10實(shí)用文檔整定計(jì)算復(fù)習(xí)試題一、兩段式過(guò)流保護(hù)計(jì)算如圖所示網(wǎng)絡(luò)，AB、BC、BD線路上均裝設(shè)了三段式電流保護(hù)，變壓器裝設(shè)了差動(dòng)保護(hù)。已知Ⅰ段可靠系數(shù)取1.25，Ⅱ段可靠取1.15，Ⅲ段可靠系數(shù)取1.15，自起動(dòng)系數(shù)取1.5,返回系數(shù)取0.85，AB線路最大工作電流200A，時(shí)限級(jí)差取0.5s，系統(tǒng)等值阻抗最大值為18Ω,最小值為13Ω，其它參數(shù)如圖示，各阻抗值均歸算至115kV的有名值，求AB線路限時(shí)電流速斷保護(hù)及定時(shí)限過(guò)電流的動(dòng)作電流、靈敏度和動(dòng)作時(shí)間。限時(shí)速斷與下一段配合不行解：（1）相鄰線路Ⅰ段保護(hù)動(dòng)作電流確定由于D母線短路電流比C母線大，因此保護(hù)應(yīng)與BD線路配合，D母線最大短路電流為：[注：理論上說(shuō)AB線路的Ⅱ段既要與BC線路Ⅰ段配合，又要與BD線路Ⅰ段配合，由于BD線路的阻抗小于BC線路，所以瞬時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流必定大于BC線路，因此與BD線路配合后，也會(huì)滿足與BC線路配合的要求。][注：計(jì)算短路電流時(shí)，電壓可采用平均電壓。]BD線路Ⅰ段動(dòng)作電流為：AB線路Ⅱ段動(dòng)作電流為：被保護(hù)線路末端最小短路電流為：靈敏度為：不滿足要求。改與相鄰線路Ⅱ段配合，則[注：同理，由于BD線路Ⅱ段限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流大于BC線路，因此應(yīng)與BD線路Ⅱ段配合。]滿足要求。動(dòng)作時(shí)間（2）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)近后備靈敏度：滿足要求；遠(yuǎn)后備靈敏度：滿足要求。[注：遠(yuǎn)后備BC線路滿足要求，必然BD也滿足要求，因BC線路阻抗大于BD線路。]動(dòng)作時(shí)間：二、三段式過(guò)流保護(hù)計(jì)算2、如圖所示35kV單側(cè)電源放射狀網(wǎng)絡(luò)，確定線路AB的保護(hù)方案。變電所B、C中變壓器連接組別為Ｙ，d11，且在變壓器上裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)，線路A、B的最大傳輸功率為Ｐmax＝9MW,功率因數(shù)，系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)都裝設(shè)了自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器。自起動(dòng)系數(shù)取1.3。解：暫選三段式電流保護(hù)作為AB線路的保護(hù)方案。（1）瞬時(shí)電流速斷保護(hù)B母線短路最大三相短路電流[注：發(fā)電機(jī)裝設(shè)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁器，計(jì)算短路電流時(shí)，可不考慮衰減。]靈敏度檢驗(yàn)：最小運(yùn)行方式15％處兩相短路靈敏度＞[注：按此計(jì)算能計(jì)算出保護(hù)區(qū)是否達(dá)到最小保護(hù)區(qū)，不能計(jì)算出保護(hù)區(qū)實(shí)際長(zhǎng)度。]因此靈敏度滿足要求。當(dāng)需要計(jì)算出保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度時(shí)，可由下面計(jì)算公式求出最小保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度：，（2）限時(shí)電流速斷保護(hù)1）

按躲過(guò)接在B母線上的變壓器低壓側(cè)母線短路整定2）

與相鄰線路瞬時(shí)電流速斷保護(hù)配合選以上較大值作為動(dòng)作電流,則動(dòng)作電流為1085A。3）

靈敏度檢驗(yàn)<1.25改用與變壓器低壓側(cè)母線短路配合，選用動(dòng)作電流600A。[注：按基本配合原則，要計(jì)算出BC線路Ⅱ段動(dòng)作電流，由于從網(wǎng)絡(luò)參數(shù)可以看出，與相鄰變壓器配合的動(dòng)作電流大于與相鄰線路配合的動(dòng)作電流，所以可以直接選取與相鄰變壓器配合，但應(yīng)注意的是，此配合方式已經(jīng)是Ⅱ段與Ⅱ段配合了。]＞1.25動(dòng)時(shí)間取1s。(3)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)[注：計(jì)算式中的0.95系數(shù)考慮電壓降低5%時(shí)，輸送最大功率。]靈敏度校驗(yàn)1）按本線路末端最小二相短路電流校驗(yàn)＞1.5[注：線路只能按兩相短路條件校驗(yàn)靈敏度。]2）按相鄰線路末端最小兩相短路電流校驗(yàn)＞1.23）按相鄰元件變壓器低壓側(cè)母線短路校驗(yàn)（電流保護(hù)接線按兩相三繼電器方式）[注：保護(hù)采用兩相三繼電器接線時(shí)，靈敏校驗(yàn)值應(yīng)采用三相短路電流值。]保護(hù)時(shí)限按階梯原則，比相鄰元件后備保護(hù)最大動(dòng)作時(shí)間大一個(gè)時(shí)限級(jí)差△ｔ。三、三段式過(guò)流保護(hù)計(jì)算3、網(wǎng)絡(luò)如所示，已知：線路AB(A側(cè))和BC均裝有三段式電流保護(hù),它們的最大負(fù)荷電流分別為120A和100A,負(fù)荷的自起動(dòng)系數(shù)均為1.8；線路AB第Ⅱ段保護(hù)的延時(shí)允許大于1s；可靠系數(shù),，，(躲開(kāi)最大振蕩電流時(shí)采用),返回系數(shù)；A電源的,；B電源的，；其它參數(shù)如圖。試決定：線路AB(A側(cè))各段保護(hù)動(dòng)作電流及靈敏度。解：1、求瞬時(shí)速斷電流保護(hù)動(dòng)作電流及靈敏度(雙電源考慮躲開(kāi)最大振蕩電流)AB線路是雙電源的線路，因此動(dòng)作電流必須大于流過(guò)A側(cè)開(kāi)關(guān)可能的最大電流。[注：不考慮采用方向元件時(shí)。]1）

A電源在最大運(yùn)行方式下,B母線最大三相短路電流2）

B電源在最大運(yùn)行方式下，A母線最大三相短路電流3）

AB電源振蕩時(shí),流過(guò)A側(cè)開(kāi)關(guān)最大電流為[注：計(jì)及兩側(cè)電源相位差為時(shí)振蕩電流為最大。]所以：啥公式?>15％（2）求限時(shí)電流速斷保護(hù)動(dòng)作值和靈敏系數(shù)求最小分支系數(shù)：[注：由于有電源助增，流過(guò)保護(hù)安裝處的短路電流不等于短路點(diǎn)總短路電流，因此需要計(jì)及分支影響，求保護(hù)動(dòng)作值時(shí)應(yīng)采用最小分支系數(shù)。]有助增分支就要帶分支系數(shù)(3)求定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流及靈敏度動(dòng)作電流為：近后備靈敏度為：＞1.5滿足要求。當(dāng)作為遠(yuǎn)備保護(hù)時(shí)，應(yīng)采用C變電站母線兩相短路的最小短路電流，并計(jì)及分支電流影響，分支系數(shù)應(yīng)計(jì)最大值。最大分支系數(shù)為：[注：計(jì)算靈敏系數(shù)時(shí)應(yīng)采用最大分支系數(shù)。]總阻抗為：最小兩相短路電流為：遠(yuǎn)后備靈敏度為：＞1.2滿足要求。四、零序保護(hù)三段計(jì)算（一）如圖所示網(wǎng)絡(luò)中，已知：電源等值電抗，；線路AB、BC的電抗，；變壓器T1額定參數(shù)為31.5MVA，110／6.6kV，Ｕk＝10.5％，其它參數(shù)如圖所示。試決定線路AB的零序電流保護(hù)的第Ⅰ段、第Ⅱ段、第Ⅲ段的動(dòng)作電流、靈敏度和動(dòng)作時(shí)限。解：1、計(jì)算零序電流線路AB：；；線路BC：；；變壓器T1：。求B母線短路時(shí)的零序電流：，因?yàn)椋?，所以＞故按單相接地短路作為整定條件，兩相接地短路作為靈敏度校驗(yàn)條件。[注：可通過(guò)比較正序總阻抗與零序總阻抗的大小，選擇單相接地或兩相接地短路作為保護(hù)動(dòng)作電流的計(jì)算條件。][注：按變壓器不接地運(yùn)行計(jì)算。]＝＝[注：用正序等效定則求出零序量。][注：求單相接地短路時(shí)，零序電流。因零序電流等于正序電流。]在線路AB中點(diǎn)短路時(shí)，，B母線的三相短路電流求母線C短路時(shí)的零序電流：，2、各段保護(hù)的整定計(jì)算及靈敏度校驗(yàn)(1)

零序Ⅰ段保護(hù)：1.25×3210＝4010A單相接地短路：[注：按某點(diǎn)單相接地短路時(shí)，3倍零序電流等于保護(hù)定值，即可求出保護(hù)區(qū)。]所以＞[注：此值即為最大保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度。]兩相接地短路：[注：16為電源零序阻抗的2倍。]所以L＝9km＞0.2×20km[注：此值即為最小保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度。]（2）零序Ⅱ段保護(hù)：＞1.3滿足要求。動(dòng)作時(shí)限：(3)零序Ⅲ段保護(hù)因?yàn)槭?10kV線路,可不考慮非全相運(yùn)行情況,按躲開(kāi)末端最大不平衡電流整定：近后備：滿足要求。遠(yuǎn)后備：滿足要求。動(dòng)作時(shí)限：五、零序保護(hù)第二段計(jì)算（二）如圖所示網(wǎng)絡(luò)，已知，電源A的電抗Ｘ1＝Ｘ2＝20Ω，Ｘo＝31.45Ω，電源D的電抗Ｘ1＝Ｘ2＝12.6Ω，Ｘo＝25Ω，所有線路，；可靠系數(shù)，。試確定線路AB上A側(cè)零序電流保護(hù)第Ⅱ段動(dòng)作值，并校驗(yàn)靈敏度。解：A側(cè)零序Ⅱ段應(yīng)與BC和BD的零序保護(hù)的Ⅰ段配合,取大值作為整定值。1、與BC線路配合：因＞，應(yīng)采用單相接地的零序電流。[注：短路點(diǎn)總零序電流。]BC線路保護(hù)Ⅰ段動(dòng)作電流為分支系數(shù)：[注：為求流過(guò)保護(hù)安裝處的零序電流，即保護(hù)能測(cè)量到的零序電流。]AB線路保護(hù)Ⅱ段整定值為[注：保護(hù)安裝處實(shí)際的零序電流比短路點(diǎn)的小。]2、與線路BD的零序電流配合時(shí)1)不加方向元件時(shí)，動(dòng)作電流必須躲過(guò)母線D或B接地短路時(shí)可能出現(xiàn)的最大零序電流。Ｘ1Σ＝Ｘ2Σ＝流入接地短路點(diǎn)的零序電流為流過(guò)BD線路的零序電流為當(dāng)母線B接地短路時(shí)：,流入短路點(diǎn)的零序電流為：電源ＥD側(cè)流過(guò)BD線路B側(cè)的零序電流為在BD線路B端出口接地短路時(shí)，由電源ＥA側(cè)流過(guò)保護(hù)的零序電流為[注：不加方向元件時(shí)，既要考慮正方向短路，也要考慮反方向短路。]采用這個(gè)定值后，在顯然B端出口處兩相接地短路時(shí)，保護(hù)不可能動(dòng)作。因此應(yīng)加方向元件。2)加方向元件后，BD線路保護(hù)的Ⅰ段按躲開(kāi)母線D接地的最大零序電流整定[注：加方向元件后，只要考慮正方向短路。]線路AB的Ⅱ段動(dòng)作電流定值取1254A。靈敏度：＜1.3可采用與BD線路的Ⅱ段配合，BD線路的Ⅱ段可按末端有足夠靈敏度整定，即AB線路Ⅱ段動(dòng)作電流靈敏度動(dòng)作時(shí)間六、零序保護(hù)第一段計(jì)算（三）如圖所示雙電源網(wǎng)絡(luò)中，已知線路的阻抗，，兩側(cè)系統(tǒng)等值電源的參數(shù)為：相電勢(shì)，Ｘ1M＝Ｘ2M＝5Ω，Ｘ1N＝Ｘ2N＝10Ω，，。試決定線路MN兩側(cè)零序電流速斷保護(hù)Ⅰ段的整定值及保護(hù)范圍。解：1、M側(cè)母線短路電流由于＞故按單相接地條件整定。（1）流入接地點(diǎn)短路電流為（2）流過(guò)保護(hù)2的零序電流為2、N母線短路時(shí)（1）流入接地點(diǎn)短路電流（2）流過(guò)保護(hù)1短路電流[注：用分流公式計(jì)算。]3、保護(hù)1的Ⅰ段動(dòng)作值4、保護(hù)2的Ⅰ段如不加方向元件，動(dòng)作值與保護(hù)1相同。5、保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度[注：求何處發(fā)生兩相接地短路的零序電流等于保護(hù)定值。][注：求X處接地短路正序總阻抗。][注：求X處接地短路時(shí)零序總阻抗。]聯(lián)立求解即可求出保護(hù)1保護(hù)長(zhǎng)度Lx,求保護(hù)2方法同上。七、距離保護(hù)三段計(jì)算已用網(wǎng)絡(luò)參數(shù)如圖所示，已知：系統(tǒng)等值阻抗，、最大阻抗為無(wú)窮大；線路的正序阻抗Ｚ1＝0.45Ω／km，阻抗角；線路上采用三段式距離保護(hù)，阻抗元件均采用方向阻繼電器，繼電器最靈敏角；保護(hù)Ｂ的Ⅲ段時(shí)限為2s；線路AB、BC的最大負(fù)荷電流,負(fù)荷自起動(dòng)系數(shù)為2，負(fù)荷的功率因數(shù)；變壓器采用差動(dòng)保護(hù)，變壓器容量、電壓比、電壓阻抗百分?jǐn)?shù)。試求保護(hù)A各段動(dòng)作阻抗，靈敏度及時(shí)限。解：1、保護(hù)A第Ⅰ段動(dòng)作阻抗[注：距離保護(hù)Ⅰ段的動(dòng)作時(shí)間為瞬時(shí)動(dòng)作，可靠系數(shù)的取值即為保護(hù)區(qū)長(zhǎng)度，因此，不必計(jì)算保護(hù)區(qū)。]2、保護(hù)A第Ⅱ段動(dòng)作阻抗用與線路和變壓器兩者配合再比較與保護(hù)B第Ⅰ段配合分之系數(shù)最小值的情況是∝時(shí)，即B電源斷開(kāi)，＝1。[注：應(yīng)考慮分支的影響。]＝0.85(0.45×30＋14.54)＝23.83Ω（2）與變電所B降壓變壓器的速動(dòng)保護(hù)配合[注：變壓器最小阻抗應(yīng)計(jì)及并列運(yùn)行情況，且電壓應(yīng)采用主抽頭電壓。]由于Ω所以取二者較小值為動(dòng)作阻抗,即靈敏度：＞1.5滿足要求。保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為：。3、保護(hù)A第Ⅲ段動(dòng)作阻抗[注：取電壓為是考慮電壓產(chǎn)生波動(dòng)時(shí)，輸送功率不變。]＝63.96Ω其中：靈敏度：(1)近后備(2)遠(yuǎn)后備[注：遠(yuǎn)后備保護(hù)可不考慮相鄰變壓器。]＝63.96／(13.5＋1.78×17.1)＝1.31＞1.2滿足要求。動(dòng)作時(shí)限：ｔ＝2＋0.5＝2.5s八、距離保護(hù)的最大、最小分支系數(shù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)如圖所示，已知，線路正序阻抗，平行線路、MN線路為，距離Ⅰ段保護(hù)可靠系數(shù)取0.85。M側(cè)電源最大、最小等值阻抗分別為、；N側(cè)電源最大、最小等值阻抗分別為、，試求MN線路M側(cè)距離保護(hù)的最大、最小分支系數(shù)。解：1。最大分支系數(shù)：（1）最大助增系數(shù)[注：電源取最小方式，助增電源取最大方式]（2）最大汲出系數(shù)顯然，當(dāng)平行線路只有一回路在運(yùn)行時(shí)，汲出系數(shù)為1?？偟淖畲蠓种禂?shù)為。[注：汲出系數(shù)最大值為1。]2．最小分支系數(shù)為：（1）最小助增系數(shù)由助增系數(shù)公式可得[注：電源取最大方式，助增電源取最小方式]（2）最小汲出系數(shù)由式最小汲出系數(shù)公式可知，平行線路的阻抗可化為長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算，則得[注：平行線路速斷保護(hù)區(qū)可根據(jù)可靠系數(shù)決定。]總的最小分支系數(shù)為[注：在既有助增，也有汲出時(shí)，可分別求出各自的分支系數(shù)，它們的乘積為總分支系數(shù)。]九、分析振蕩計(jì)算如圖所示雙電源系統(tǒng)中，ＺL＝50∠75°Ω，ＺM＝30∠75°Ω；ＺN＝20∠75°Ω，母線M側(cè)距離保護(hù)接線方式為線電壓兩相電流差的方向阻抗繼電器，保護(hù)采用方向阻抗繼電器，其第Ⅰ段的整定阻抗，靈敏角，ＥM＝ＥN。問(wèn)：（1）當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí),兩電勢(shì)相角差為δ＝157.4°時(shí)，阻抗繼電器會(huì)不會(huì)誤動(dòng)?（2）系統(tǒng)振蕩時(shí)，若兩電勢(shì)相角差為δ＝136.4°時(shí)，繼電器會(huì)不會(huì)誤動(dòng)作?（3）若系統(tǒng)振蕩周期為1.5s，繼電器誤動(dòng)作的時(shí)間是多少?解：(1)δ＝157.4°時(shí)，振蕩電流為：[注：當(dāng)兩側(cè)電勢(shì)相等時(shí)，計(jì)算振蕩電流的公式。]角度為48.4°時(shí)阻抗繼電器動(dòng)作值為：Ｚop＝40cos(75°－48.4°)＝35.7Ω＞22.36Ω[注：由于測(cè)量阻抗角與靈敏角不同，因此要判斷保護(hù)是否誤動(dòng)，應(yīng)求出動(dòng)作阻抗。]方向阻抗繼電器會(huì)誤動(dòng)作。（2)當(dāng)δ＝136.4°時(shí)方向阻抗繼電器處臨界動(dòng)作狀態(tài)。（3).繼電器誤動(dòng)時(shí)間：Δδ＝(180°－136.4°)×2＝87.2°[注：距離保護(hù)臨界動(dòng)作狀態(tài)即為圓特性邊界，誤動(dòng)區(qū)中點(diǎn)在處，乘2即為誤動(dòng)區(qū)間。]十、距離保護(hù)計(jì)算并分析動(dòng)作情況網(wǎng)絡(luò)如圖所示，已知：網(wǎng)絡(luò)的正序阻抗，線路阻抗角，A、B變電站裝有反應(yīng)相間短路的二段式距離保護(hù)，它的Ⅰ、Ⅱ段測(cè)量元件均系采用方向阻抗繼電器。試求Ａ變電站距離保護(hù)動(dòng)作值（I、Ⅱ段可靠系數(shù)取0.8）。并分析：（1）當(dāng)在線路AB距A側(cè)和處發(fā)生相間金屬性短路時(shí),A變電站各段保護(hù)的動(dòng)作情況。（2）當(dāng)在距A變電站處發(fā)生的相間弧光短路時(shí),A變電站各段保護(hù)動(dòng)作情況。（3）若A變電站的電壓為115kV，通過(guò)變電站的負(fù)荷功率因數(shù)為0.9，問(wèn)送多少負(fù)荷電流時(shí)，A變電站距離保護(hù)Ⅱ段才會(huì)誤動(dòng)作?解：1、保護(hù)Ａ第Ⅰ段整定值保護(hù)Ａ第Ⅱ段整定值1)在處短路測(cè)量阻抗為；2)在處短路測(cè)量阻抗為。保護(hù)A的I段不動(dòng)作，Ⅱ段會(huì)動(dòng)作。2、在經(jīng)過(guò)渡電阻的弧光短路的測(cè)量阻抗為[注：相間短路，過(guò)渡電阻值每相取一半。]=[注：測(cè)量阻抗及角度]＞15.55[注：取整定阻抗角]＞15.55故保護(hù)A的Ⅰ、Ⅱ段均會(huì)動(dòng)作。3、求使Ⅱ段誤動(dòng)的負(fù)荷電流負(fù)荷阻抗為時(shí)，方向阻抗繼電器就會(huì)誤動(dòng)。[注：由整定阻抗求出動(dòng)作阻抗。]誤動(dòng)時(shí)的負(fù)荷電流為：十一、常規(guī)縱差動(dòng)保護(hù)計(jì)算（一）如圖所示的降壓變壓器采用DCD-2（或BCH-2）型構(gòu)成縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，已知變壓器的參數(shù)為15MVA，，，Ｙ，d11接線，歸算到6.6kV的系統(tǒng)最大電抗，最小電抗。低壓側(cè)最大負(fù)荷電流為1060A。試求動(dòng)作電流、差動(dòng)線圈匝數(shù)、平衡線圈匝數(shù)和靈敏度。解：1、確定基本側(cè)（1）變壓器一次額定電流1)35kＶ側(cè)：2)6.6kＶ側(cè)：[注：求額定電流應(yīng)用變壓器實(shí)際額定電壓。]（2）電流互感器變比1）35kＶ側(cè)計(jì)算變比及選用變比；選用[注：是由于變壓器高壓側(cè)采用三角形接線。]2)6.6kＶ側(cè)：選用(3)電流互感器二次電流1）35kＶ側(cè)：[注：為接線系數(shù)。]2)6.6kＶ側(cè)：選用變壓器低壓側(cè)作為基本側(cè)。[注：二次電流大的一側(cè)為基本側(cè)。](4)求低壓母線三相短路歸算到基本側(cè)的短路電流[注：計(jì)算時(shí)應(yīng)將所有參數(shù)都?xì)w算至基本側(cè)。]2、基本側(cè)動(dòng)作電流計(jì)算值確定（1）按躲過(guò)外部短路條件Ｉop＝1.3(1×0.1＋0.05＋0.05)×9420＝2450A（2）按躲過(guò)勵(lì)磁涌流Ｉop＝1.3×1315＝1710A（3）按CT二次斷線條件Ｉop＝1.3×1060＝1378A選一次計(jì)算動(dòng)作電流[注：計(jì)算動(dòng)作電流應(yīng)取三條件的最大值。]3、確定基本側(cè)差動(dòng)線圈匝數(shù)二次計(jì)算動(dòng)作電流工作線圈計(jì)算匝數(shù)：匝[注：為防止保護(hù)誤動(dòng)，工作線圈整定值應(yīng)小于或等于計(jì)算值。]選用差動(dòng)線圈整定值為匝、平衡線圈整定值為匝繼電器實(shí)際動(dòng)作電流[注：由于計(jì)算值與整定值不同，所以實(shí)際動(dòng)作電流不等于計(jì)算值。]一次動(dòng)作電流為：4、確定35kV側(cè)平衡線圈及工作線圈匝數(shù)＝7×(4.38／3.57)－6＝2.6匝[注：按四舍五入方法確定非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù)，這樣產(chǎn)生的不平衡才是最小的。]按四舍五入原則取非基本側(cè)的平衡線圈匝數(shù)為＝3匝非基本側(cè)工作線圈為匝5、計(jì)算＝－0.465＜0.05[注：相對(duì)誤差應(yīng)取絕對(duì)值。]所以不必重算動(dòng)作電流。6、校驗(yàn)靈敏度在6.6kV側(cè)兩相短路最小短路電流為歸算至35kV側(cè)的短路電流為[注：因電源在高壓側(cè)，所以單電源變壓器求靈敏系數(shù)時(shí)，應(yīng)歸算至電源側(cè)。]35kV側(cè)流入繼電器的電流為35KV側(cè)繼電器動(dòng)作電流保護(hù)的靈敏度為：滿足要求。十二、常規(guī)縱差動(dòng)保護(hù)計(jì)算（二）水輪發(fā)電機(jī)上裝設(shè)了DCD-2（BCH-2）繼電器構(gòu)成高靈敏接線的縱差保護(hù)，已知：發(fā)電機(jī)參數(shù)：ＰN＝3200MW，ＵN＝6.3Kv；N＝366.5A，；電流互感器變比＝400／5。試確定保護(hù)整定參數(shù)及靈敏度。解：1、求平衡線圈匝取平衡線圈匝數(shù)匝[注：因差動(dòng)繼電器差動(dòng)繞組最大值為20匝。]2、求差動(dòng)線圈因?yàn)槠胶饩€圈整定值與計(jì)算值不等，因此：匝取差動(dòng)線圈匝數(shù)匝3、繼電器動(dòng)作電流4.靈敏度＞2滿足要求。十三、常規(guī)縱差動(dòng)保護(hù)計(jì)算（三）某一水電站升壓變壓器采用DCD-2（BCH-2）差動(dòng)保護(hù)，系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖8-2所示。已知：變壓器參數(shù)：ＳN＝12500kVA，38.5(1±2×2.5％)／6.3kV,，聯(lián)接方式為Ｙ，d11；阻抗均歸算到平均電壓為37kV側(cè)歐姆值分別為：系統(tǒng)、；變壓器；發(fā)電機(jī)、。求變壓器差動(dòng)保護(hù)參數(shù)整定計(jì)算及靈敏度。解：1、短路電流計(jì)算（1）發(fā)電機(jī)母線三相短路系統(tǒng)送到短路點(diǎn)的最大、最小短路電流為[注：在低壓側(cè)母線短路時(shí)的電路電流。]（2）變壓器高壓母線三相短路發(fā)電機(jī)送到短路點(diǎn)的最大、最小短路電流為[注：在高壓側(cè)母線短路時(shí)的電流電流。]2、確定基本側(cè)變壓器一次額定電流高壓側(cè)：低壓側(cè)選擇電流互感器變比：變壓器高壓側(cè)電流互感器計(jì)算變比為；選用400/5。變壓器低壓側(cè)電流互感器計(jì)算變比為；選用1500/5。二次額定電流計(jì)算：高壓側(cè)：低壓側(cè)：由計(jì)算結(jié)果可知，應(yīng)選35kV側(cè)為基本側(cè)。3、保護(hù)動(dòng)作電流計(jì)算值（1）按躲過(guò)外部短路產(chǎn)生的最大不平衡電流條件（2）按躲過(guò)勵(lì)磁涌流條件（3）按躲電流互感器二次回路斷線條件選用保護(hù)計(jì)算動(dòng)作電流Ｉop＝391A4、確定基本側(cè)工作線圈匝數(shù)加入繼電器計(jì)算電流為工作線圈計(jì)算匝數(shù)為匝選用工作線圈匝數(shù)為匝、其中差動(dòng)線圈匝、平衡線圈匝。繼電器實(shí)際動(dòng)作電流5、非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù)確定＝7×(4.06／3.82)－6＝1.44匝按四舍五入選用平衡線圈匝6、計(jì)算相對(duì)誤差＝>0.05，不滿足要求，應(yīng)重新確定保護(hù)動(dòng)作電流。重新確定動(dòng)作電流計(jì)算值為：。[注：由此說(shuō)明，基本側(cè)工作線圈取7匝已經(jīng)太大，取6匝作為計(jì)算條件。]為保證選擇性，應(yīng)增大動(dòng)作電流，即應(yīng)減少工作線圈繞組匝數(shù)。選用Ｉop＝462A時(shí)，繼電器動(dòng)作電流為、差動(dòng)線圈匝、平衡線圈匝、工作線圈匝；非基本側(cè)匝,匝，匝7、靈敏度校驗(yàn)變壓低壓側(cè)兩相短路流入繼電器電流[注：此式按兩側(cè)電源同時(shí)運(yùn)行時(shí)計(jì)算的靈敏系數(shù)。]＞2滿足要求。十四、常規(guī)縱差動(dòng)保護(hù)計(jì)算（四）如圖所示某降壓變電所內(nèi)，已知變壓器參數(shù)為：，110(1±2×2.5％)／38.5(1±2×2.5％)／6.6kV，接線；，，；系統(tǒng)參數(shù)，，，基準(zhǔn)容量。當(dāng)變壓器采用DCD-2（BCH-2）型差動(dòng)繼電器構(gòu)成差動(dòng)保護(hù)時(shí)，試確定保護(hù)動(dòng)作電流，差動(dòng)線圈匝數(shù)，平衡線圈匝數(shù)和靈敏度。解：1、參數(shù)計(jì)算變壓器電抗分別為；；系統(tǒng)電抗為、。[注：由標(biāo)幺值求出歸算至高壓側(cè)的等值阻抗。]2、短路電流計(jì)算(1)兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行最大三相短路電流中壓側(cè)短路電流為[注：變壓器并聯(lián)運(yùn)行發(fā)生短路故障時(shí)流過(guò)每臺(tái)變壓器短路電流。]低壓側(cè)短路電流為(2)單臺(tái)運(yùn)行時(shí)最大三相短路電流中壓側(cè)短路電流為低壓側(cè)短路電流為(3)在6.6kV側(cè)母線三相短路電流最小值1）兩臺(tái)并列運(yùn)行時(shí)2）單臺(tái)運(yùn)行3、確定基本側(cè)（1）變壓器一次額定電流計(jì)算高壓側(cè)中壓側(cè)低壓側(cè)（2）電流互感器變比選擇變壓器高壓側(cè)：、選用300/5。變壓器中壓側(cè)：、選用600/5。變壓器低壓側(cè)：、選用3000/5。（3）二次額定電流計(jì)算高壓側(cè)：中壓側(cè)：低壓側(cè)：由計(jì)算可知，應(yīng)選取110kV側(cè)為基本側(cè)。4、確定動(dòng)作電流由計(jì)算可知，應(yīng)取單臺(tái)運(yùn)行作為動(dòng)作電流計(jì)算條件：（1）按最大不平衡電流條件（2）按勵(lì)磁涌流和電流互感器二次斷線條件選用計(jì)算動(dòng)作電流為[注：整定匝數(shù)未確定前，動(dòng)作電流不為實(shí)際值。]從上面計(jì)算可知，對(duì)并列運(yùn)行變壓器整定計(jì)算按單臺(tái)運(yùn)行條件為計(jì)算方式。因單臺(tái)運(yùn)行時(shí)外部短路流過(guò)差動(dòng)回路的不平衡電流最大。5、確定基本側(cè)差動(dòng)線圈二次動(dòng)作電流計(jì)算值為工作線圈計(jì)算匝數(shù)匝選用整定匝數(shù)匝繼電器實(shí)際動(dòng)作電流6、確定平衡線圈匝數(shù)38.5kV側(cè)：匝、選用匝6.6kV側(cè)：匝、選用匝7、計(jì)算相對(duì)誤差對(duì)中側(cè)相對(duì)誤差對(duì)低壓側(cè)相對(duì)誤差滿足要求，不必重新整定。8、靈敏度計(jì)算[注：其中是兩相短路電流與三相短路電流間的關(guān)系，是保護(hù)接線系數(shù)。]＜2，采用DCD-2不滿足要求，應(yīng)改用其它型式的保護(hù)。十五、過(guò)流保護(hù)計(jì)算并分析保護(hù)類(lèi)型在一個(gè)降壓變電所內(nèi)裝有三臺(tái)變壓器，已知：變壓器參數(shù)：7500kVA，35／6.6KV，Ｙ,d11，；最大工作電流；負(fù)荷自起動(dòng)系數(shù)＝1.7，返回系數(shù)＝0.85，可靠系數(shù)＝1.2。35kV母線三相短路容量為100MVA。試選擇外部短路過(guò)電流保護(hù)類(lèi)型，求出靈敏度。解：1、確定采用過(guò)電流保護(hù)（1）躲開(kāi)切除一臺(tái)變壓器時(shí)可能的最大負(fù)荷電流[注：當(dāng)需要求出有名值時(shí)，可根據(jù)額定值求出額定電流，代入即可。]（2）躲開(kāi)最大負(fù)荷電流選?。?）短路電流計(jì)算取,[注：由母線短路容量，可求出系統(tǒng)等值阻抗。]三臺(tái)并列運(yùn)行時(shí)，等值標(biāo)么電抗值為三臺(tái)并列運(yùn)行時(shí),6.6kV母線三相短路時(shí)流過(guò)每臺(tái)變壓器短路電流為由于兩相短路，在變壓器高壓側(cè)有一相電流相當(dāng)于三相短路值。采用兩相三繼接線時(shí)的靈敏度＜1.5（靈敏度不滿足要求）2、確定采用低電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)電流元件動(dòng)作電流＞1.5電壓元件動(dòng)作值：采用三只低壓繼電器接在6.6kV側(cè)母線相間電壓上。當(dāng)6.6kV母線短路時(shí)，保護(hù)安裝處的殘余電壓等于零，由此可見(jiàn)，采用低壓過(guò)電流保護(hù)可以滿足要求。十六、過(guò)流保護(hù)計(jì)算并分析保護(hù)類(lèi)型在某降壓變電所內(nèi)有一臺(tái)變壓器，已知：變壓器參數(shù)為30MVA，110/6.3KV，Ｙ,d11接線，；在最小運(yùn)行方式下，變壓器110KV母線三相短路的容量為500MVA；最大負(fù)荷電流為；負(fù)荷自起動(dòng)系數(shù)為2,返回系數(shù)為0.85,可靠系數(shù)1.25；試問(wèn)：變壓器上能否裝設(shè)兩相兩繼接線的過(guò)電流保護(hù)作為外部相間短路的后備保護(hù)？解：1、求電流元件動(dòng)作電流[注：由母線最大短路容量求出系統(tǒng)等值阻抗。]變壓器低壓側(cè)三相短路電流最小值：2、靈敏度計(jì)算保護(hù)采用兩相兩繼接線時(shí)：不滿足要求。[注：采用兩相兩繼電器時(shí)，靈敏系數(shù)只能采用1/2的三相短路電流值。]保護(hù)采用兩相三繼接線時(shí)：滿足要求。由上述計(jì)算可知，過(guò)電流保護(hù)不能采用兩相兩繼電器接線。十七、發(fā)電機(jī)過(guò)流保護(hù)計(jì)算并分析保護(hù)類(lèi)型13、如圖所示接線中，已知：發(fā)電機(jī)參數(shù)為：額定功率25MW、、次暫態(tài)電抗、負(fù)序電抗，且裝有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器；負(fù)荷自起動(dòng)系數(shù)，；接相電流的過(guò)電流保護(hù)采用完全星形接線；電流互感器變比為3000/5，電壓互感器變比6000/100；當(dāng)選用，時(shí)，變壓器和電抗器的正、負(fù)序電抗為。[注：裝有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器短路電流可以不計(jì)衰減的影響。]試求發(fā)電機(jī)后備保護(hù)，并完成下列任務(wù)：分析裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)，低壓過(guò)電流保護(hù)，復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)的負(fù)序電流及單元件式低壓起動(dòng)過(guò)電流保護(hù)的可能性。算出各保護(hù)的動(dòng)作參數(shù)，靈敏度、動(dòng)作時(shí)間。解：1、分析采用過(guò)電流保護(hù)的可能性保護(hù)一次動(dòng)作電流為：保護(hù)二次動(dòng)作電流為：保護(hù)的靈敏度：（1）近后備在發(fā)電機(jī)母線兩相短路電流為＞1.5（2）遠(yuǎn)后備[注：正、負(fù)序阻抗不相等。]＜1.2由上可見(jiàn)，靈敏度不滿足要求，不能采用。2、分析采用低壓起動(dòng)過(guò)流保護(hù)保護(hù)一次動(dòng)作電流為：保護(hù)動(dòng)作電壓位：電流元件靈敏度：近后備：＞1.5遠(yuǎn)后備為：＞1.2電壓元件靈敏度：遠(yuǎn)后備靈敏度為：[注：將短路電流化為標(biāo)幺值，求出電壓乘以基準(zhǔn)值。][注：三相短路用正序阻抗。]＜1.2故也不能采用。3、分析采用復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)流保護(hù)負(fù)序電壓動(dòng)作值：靈敏度：（1）電流元件靈敏系數(shù)同低壓過(guò)電流保護(hù)。（2）低壓元件靈敏系數(shù)＞1.2[注：考慮對(duì)稱短路是由不對(duì)稱轉(zhuǎn)化成對(duì)稱，所有在短路初瞬間存在負(fù)序分量，低壓元件已被起動(dòng)，只要加入低壓元件的電壓小于返回電壓，低壓元件就不會(huì)返回。](3)負(fù)序電壓元件靈敏系數(shù)近后備：＞1.5遠(yuǎn)后備：＞1.2由上面計(jì)算可知，復(fù)合電壓起動(dòng)的過(guò)電流保護(hù)可采用。保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。4、分析采用負(fù)序電流及單元件式低壓起動(dòng)過(guò)流保護(hù)的可能性（1）低壓元件，過(guò)電流元件計(jì)算及靈敏度均同復(fù)合起動(dòng)的電壓過(guò)電流保護(hù)。（2）負(fù)序電流元件動(dòng)作于信號(hào)的電流繼電器的動(dòng)作電流動(dòng)作于跳閘的電流繼電器的動(dòng)作電流[注：A為發(fā)電機(jī)的熱容量常數(shù)，應(yīng)根據(jù)發(fā)電2機(jī)的類(lèi)型及容量確定。]靈敏度：1）

近后備＞1.52）

遠(yuǎn)后備＞1.2十八、三段式過(guò)流和距離保護(hù)計(jì)算十九、距離保護(hù)計(jì)算1、計(jì)算題（本大題共1小題，每小題20分，共20分）如圖十四所示網(wǎng)絡(luò)，試計(jì)算距離保護(hù)1和保護(hù)2的I、Ⅱ段定值并校驗(yàn)II段靈敏性。若Ⅱ段靈敏系數(shù)不滿足要求，應(yīng)采取何種措施。1．保護(hù)1的距離I、Ⅱ段定值和Ⅱ段靈敏性校驗(yàn)：2．保護(hù)2的距離I、Ⅱ段定值和Ⅱ段靈敏性校驗(yàn)：為此：1）ZIIact。2與保護(hù)3的距離II段定值ZIIact。3配合．以降低整定值，來(lái)滿足靈敏性要求。2）動(dòng)作時(shí)限2、計(jì)算題（本大題共l小題，每小題20分，共20分）某網(wǎng)絡(luò)如圖三所示，試對(duì)保護(hù)1進(jìn)行三段式距離保護(hù)的整定計(jì)算。假設(shè)各保護(hù)均采用方向阻抗繼電器。已知：線路阻抗為0.4Ω／km；最靈敏角φsen=70°；自起動(dòng)系數(shù)Kss=1.2。1．距離I段：2．距離Ⅱ段：3．距離Ⅲ段：3．計(jì)算題（本大題共l小題，本小題20分，共20分）如圖十所示網(wǎng)絡(luò)，試對(duì)三段式相間電流保護(hù)5進(jìn)行整定計(jì)算。已知：1．線路阻抗Z1＝0.4Ω／km；2．設(shè)KIrel＝1.25、KIIrel＝l.15、KIIIrel＝1.2、Kss＝l.5、Kres＝0.85；3．保護(hù)7的瞬動(dòng)保護(hù)區(qū)到變壓器低壓側(cè)。1．電流I段均滿足要求2．電流Ⅱ段3．電流Ⅲ段均滿足要求。二十、三段式過(guò)流和距離保護(hù)計(jì)算48．如圖所示，試計(jì)算保護(hù)1限時(shí)電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)限及校驗(yàn)靈敏度。已知K=1.2;Z1=0.4Ω/km;K=1.2。(答案見(jiàn)下頁(yè))49．