继电保护习题1

2、图示35kＶ单电源线路变压器组,降压变压器上装有差动保护。线路长度为8km,每公里阻抗0.4Ω,变压器额定容量7500KＶＡ,Ｕk％=7.5,变比35/6.6 kV，系统最大短路容量250MＶＡ, 最小短路容量150MＶＡ, 求AB线路无时限电流、电压联锁速断保护动作值及灵敏度。已知ＫL=1.5, ＫK=1.5。 △ 答:动作电流1000A,动作电压20.584kV,灵敏度1.51。 3、图示网络,AB、BC、BD线路上均装设了三段式电流保护,变压器装设了差动保护。已知Ⅰ段可靠系数取1.25, Ⅱ段可靠取1.15, Ⅲ段可靠系数取1.15,自起动系数取1.5,返回系数取0.85, AB线路最大工作电流200A,时限级差取0.5s,系统等值阻抗最大值为18Ω,最小值为13Ω,其它参数如图示,各阻抗值均归算至115kV的有名值, 求AB 线路限时电流速断保护及定时限过电流的动作电流、灵敏度和动作时间。 A24ΩB20ΩC180ΩE1.5sF2s16ΩD130Ω 答:限时电流速段保护:动作电流542A,灵敏度2.53,动作时间1s;过电流保护：动作电流406Ａ，近后备灵敏度3.37，远后备灵敏度2.28，动作时间3.5s。

4、图示网络，已知A电源ＸAmin=15Ω，ＸAmax=20Ω，B电源ＸBmin=20Ω，ＸBmax=25Ω，Ⅰ段的可靠系数取1.25，Ⅱ段取1.15，Ⅲ段可靠系数取1.2，返回系数取0.85，自起动系数取1.5，AB线路最大负荷电流120Ａ，所有阻抗均 归算至115kＶ有名值。求AB线路A侧Ⅱ段及Ⅲ段电流保护的动作值及灵敏度。(不计振荡) 40Ω24Ω 答:Ⅱ段保护动作电流773Ａ，灵敏系数值1.24；Ⅲ段保护动作电流254Ａ，近后备灵敏系数3.14，远后备灵敏系数1.21。 5、求图示35kV线路AB的电流速断保护动作值及灵敏度。已知系统最大阻抗为9Ω，

最小阻抗为7Ω，可靠系数取1.25， AB线路阻抗为10Ω。 答: 动作电流1570Ａ，最小保护区27.8％。 6、图示双电源网络，两电源最大、最小的电抗为XA.max、XA.min、XB.max、XB.min；线路AB和BC的电抗为XAB，XBC，试决定母线C短路时，求AB线路的A侧保护的最大和最小分支系数。 XA.minXABXB.maxXA.maxXABXB.min答: Kb.min1 Kb.max1 7、图示网络中,电源最大、最小两等值电抗为Xmax、Xmin，线路电抗为XBC1，XBC2、XAB， 且XBC1＞XBC2。试定平行线路同时运行情况下母线C 短路时，对AB线路电流保护配合的最大、最小分支系数。 答:

Kb.maxXBC1XBC1XBC2

Kb.maxXBC2XBC1XBC2

8、求图示网络方向过电流保护动作时间，时限级差取0.5s。并说明哪些保护需要装设方向元件。 答:t31.5s；t52.5ss；t73s；t61s；t41.5s；t22.5s；t13s；t83.5s；

t92.5s。保护2、3、4、6、7应加方向元件。 10、单电源环形网路, 在各断路器上装有过电流保护,已知时限级差为0.5s。为保证动作的选择性, 确定各过电流保护的动作时间及哪些保护要装设方向元件。 答:t20.3s；t41s；t61.5s；t82s；t102.5s；t90.3s；t71.5s；t52s；

t32.5s；t13s；t113.5s。保护2、4、6、7、９应加方向元件。

11、如图示输电网路,在各断路器上装有过电流保护, 已知时限级差为0.5s。为保证动作的选择性, 确定各过电流保护的动作时间及哪些保护要装设方向元件。 答:t31.5s；

t52s；t72.5s；t61s；t41.5s；t22s；t12.5s；t83s；保护2、3、4、6、7应加方向

元件。 12、图示网络，在AB线路B侧装有90°接线的功率方向继电器，其内角为30°,若引入功率方向继电器的电压互感器二次侧B相断线，试分析功率因数为0.8和0.9时功率方向继电器误动作的可能性。 答: 功率因数0.8时不会误动；0.9时会误动。 13、图示网络，已知电源线电势为115kV,系统及线路阻抗角相等,A侧电源等值阻抗为12.8、AB线路阻抗为40、BC线路阻抗为50、B侧电源等值阻抗为30。若2QF和4QF上装有瞬时电流速断保护,其整定值按躲开最大短路电流整定,可靠系数取1.2。求系统失步而发生振荡时,装在2QF和4QF上的电流速断保护会不会误动。 答:保护2不会误动;保护4会误动。 14、图示网络，已知电源线电势为110kV，电源A正、负序电抗为20Ω，零序为31.43Ω；电源D正、负序电抗为12.6Ω，零序电抗25Ω；所有线路的单位公里正、负电抗0.4Ω，零序电抗1.4Ω。Ⅰ段可靠系数取1.25, Ⅱ段可靠系数取1.15。试确定线路AB上A侧零序电流第Ⅱ段整定值并校验灵敏度。 答:动作电流614Ａ；灵敏系数2.22。 15、图示网络，已知线路的阻抗Ｘ1.2=0.4Ω/km，Ｘ0=1.4Ω/km。电源线电势为115kＶ，电抗Ｘ1A=Ｘ2A=5Ω，Ｘ0A=8Ω，Ｘ1B=Ｘ2B=10Ω，Ｘ0B=15Ω。试确定线路AB两侧零序电流速断保护的整定值。(Krel1.25) 答:A侧动作电流1256Ａ；B侧不加方向元件动作电流1256Ａ。

16、确定图示网络各断路器相间短路及接地短路的定时限过电流保护动作时限,时限级差取0.5s。 △△ 答:过电流保护：Ｔ6=1.5s；Ｔ5=2.5s；Ｔ4=3s；Ｔ3=3.5s；Ｔ1=4s；

零序过电流保护：Ｔ6=0s；Ｔ5=1s；Ｔ4=1.5s；Ｔ2=3s；Ｔ3=3.5s。

17、在某110kＶ变电站中装有零序电流保护，已知：零序电流保护继电器整定值为4.5，正常时，负荷电流380Ａ，线路阻抗Ｘ1=0.4Ω/km，Ｘ0=1.4Ω/km，零序电流滤过器变比为400/5，系统等值电抗Ｘ1＝Ｘ2=15Ω，Ｘ0=20Ω。

求：(1) 正常时，若零序电流滤过器的副方有一相断线，零序电流保护会不会误动?

(2) 零序电流保护在输电线路上单相接地时保护区有多少公里?

答: (1)误动； (2)228.8km。

18、某110kＶ变电站装设了零序功率方向继电器。已知系统的等值电抗X1X2，在

(1)I110kV5.8kAk变电站母线上三相短路的短路电流为，单相接地短路时零序电流02.5kA，零序

功率方向继电器的最小动作功率1.5VA，输电线路的电抗X10.4/km，X01.4/km，装于变电站的零序电流互感器的变比为3000/5，问：

(1) 在输电线路距保护安装处120km的地方发生单相接地短路时，零序功率方向继电器的灵敏度为多少?

(2) 为保证灵敏系数等于1.5，此零序功率方向继电器在单相接地短路时保护范围是多少公里?

答:(1)2.97； (2)175km。

19、网络参数如图，已知：

（1）网络的正序阻抗Z10.45/km，阻抗角65；

（2）线路上采用三段式距离保护，阻抗元件采用方向阻抗继电器，阻抗继电器最灵敏角65，阻抗继电器采用0°接线；

（3）线路AB、BC的最大负荷电流400Ａ，第Ⅲ段可靠系数为0.7，cos0.9；

（4）变压器采用差动保护，电源相间电势为115kV；

（5）A电源归算至被保护线路电压等级的等效阻抗为XA10；B电源归算至被保护线路电压等级的等效阻抗分别为：XB.min30，XB.max。

（6）变压器容量为215MVA，线电压为110/6.6，Uk%10.5。

试求线路AB的A侧各段动作阻抗及灵敏度。

答:Ⅰ段动作阻抗11.48Ω/相；Ⅱ段动作阻抗23.83Ω/相；灵敏系数 1.77；Ⅲ段动作阻抗57.56Ω/相；近后备灵敏系数4.26；远后备灵敏系数1.31。

20、如图所示网络，已知：线路正序阻抗Z10.45/km，在平行线路上装设距离保护作为主保护，可靠系数Ⅰ段、Ⅱ段取0.85，试决定距离保护AB线路A侧，BC线路B侧的Ⅰ段和Ⅱ段动作阻抗和灵敏度。

其中：电源相间电势为115kＶ，ZSA.min20，ZSA.maxZSB.max25，ZSB.min15。

40km70km70km40km 答:A侧保护：Ⅰ段动作阻抗15.3Ω/相；Ⅱ段动作阻抗48.3Ω/相；灵敏系数2.68。

B侧保护：Ⅰ段动作阻抗26.8Ω/相；Ⅱ段动作阻抗39.78Ω/相；灵敏系数1.26。

21、图示网络，已知：线路正序阻抗Z10.45/km，在平行线路上装设了距离保护作为主保护，可靠系数Ⅰ段、Ⅱ段取0.85。其中：电源线电势115/3kV，ZA.min20，

ZA.maxZB.max25，ZB.min15。一回线路

80km，另一回线路70km，求AB线路A侧保

护的Ⅱ段动作阻抗和灵敏度。 答: 动作阻抗49.7Ω/相；灵敏系数2.76。 22、已知线路的阻抗角65°，通过线路的负荷功率因数为0.9，在此线路上装有按0°接线的相间距离保护。当发生金属性短路时，距离保护起动元件的灵敏系数是采用方向阻抗继电器大还是全阻抗继电器大？大多少？ 答:方向阻抗继电器灵敏系数高,比值为1.29。

23、如图所示系统，各线路首端装有接入线电压、两相电流差的距离保护装置，线路正序阻抗Z10.4/km。试求保护A的Ⅰ、Ⅱ段动作阻抗和灵敏度，KrelKrel0.8。

III 答: Ⅰ段动作阻抗8Ω/相；Ⅱ段动作阻抗18.75Ω/相，灵敏系数1.875。

24、图示网络，已知线路阻抗50Ω，阻抗角75°,M侧电源阻抗30Ω，阻抗角75°，N侧电源阻抗20Ω，阻抗角75°，母线M侧距离采用0 °接线的方向阻抗继电器，其Ⅰ段的整定值40Ω，灵敏角75°，两电势绝对值相等。问：

(1)当系统发生振荡时，两电势相角差为157.4°时，阻抗继电器会不会误动?

(2)系统振荡且两电势相角差为136.4°时，阻抗继电器会不会误动?

(3)若系统振荡周期为1.5s, 继电器误动作的时间是多少? 答:(1)误动；(2)临界；(3)0.363s。 65Z0.4/kmK125、图示网络，已知：网络的正序阻抗，阻抗角，A、B变电站装

有反应相间短路二段式距离保护，其Ⅰ、Ⅱ段测量元件采用方向阻抗继电器，可靠系数取0.8。求A变电站距离保护动作值，并分析： (1)当在线路AB距A侧55km和65km发生金属性相间短路时， A 侧变电站各段保护的动作情况。

(2)当在距A侧30km发生R=12Ω的相间弧光短路时， A 变电站各段保护动作情况。

(3)若A变电站的线电压为115kＶ，通过变电站的负荷功率因数0.9时，问送多少负荷电流时，A变电站距离保护Ⅱ段才会误动? 答:Ⅰ段动作阻抗24Ω/相；Ⅱ段动作阻抗36.8Ω/相；(1)在55km处短路，Ⅰ、Ⅱ段会动作；(2)在65km处短路，Ⅰ段不会动作；Ⅱ段会动作。

(3)在30km处短路，Ⅰ、Ⅱ段会动作。

26、求网络的A侧距离保护的最大、最小分支系数。(Krel0.8)

已知：A侧电源最大、最小等值阻抗分别为ZA.max20、ZA.min10；B侧电源等值最大、最小阻抗分别为ZB.max30、ZB.min20。AB线路阻抗为10、BC平行线路每回路阻抗为20。 10Ω20Ω20Ω 答:最大分支系数2.5,最小分支系数1。 27、求网络的A侧距离保护的最大、最小分支系数。 20Ω15ΩXAmin=10ΩXAmax=15Ω10ΩXBmin=12ΩXBmax=24ΩXDmin=12ΩXDmax=∞ 答:最大分支系数5.67,最小分支系数2.25。

28、图示网络，已知线路正序阻抗为Z10.4/km，在平行线路装有保护全长的无时限电流速断保护，AB线路装设距离保护，可靠系数取0.85，试求A侧距离保护Ⅱ段动作值及灵敏度。 答:Ⅱ段整定阻抗49.04Ω/相，灵敏系数2.72。 29、如图所示，降压变压器采用BCH-2型继电器构成纵差保护,已知变压器容量为

20MVA，电压为110(1±2×2.5％)/11kV,Ｙ,d11接线,系统最大电抗为52.7Ω，最小电抗为

26.4Ω,变压器的电抗为69.5Ω,以上电抗均为归算到高压侧的有名值。11kＶ侧最大负荷电流1060Ａ。电流互感器有如下标准变比：200/5、400/5、500/5、1000/5、1500/5。试决定保护动作电流，基本侧工作线圈匝数，非基本侧平衡线圈匝数及灵敏度。 △ 答:动作电流198A,基本侧工作线圈匝数7匝,差动线圈6匝，平衡线圈1匝,非基本侧平衡线圈3匝,灵敏系数2.37。 30、某升压变压器采用DCD-2型差动保护,系统等值网络如图所示。已知:

(1)变压器参数:SN125000kVA,38.5(122.5%)/6.3kV,Uk%7.5,Ｙ,d11； (2)M系统侧最小阻抗为6、最大阻抗为10；N发电机侧最小阻抗为22、最大阻抗为66；变压器阻抗为8。等值图上阻抗均归算到平均电压为37kV侧欧姆值；

(3)标准电流互感器变比为400/5，600/5，1000/5，1500/5；

进行差动保护参数整定计算及求保护灵敏度。 △ 答:(1)394A; (2)基本侧工作线圈7匝，差动线圈6匝，非基本侧平衡线圈1匝； (3)灵敏度2.73。 31、某一电气人员粗心将110kV侧电流互感器B相与6.6kV的A相相对接，110kV的A相与6.6kV的B相相对接。已知：变压器参数为31.5MVA，110/6.6kV，电流互感器变比110kV侧300/5，Ｙ,d11，6.6kＶ侧变比3000/5。差动继电器整定值为6A。经过计算分析，在正常情况下差动继电器会不会误动？

答: 正常情况下电流为8.1Ａ， 会误动。

32、在一个降压变电所内装有并列运行的三台变压器。已知：

(1)变压器参数：75kVA,35/6.6kV,Y,d11,Uk%7.5；

(2)最大工作电流为1.1倍的额定电流；

(3)负荷自起动系数1.7，返回系数0.85，可靠系数1.2；

(4)35kV母线三相短路容量为100ＭＶＡ。

试求变压器过电流保护和低压过电流保护动作值、灵敏度。

答: (1)过电流保护动作值2.64IN，灵敏度1.26<1.5；

(2)低压过电流保护动作电流1.41IN，动作电压0.65UN，灵敏度2.36。

33、图示网络中。已知：

(1)发电机正序阻抗为1.8Ω，负序阻抗为2.1Ω，变压器阻抗为0.24Ω，均归算到平均电压6.3kＶ有名值；

(2)发电机额定功率为3200kＷ，额定电压6.3kＶ，功率因数为0.8；

(3)电站有三台同容量水轮发电机组并列运行。

试求发电机复合电压过电流保护一次动作值及灵敏度。

△ 答:动作电流 517Ａ，动作电压4410Ｖ，负序动作电压378Ｖ，变压器高压侧短路的灵敏度：电流元件2.52，电压元件2.64，负序电压元件6.50。 34、某一继电保护工作者，在安装一台功率功率为7.5ＭＷ，电压为10.5kＶ，功率因数0.8的发电机的三相三继式差动保护时，误将装于发电机中性点侧A 相电流互感器二次线圈的端子接错。

若已知：电流互感器变比为600/5，差动保护动作值1.4IN。问：

(1)当发电机输送60％额定负荷时，保护会不会误动？

(2)发电机输送80％额定负荷时，保护会不会误动？

答:(1) 5.16Ａ< 6Ａ，不误动；

(2) 误动。