继电保护专业理论复习资料

《继电保护专业理论复习资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《继电保护专业理论复习资料（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、1111 继电保护专业复习资料继电保护专业复习资料第一章第一章 电力系统基础知识电力系统基础知识 第一节第一节 电力系统基本概念电力系统基本概念一、电力系统构成一、电力系统构成 : 电力系统由发电厂、变电站（所） 、送电线路、配电线路、电力用户组成的整体。二、电力系统中性点运行二、电力系统中性点运行1. 中性点直接接地方式中性点直接接地是指电力系统中至少有一个中性点直接与接地设施相连接，如图 1-2 中的 N 点接地，通常应用于 500KV、330KV、220KV、110KV 电网。2. 中性点不接地方式中性点不接地方式中性点不接地方式系统指电力系统中性点不接地。中性点不接地方式具有跳闸次数少

2、的优点，因此普遍应用于接地电容电流不大的系统，例如接地电容电流不大的系统，例如66KV、35KV 电网。电网。3. 中性点经消弧线圈接地方式中性点经消弧线圈接地方式规程规定：35KV 电网中接地电流大于电网中接地电流大于 10KA、610KV 电网中接地电流大于电网中接地电流大于 30A、发电机直配网络、发电机直配网络中接地电流大于中接地电流大于 5A 时，中性点经消弧线圈接地。时，中性点经消弧线圈接地。4. 中性点经电阻接地方式中性点经电阻接地方式635KV 的配电网中使用的配电网中使用，结构复杂，架空线路与电缆线路并存，且电缆线路较长，当发生单相接地故障时，系统对地的电容电流较大，可采用中

3、性点经低值电阻（小电阻）接地方式。5. 低压配电网接地方式低压配电网接地方式低压配电网指 220/380V 网络,采用中性点直接接地方式,并且引出中性线(代号 N)、保护线(代号 PE)或保护中性线(代号 PEN)。其中保护线是保障人身安全，防止发生触电事故用的中性线；保护中性线则兼有中性线和保护线的功能，通常称为“零线”或“地线” 。第二节第二节 电力系统短路故障电力系统短路故障一、短路的一般概念一、短路的一般概念“短路”是指电力系统中相与相之间或相与地之间，通过电弧或其他较小阻抗的一种非正常连接。电力系统短路的基本类型有：三相短路、两相短路、单相接地短路、两相接地短路等。各种故障示意图和代

4、表符号如表 1-1 所示。其中三相短路为对称短路，其余为不对称短路。表表 1-1 各种短路故障示意图和代表符号各种短路故障示意图和代表符号 k kk kk kk k(3)(2)(1)(1,1)运行经验和统计数据表明。电力系统中各种短路故障发生的几率是不同的，其中发生三相短路的几率最少，发生单相接地短路的几率最大。二、三相对称短路在电力系统的各种短路故障中，虽然三相短路发生的几率最小，但其对电力系统的影响和危害最大。三相短路时，三相仍然对称，三相的短路回路完全相同，短路电流相等，相位互差 1200，因此只计算一相即可。根据电路计算原理，采用有名值计算三相短路电流周期分量如下：2(3)3SkE I

5、X 式中- 三相短路电流周期分量有效值；(3)kI- 等值电源线线电动势，实际计算时可以采用平均额定电压；sE- 短路回路总电抗，通常计算时不考虑回路的电阻。X三、不对称短路三、不对称短路电力系统不对称短路包括两相短路、两相接地短路和单相接地短路。（1）序分量的概念当电力系统发生不对称短路时，三相不再对称，三相的电流和电压数值也不再相等。如果我们将此不对称的电流或电压进行分解，可分解出正序分量、负序分量，对于接地短路还有零序分量，分别用下标 1、2、0 表示。对于工频 50HZ，正序电流，正序电流三相对称，即大小相等，相位互差 120；负序电流三相相等，即大小相等，相位互差 120，当相序与正

6、序电流相反；零序电流三相大小相等，相位相同。电力系统正常运行时仅有正序分量。（二）短路电流1. 两相短路电力系统发生两相短路，经故障相和短路点构成短路回路，由故障相电源的线电动势产生短路电流，流过故障线路，非故障线路没有短路电流，因此出现三相不对称。两相短路的特点是，三相不对称，出现负序电流；只有故障相存在短路电流，且两相的短路电流数值相等，相位相反。(2)(3)(3)30.8662kkkIII两相短路电流数值为同一地点三相短路电流的 0.866 倍，在实际计算中，常常求出三相短路电流后，直接用以上关系得到两相短路电流。2. 单相接地短路（1）中性点直接接地系统中性点直接接地电力系统发生单相接

7、地时，经直接接地的中性点、故障相和短路点构成短路回路，由故障相电源电动势产生短路电流，流过故障线路，非故障线路没有短路电流，因此出现三相不对称。单相接地短路的特点是,三相不对称,出现负序电流和零序电流;故障相存在短路电流,数值为 3。0Iset res resIKI（2 分） g 点所对应的动作电流.minsetI称为最小动作电流；（2 分）相对应的制动电流.res gI称为称为拐点电流。 （2 分）4、变压器纵差动保护中，不平衡电流产生的原因是什么？（8 分） 答：不平衡电流产生的原因是： 1、变压器两侧电流互感器的计算变比与实际变比不一致（2 分） ； 2、变压器带负荷调节分接头（2 分）

8、 ； 3、电流互感器有传变误差（2 分） ； 4、变压器的励磁电流（2 分） 。四、计算题（共 38 分）1、如图 2 所示的网络中，已知，线路每公里的正序阻抗10.4/kmZ ，10.5/3kV,E.max0.3sX。.min0.3 ,sX. max150AA B LI。1.251.11.2relrelrelKKK。1.8ssK 。0.85reK。30.5ts。 试对保护 1 进行三段式电流保护的整定计算。 （14 分）图 2解：1、保护 1 电流 I 段整定计算（1）求动作电流3075setZmZjxR123ABC10kmt3III =0.5s15km34（1 分）（2）灵敏度校验，即求最

9、小保护范围。满足要求。 （2 分）（3） 动作时间：10ts（1 分）2、保护 1 电流 II 段整定计算（1）求动作电流（2 分）（2）灵敏度校验满足要求。 （2 分）（3）动作时间：120.50.5tts（1 分）2、保护 1 电流 III 段整定计算（1）求动作电流（1 分）（2）灵敏度校验近后备： 远后备： （3）动作时间： （1 分）2、如图 3，已知：网络的正序阻抗 Z1=0.45/km，阻抗角65Lo 。线路上采用三段式距离保护，其第 I、II、III 段阻抗元件均采用 0接线的方向阻抗继电器，继电器的最灵敏角65seno ，保护2 的延时22ts，线路 AB、BC 的最大负荷电

10、流均为 400A，负荷的自起动系数2,ssK继电器的返回系数1.2reK。并设0.85I relK，1.15II relK，负荷的功率因数cos0.9D，变压 器采用了能保护整个变压器的无时限纵差保护。试求：距离保护 1 第 I 段的动作阻抗，第 II 段、第 III 段的灵敏度与动作时间。 （24 分）3.1. .max10.5 101.251804.27A3(0.20.4 10)setrelk BIKI3min.max 1.1131310.5 10()(0.3)6.52km20.423 1804.27s setElXzI min6.5265.2%15%,10ABl l3.1.2. .max

11、10.5 10()1.1 1.25817.233(0.20.4 25)Asetrelsetrelrelk CIKIKKI3. .min.1310.5 10 23(0.30.4 10)1.491.3817.23k B sen setIKI.1. max1.2 1.5150317.650.85Arelss setA B L reKKIIK 3. .min.1310.5 10 23(0.30.4 10)3.841.3317.65k B sen setIKI3. .min.1310.5 10 23(0.30.4 25)1.61.2317.65k C sen setIKI130.50.51.5tts35

12、38km62kmA AB BC CD D 30km115/3AEkV.min10sAX.max20sAX115/3BEkV.min30sBX.max40sBX11284.7TTZZT1T22图 3解：1、距离保护 1 第 I 段： 动作阻抗： 10.85 0.45 3011.16I setrelABZKZ （1 分） 2、保护 1 的第 II 段（分两种情况）： （1）与相邻线路配合：1min()III setrelABrelbBCZKZKKZ （1 分）min min max10 13.5(1)(1)1.5940sAAB b sBXZKX （2 分）10.8(13.50.85 1.59 0.

13、45 38)29.29setZ （1 分） （2）与变压器支路配合：1min()2IIIT setrelABrelbZZKZKK （1 分）min min max10 13.5(1)(1)1.5940sAAB b sBXZKX （2 分）184.70.7(13.50.7 1.59)42.442setZ （1 分） 对以上两种情况，取较小者，所以：129.29setZ （1 分） 灵敏度： 29.292.171.513.5II set A sen ABZKZ满足要求。 （1 分）动作时间：0.5IIts（1 分）3、距离保护 1 的第 III 段：采用方向阻抗继电器，min 1cos()L se

14、tIII relressLDZZKK K ， （1 分）min min max0.9 110142.8930.4L L LUZI ， (1 分) 1.2reK，2ssK，1.15III relK， 1cos0.925.8D，1142.8966.811.15 1.2 2 cos(6525.8 )setZ oo（2 分） 灵敏度： （1）考虑本线路末端：36166.814.931.513.5setABZKZ sen近（1 分） （2）考虑相邻元件 a：相邻线路末端1maxsetABbBCZKZKZ set 远， （1 分）max max min20 13.5(1)(1)2.1230sAAB b sBXZKX ， （1 分）1max66.811.341.213.52.12 17.1setABbBCZKZKZ sen远满足要求。 （1 分） b：相邻变压器低压侧出口1maxsetABbTZKZKZ