发布时间 : 星期六 文章山科大济南校区06~07电力系统继电保护标准答案及评分标准(A)更新完毕开始阅读d7a9ea6c011ca300a6c390a5
山东科技大学2006—2007学年第一学期
电力系统继电保护标准答案及评分标准（A）
一、填空题（每空1分，共15分）
1、能使继电器返回原位的 最大 电流值称为继电器的返回电流，能使继电器动作的 最小 电流值称为继电器的动作电流，两者之比值称 返回系数 。
??I?时，U?? 2、用于方向电流保护的功率方向继电器在0°接线时，当取IJBJ??I?时，U??U?，在90°接线时，当取I??U?。在实际应用时，功率方向UJAJBJBC继电器一般采用 90°接线。
3、在中性点直接接地系统中，发生单相接地故障时，故障线路两端零序电流方向实际上都是由 线路 流向 母线 。
4、全阻抗继电器的起动条件，用阻抗幅值表示为 ∣ZJ∣≤∣Zzd∣ ；用电压幅值表示为 ∣UJ∣≤∣IJZzd∣ ；用相位表示为 270??argZJ?Zzd?90?
ZJ?Zzd5、在中性点经消弧线圈接地系统中，通常使?L 小于 流是 感 性的。
1，补偿后的接地电3?C?6、重合闸装置一般用于 架空 线路，其主要作用是提高供电的 可靠性 。 二、论述题（每题10分，共40分）
1、答：要点（1）在中性点不接地系统中，发生单相接地短路时，允许继续运行1~2个小时，因此，在发生两点接地故障时，可允许只切除一个故障点，这样可提高供电的可靠性（2分）。（2）在采用完全星性接线时，在横向上若发生两点接地故障，在保护动作时间相等时，100%的几率会切除两条线路，供电可靠性相对较差（3分）。在采用不完全星性接线，且装在同名相上时，在横向上若发生两点接地故障，在保护动作时间相等时，2/3的几率会切除1条线路，1/3的几率切除2条线路，供电可靠性相对较高（3分）。在采用不完全星性接线，且装在不同名相上时，在横向上若发生两点接地故障，在保护动作时间相等时，1/2的几率会切除2条线路，1/3的几率切除1条线路，1/6的几率不动作（2分）。 2、答：要点（1）优点保护装置简单、接线整定较容易、动作可靠，在一般情况
第 1 页 共 5 页
下能满足快速切出故障的要求（3分）。（2）缺点直接受电网的接线及电力系统运行方式变化影响较大，当系统运行方式变化很大时，灵敏度不容易满足要求（3分）。在线路-变压器组接线方式中，线路的保护可采用第Ⅰ、第Ⅲ段（1分）。在第Ⅰ段保护的灵敏度不够时，若保护的快速性满足要求时，可只采用第Ⅱ、第Ⅲ段（1分）。一般适用于35kV及以下电压等级的单电源供电系统中（2分）。 3、答：要点（1）在极化电压回路中串入记忆回路（3分）。（2）在极化电压回路中接入高Q值带通有源滤波器（3分）。（3）在极化电压回路中引入非故障相电压（4分）。
4、答：要点（1）变压器可能出现的不正常运行状态有过负荷、外部故障引起的过流、油面降低及过温度等（3分）。（2）变压器可能出现的各种故障有油箱内故障，包括相间短路、匝间断路、接地短路以及铁心烧损等，油箱外故障包括套管和引出线上发生的相间短路和接地短路（3分）。对应装设的保护有瓦斯保护、差动保护（或速断保护）、过负荷保护、过流保护及温度保护等（4分）。 三、分析题（每题10分、共20分）
1、分析：AB两相短路时的相量图如图2所示（3分）
?IB?I?UBC?U??U?ECC???U?EUCA????EIC?Uφd ?E?EAB?E??EEAB??? UBUAU?IA???U?E 图2 E?U? U?I??Zd=0,此时相量图如图3所示，短E短路点位于保护安装地点附近，短路阻抗E??由电势E?产生，I?滞后E?的角度为???I?，短路点（即U路电流Iφd，电流IAABAABAB???E?UE??U???1E?，此时对C相继电器而言，??E?，U保护安装地点）的电压为UABCCC?E2??0，因此C相继电器不动作（1分）当忽略负荷电流时，。 I?EC??U?，????90?，则动作条件应为 ??I?，U对于A相继电器IJAdJABCJAA 第 2 页 共 5 页
IAUBCcos(?d?90???)?0 当0??d?90?时，?取值范围为0????90?（3分）
??I?，U??U?，????90?，则动作条件应为 对于B相继电器IJBdJBBJBCAIBUCAcos(?d?90???)?0 当0??d?90?时，?取值范围为0????90?（3分） 分析结论：A、 B相继电器均动作，动作条件是内角?取值范围为0????90?。
而C相继电器不动作。
2、分析：在d点发生短路时，保护1、6的短路功率均为从母线流向线路，故保护1、6均不发高频闭锁信号，其自身亦不会收到高频闭锁信号，故保护1、6均动作跳闸（3分）。保护2、3中流过的短路功率均为从线路流向母线，均发出高频闭锁信号将保护2、3及5、4闭锁使之不能动作（3分）。这样就能保证只有故障线路两侧的保护动作，而非故障线路两侧的保护不动作，从而保证动作的选择性（2分）。其优点是：它可以保证在线路内部故障并伴随有通道的破坏时（例如通道所在的一相接地或是断线）保护装置仍能够正确动作（2分）。 四、计算题（共25分）
1、（15分）如图3所示的网络，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。已知x0=0.4Ω/km，k/=1.2，k//=1.1，k///=1.2，kzq=1.5，kh=0.85，ki=500/5。
解：(1) 第Ⅰ段保护
(3)??KK?Id保护装置动作值 Idz2max?1.2?QF1 110kV Xsmax=6.7Ω Xsmin=5.8Ω ~ 1 I L1=30km 2 I L2=50km 3 I t3max=0.5s QF2 Ifmax=300AQF3 4 I t4max=1s 图3
QF4
115.5?4.496(kA) （2分）
3(5.8?30?0.4)保护接线方式采用不完全星形接线，则
??继电器动作值 IdzJ?Idz4.496??44.96(A) （1分） ni500/51115.5(?6.7)?15.362(km) （1分） 0.42?4.496灵敏度校验 最小保护距离lbmin? 第 3 页 共 5 页
lbmin15.362?%??%?51.2%?15% 满足要求 （1分） lAB30（2）第Ⅱ段保护 应先求出下一级线路速断保护动作值
(3)??KK?Id Idz3max?1.2?115.5?2.117(kA) （1分）
3(5.8?30?0.4?50?0.4)本级保护装置动作值
???KK??Idz??1.1?2.117?2.33(kA) （1分） Idz???继电器动作值 IdzJ??Idz2.33??23.3(A) （1分） ni500/5保护装置动作时间取 t???0.5s （1分）
3115.5?23(6.7?0.4?30)灵敏度校验Klm??1.325?1.3 满足要求 （1分）
2.33（3）第Ⅲ段保护
???保护装置动作值 Idz????继电器动作值 IdzJ???KzqIfmaxKKKh?1.2?1.5?300?635.3(A) （1分）
0.85???635.3Idz??6.35(A) （1分） ni500/5保护装置动作时间取 t????2s （1分） 灵敏度校验
3115.5?23(6.7?0.4?30)近后备 Klm??4.863?1.5 满足要求 （1分）
0.6353115.5?23(6.7?0.4?30?0.4?50)?2.35?1.3 满足要求 （1分） 远后备 Klm?0.6352、(10分) 有一方向阻抗继电器， 其整定阻抗Zzd=8∠70°Ω，若测量阻抗 ZJ=6∠40°Ω。 （1）通过计算判断该继电器能否动作？（2）若计及短路点的电弧电阻Rh=1Ω，试求该继电器能够保护的最长距离。（线路单位长度阻抗为 0.45∠70°Ω/km，假设电压及电流互感器变比均为1）
第 4 页 共 5 页
2、解：（1）方向阻抗继电器的动作特性如图3所示。（2分）
jX Zzd ZJzd 0 R 图3
由图可知当测量阻抗角为40°时，使继电器能够动作的最大阻抗值为
ZJzd?Zzdcos(70??40?)?8cos30??6.93(?) （2分）
而继电器的测量阻抗幅值为6Ω，小于6.39Ω，故继电器能动作。（1分） （2）设该继电器能够保护的最长距离为lbmax，则有以下关系：
ZZZ(Z0lbmax?zd)2?12?2(Z0lbmax?zd)cos110??zd (4分)
222代入数据解之得 lbmax?16.77(km) （1分）
2 第 5 页 共 5 页