长时间切除?<3)若保护1的电流速断保护拒动,故障由哪处的那个保护元件动作、多长时间切除?<4)若保护1的断路器拒动,故障由哪处的那个保护元件动作、多长时间切除?答:<1)由题的分析,保护1出口处<即母线D处)短路时的最小短路电流为,在量值上小于所有电流速断保护和限时电流速断保护的整定值,所以所有这些保护都不会启动;该量值大于1、2、3处过电流保护的定值,所以三处过电流保护均会启动。<2)所有保护均正常的情况下,应有1处的过电流以1s的延时切除故障。<3)分析表示,依照本题给定的参数,1处的速断保护必然不会动作,2处的限时电流速断保护也不会动作,只能靠1处的过电流保护动作,延时1s跳闸;若断路器拒动,。-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,Kss、Kre,KrelⅢ,t1Ⅲ=t2Ⅲ,t3Ⅲ,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Kre低于何值时会造成保护4误动?(3)Kre时,保护4Ksen=,当Kre=?电力系统继电保护课后****题分析(二版)电力系统继电保护课后****题分析(二版)19/65电力系统继电保护课后****题分析(二版)