3.16 用相位比较方法实现距离继电器有何优点，以余弦比相公式为例说明之。

答：对于两电气量比较的距离继电器而言，绝对值比较与相位比较是可以相互转换的，所以两种比较方式都能够实现距离继电器。在数字式保护中，一般用相位比较方式实现，

UC?90?arg??90UD主要原因是相位比较方式实现较为简单。相位比较的动作条件为，该

UCRUDR?UCU?I0ID条件可以等值为

动作条件，实现十分方便。

，即只要判断其正负，就可以判断出继电器是否满足

3.17什么是最小精确工作电流和最小精确工作电压？测量电流或电压小于最小精工电流或电压时会出现什么问题？

答：通常情况下，在阻抗继电器的最灵敏角方向上，继电器的动作阻抗就等于其整定阻抗，即Zop=Zset。但是当测量电流较小时，由于测量误差、计算误差、认为设定动作门槛等因素的影响，会使继电器的动作阻抗变小，使动作阻抗降为0.9Zset对应的测量电流，称为最小精确工作电流，用Iac.min 表示。

当测量电流很大时，由于互感器饱和、处理电路饱和、测量误差加大等因素的影响，继电器的动作阻抗也会减小，使动作阻抗降为0.9Zset对应的测量电流，称为最大精确工作电流，用Iac.max表示。

最小精工电流与整定阻抗也会减小，使动作阻抗降为0.9Zset对应的测量电流，称为最大精确工作电流，用Iac.max表示。

最小精工电流与整定阻抗值的乘积，称为阻抗继电器的最小精工电压，常用Uac.min表示。

当测量电流或电压小于最小精工电流电压时，阻抗继电器的动作阻抗将降低，使阻抗继电器的实际保护范围缩短，可能引起与之配合的其他保护的非选择性动作。

3.18 图3-7所示系统中，发电机以发电机-变压器方式接入系统，最大开机方式为4台全开，最小开机方式为两侧各开1台，变压器T5和T6可能2台也可能1台运行。参数为：

?E??115/3kV，

X1.G1?X2.G1=

X1.G2?X2.G2=15

?，X1.G3?X2.G3=X1.G4?X2.G4=10?，

X0.T5?X0.T6KⅠrel=40?，

X1.T1~X1.T4LB?C=10?，

X0.T1~X0.T4Z1Z2=

=30?,

X1.T5?X1.T6Z0=20?,

LA?B=60km，

=40km，线路阻抗

=0.4?/km，=1.2?/km，线路阻抗角均为75°，30°；

LA?B.Lmax?LC?B.Lma=300Ax，负荷功率因数角为

Kss=1.2，=0.85，

KⅡrel=0.75。变

压器均装有快速差动保护。试回答：

AG1T1BCT3G31234G2T2T4G4T5T6

图 3-7 系统示意图

（1）为了快速切除线路上的各种短路，线路A-B、B-C应在何处配备三段式距离保护，各选用何种接线方式？各选用何种动作特性？

答：应在1、2、3、4处配备三段式距离保护；选用接地距离保护接线方式和相间距离保护接线方式；它们的Ⅰ、Ⅱ段选择具有方向特性的距离保护，Ⅲ段具有偏移特性的距离保护。

（2）整定保护1~4的距离Ⅰ段，并按照你选定的动作特性，在一个阻抗复平面上画出各保护的的动作区域。 答：线路AB正序阻抗 线路BC的正序阻抗

ZAB?Z1LA?B=0.4×60=24?

ZB?C?Z1LB?C=0.4×40=16?

=0.85×24=20.4? =0.85×16=13.6?

保护1、2的距离保护Ⅰ段 保护3、4的距离保护Ⅰ段

ⅠZⅠset.1,2?KrelZABⅠZⅠset.3,4?KrelZBC保护1~4距离Ⅰ段在复阻抗平面上的动作区域如图3-8所示，圆周1、2、3、4分别对应

保护1、2、3、4距离Ⅰ段的动作特性。

jXjXA12B34CRR

图3-8 保护1~4距离Ⅰ段的动作特性

（3）分别求出保护1、4接地距离保护的最大、最小分支系数。 答：对保护1

1）当与相邻下级线路距离保护Ⅰ段相配合时，有 2）当与相邻变压器的快速保护相配合时，有 对保护4

1）当与相邻下级线路距离保护Ⅰ段相配合时，有 2）当与相邻变压器的快速保护相配合时，有

K1b.max=2.88，

K1b.min=1.59

K1b.max=2.88，

K1b.min=2.01

K4b.max=2.26，

K4b.min=1.41

K4b.max=1.99，

K4b.min=1.53

（4）分别求出保护1、4 接地距离Ⅱ、Ⅲ段的定值即时限，并校验灵敏度。 答：保护1距离Ⅱ段的整定：

1）整定阻抗：按下面两个条件选择。

（a）当与相邻下级线路距离保护Ⅰ段相配合时，有

ⅡⅠZⅡset.1?Krel(ZAB?K1b.minZset.3)=0.75×（24+1.59×13.6）=34.218?

（b）当与相邻变压器的快速保护相配合时，有

ⅡZⅡset.1?Krel(ZAB?K1b.minZt)=0.75×（24+2.01×20）=48.15?

所以取

ZⅡset.1=34.218?

Ksen2）灵敏度校验：

ZⅡ34.218?set.1?ZAB24=1.43＞1.25，满足灵敏度要求。

Ⅱt1?tⅡ3??t3）动作时限：与相邻保护3 的Ⅱ段配合，有=0.5+0.5=1s，它能同时满足与

相邻线路保护以及相邻变压器保护配合的要求。 保护1距离Ⅲ段的整定：

1）整定阻抗：按躲过正常运行时 的最小负荷阻抗整定，有

ZL.min?UL.minUL.max=

??0.9?1103?0.3=190.53?，

ⅢZset.1?KrelZL.minKssKrecos(?set??L)

ⅢZset.1?0.83?190.531.2?1.2?cos(75?30)=155.93?

2）灵敏度校验：

Ksen(1)（a）本线路末端短路时灵敏度系数为

ⅢZset155.93.1??ZAB24=6.50＞1.5

ⅢZset.1?K1b.maxZnext≥1.2

Ksen(2)?（b）相邻设备末端短路时灵敏度系数为

ZAB① 相邻线路末端短路时灵敏系数。利用（3）中求灵敏系数的结论，只要令

XBK?XBC,

XK?0即可，所以有

K1b?1?1X56.02??X12.0?XAB03X56.0min11?X12.1?XAB1X34.1X12.1?[X56.0XX56.0?(1?BC0)(1?)]X34.0X34.0X12.0?XAB0

当34.1、

即当

X分别取最小值，而、

X12.0、

X34.0分别取最大值时，

K1b就取最大值，

X34.1min=10?，

X56.0min=20?，

X12.1max=25?，

X12.0max=30?，

X34.0max=30?时，有

K1bmax=2.88，

Znext?ZBC=16?，

Ksen(2)?ZABⅢZset.1?K1b.maxZnext=2.33>1.2

②相邻变压器灵敏系数校验，此时

K1bmax=2.88，

Znext?Zt=20?

Ksen(2)?ZABⅢZset.1?K1b.maxZnext=1.91>1.2 所以灵敏度校验要求。

Ⅱt1?tⅡ3??t3）动作时限：与相邻设备保护配合，有

以及相邻变压器保护配合的要求。 保护4距离Ⅱ段的整定：

1）整定阻抗：按下面两个条件选择。

=1s，它能同时满足与相邻线路保护