【复习资料】2019年4月自考《电力系统继电保护》考试重点六

2.当图2-2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1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？
答：（1）由题1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。
3.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：
 kV， = =15 ， = =10 ， =10 ， =30 , =20 , =40 ， =60km， =40km，线路阻抗 = =0.4 /km， =1.2 /km，线路阻抗角均为75°， =300A，负荷功率因数角为30°； =1.2， =0.85， =0.75。变压器均装有快速差动保护。试回答：
 
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  =0.4×60=24  
线路BC的正序阻抗  =0.4×40=16
保护1、2的距离保护Ⅰ段  =0.85×24=20.4
保护3、4的距离保护Ⅰ段  =0.85×16=13.6
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。
 
图3-8 保护1~4距离Ⅰ段的动作特性
（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
 =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
 =0.75×（24+2.01×20）=48.15
所以取 =34.218
2）灵敏度校验： =1.43＞1.25，满足灵敏度要求。
3）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
 = =190.53 ，
 =155.93
2）灵敏度校验：
（a）本线路末端短路时灵敏度系数为  =6.50＞1.5
（b）相邻设备末端短路时灵敏度系数为  ≥1.2
① 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 , 即可，所以有
 
当 、 分别取最小值，而 、 、 分别取最大值时， 就取最大值，即当
 =10 ， =20 ， =25 ， =30 ， =30 时，有 =2.88， =16 ， =2.33>1.2
②相邻变压器灵敏系数校验，此时  =2.88， =20
 =1.91>1.2 所以灵敏度校验要求。
3）动作时限：与相邻设备保护配合，有 =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4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
 =0.75×（16+1.41×20.4）=33.573
（b）当与相邻变压器的快速保护相配合时，有
 =0.75×（16+1.53×20）=34.95
所以取 =33.573
2）灵敏度校验： =2.1＞1.25，满足灵敏度要求。
3）动作时限：与相邻保护2 的Ⅰ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4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= =190.53 ，  =155.93
2）灵敏度校验：
（a）本线路末端短路时灵敏度系数为  =9.74＞1.5
（b）相邻设备末端短路时灵敏度系数为  ≥1.2
① 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 , 即可，所以
当 、 分别取最小值，而 、 、 分别取最大值时， 就取最大值，即当
 =12.5 ， =20 ， =20 ， =30 ， =30 时，有 =2.21， =24 ， =2.26>1.2
②相邻变压器灵敏系数校验，此时  =1.99， =20
 =2.79>1.2 所以灵敏度校验要求。
3）动作时限：与相邻设备保护配合，有 =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。

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