电力系统继电保护课后习题解析(第二版) 下载本文

E相短路流过保护3 的最大电流 Ik.C.max=Xs.min?XBC=2.17kA

ⅠⅠIKset.3相应的速断定值为 =rel×Ik.C.max=1.2×2.17=2.603kA

?3?E??12?Ⅱ?Zs.max???Iset.3?0.4??L??min最小保护范围为 ==-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。

ⅡⅡⅠIK(3)整定保护2的限时电流速断定值为 set=setIset.1=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

3EIk.D.max=2Xs.max?XBC?XCD=0.8098kA

Ik.D.minⅡⅡKIset所以保护2处的灵敏系数 =set=0.4484 即不满足Ksen?1.2的要

求。

ⅡⅡⅠIKset.3同理,保护3的限时电流速断定值为 =relIset.2=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

3EIk.C.max=2Xs.max?XBC=0.9764kA

Ik.C.minⅡⅡKIset.3所以保护3处的灵敏系数 =set.3=0.4531 即不满足Ksen?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。

'ⅢIreKrelKssIL.maxⅢIKreset(4)过电流整定值计算公式为 =Kre=

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ⅢKrelKssID?E.maxⅢIKreset所以有 .1==304.5A

ⅢⅢII同理得 set.2=406A set.3=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

3EIk.min=2Zs.max?ZL

所以有 IE.min=727.8A ID.min=809.8A IC.min=974.51A

Ik.minⅢKIsen所以由灵敏度公式 =set可知,保护1作为近后备的灵敏度为 IE.minⅢⅢKset.1=Iset.1=2.39?1.5 满足近后备保护灵敏度的要求;

IE.minⅢⅢKIset.2set保护2作为远后备的灵敏度为 =.2=1.79?1.2满足最为远后备

保护灵敏度的要求;

IE.minⅢⅢKIset.3set保护3作为远后备的灵敏度为 =.3=1.33?1.2满足最为远后备

保护灵敏度的要求。

ⅢⅢⅢttt121保护的动作时间为 =0.5+0.5=1s =+0.5=1.5s ⅢⅢt3t2=+0.5=2s

2.8 当图2.56中保护1 的出口处在系统最小运行方式下发生两相短路,保护按照题2.7配置和整定时,试问 (1)共有哪些保护元件启动?

(2)所有保护工作正常,故障由何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,故障由何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,故障由何处的那个保护元件动作、多长时间切除?

答: (1) 由题2.7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0.8098kA,在量值上小于所有电流速断保护和限时

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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)分析表明,按照本题给定的参数,1处的速断保护肯定不会动作,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,则应由2处的过电流保护以1.5s的延时跳开2处的断路器。

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,

ⅢⅢⅢⅢKss=1.3、Kre=0.85,Krelttt123=1.15, ==0.5s,=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Kre低于何值时会造成保护4误动? (3) Kre=0.85时,保护4的灵敏系数

灵敏系数降低到多少?

BA5423M1MKsen=3.2,当Kre=0.7时保护4 的

C

图2-4 系统示意图

解:过电流保护4 的最大负荷电流为 I4.max=400+500+550=1450A

I保护4的过电流定值为

Ⅲset.4ⅢKssKrel?I4.maxKre=2.55A

ⅢⅢⅢⅢtttt4123时限为 =max(,,)+?t=1.5s

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(2)保护21 切除故障后,流过保护4 的最大负荷电流

'I4.max=500+550=1050A=1.05kA

'IIK,在考虑电动机的自启动出现的最大保护电流 ss.max=ss4.max=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

ⅢIIKIss.maxrereset.4=2.55Kre,从而后保护4 将误切除。相应的要求≤=

1.3652.55Kre>1.365,Kre>2.55=0.535。当返回系数低于0.535时,会造

成保护误动。

Ik.B.minIk.B.minKreⅢⅢIKKssI4.max,Ksen.4与Kre成正比,set.4rel(3)保护4的灵敏系数=当Kre0.7?3.2K下降时灵敏系数下降,sen=0.85=2.635。

Ksen.4?2.10 在中性点非直接接地系统中,当两条上下、级线路安装相间短

路的电流保护时,上级线路装在A、C相商,二下级线路装在A、B 相上,有何优缺点?当两条线路并列时,这种安装方式有何优缺点?以上串、并两种线路,若采用三相星形接线,有何不足?

答:在中性点非直接接地系统中,允许单相接地时继续短时运行,在不同线路不同相别的两点接地形成两相短路时,可以只切除一条故障线路,另一条线路继续运行。不考虑同相的故障,两线路故障组合共有以下六种方式:(1A、2B) 、(1A、2C)、(1B、2A)、(1B、2C)、(1C、2A)、(1C、2B)。 当两条上、下级线路安装相间短路电流保护时,上级线路装在A、C相商,而下级装在A、B相上时,将在(1A、2B) 、(1B、2A)、(1C、2A)和 (1C、2B)四种情况下由下级线路保护切除故障,即下级线路切除故障的几率为2/3;当故障为(1A、2C)时,将会由上级线路保护切除故障;而当故障为(1B、2C)时,两条线路均不会切除故障,出现保护拒动的严重情况。

两条线路并列时,若两条线路保护动作的延时一样,则在(1A、2B) 、(1C、2A)和 (1C、2B)三种情况下,两条线路被同时切除;而在(1A、2C)故障下,只能切除线路1;在(1B、2A)故障下,只能切除线路2;在(1B、2C)故障下,两条线路均不会切除,即保护拒动。

若保护采用三相星形接线时,需要三个电流互感器和四根二次电缆,相对来讲是复杂不经济的。两条线路并列时,若发生不同相别的

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