距离保护习题

精心整理距离保护整定计算例题题目：系统参数如图，保护1配置相间距离保护，试对其距离I段、II段、III段进行整定，并校验距离II段、III段的灵敏度。

取z1=0.4?/km，线路阻抗角为75?，Kss=1.5，返回系数Kre=1.2，III段的可靠系数Krel=1.2。

要求II段灵敏度?1.3~1.5，III段近后备?1.5，远后备?1.2。

解：1、计算各元件参数，并作等值电路ZMN=z1lMN=0.4?30=12.00?ZNP=z1lNP=0.4?60=24.00?ZT=100%K U?TTSU2=1005.10?5.311152=44.08?2、整定距离I段Z Iset1=K IrelZMN=0.85?12=10.20?t I1=0sZ Iset3=K IrelZNP=0.85?24=20.40?t I3=0s3、整定距离II1)整定阻抗计算(1)与相邻线路I段配合Z II II I?20.40)=43.38?(2)Z II?44.08)=72.27?取Z II?2)K IIsen=MNsetIIZZ1=43.38/12=3.62(?1.5)，满足规程要求3）时限t II1=0.5s4、整定距离III段并校验灵敏度1)最小负荷阻抗ZLminZLmin=LmanLIU min=LmanNIU9.0=35.3/1109.0⨯=163.31?Cos?L =0.866，?L=30?2）负荷阻抗角方向的动作阻抗Zact（30?）Zact（30?）=ressrelLKKKZ min=2.15.12.131.163⨯⨯=75.61?3）整定阻抗Z IIIset1，?set=75?(1)采用全阻抗继电器Z IIIset1=Zact（30?）=75.61?，?set=75?（2）采用方向阻抗继电器附录:助增分支系数的计算分支系数：.1.2I I K b ==.1.3.1I I I +=.1.3.1I I +=211s MNs x Z x ++，与故障点的位置无关。

距离保护习题解答题1．有—方向阻抗继电器，其整定阻抗Ω︒∠=605.7zd Z ，若测量阻抗为Ω︒∠=302.7J Z ，试问该继电器能否动作?为什么?解：如图1所示Ω<Ω=⨯=︒-︒=2.75.6866.05.7)3060cos(.zd j dz Z Z 故该继电器不能动作。

题2．有一方向阻抗继电器，若正常运行时的测量阻抗为Ω︒∠=305.3J Z ，要使该方向阻抗继电器在正常运行时不动作，则整定阻抗最大不能超过多少(︒=75d ϕ)?解：参照图1。

若在300方向上的动作阻抗小于Ω5.3， 图1 则保护不动作。

即在750方向上： Ω==︒-︒<95.441.15.3)3075cos(.jdz zd Z Z 故整定阻抗最大不能超过4.95Ω。

题3．如图2所示电网，已知线路的正序阻抗km Z /4.01Ω=，︒=70d ϕ，线路L1 、L2上装有三段式距离保护，测量元件均采用方向阻抗继电器，且为00接线，线路L1的最大负荷电流A I f 350max .=，负荷功率因数9.0cos =f ϕ，85.0='kK ，8.0=''k K ，2.1=k K ，K h =1.15，K zq =1.3，线路L2距离Ⅲ段的动作时限为2s ，试求距离保护1的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的动作阻抗，整定阻抗及动作时限。

图2Ω︒∠=605.7zd Z Ω︒∠=30..j dz j dz Z +j+1解：1．计算线路阻抗 Ω=⨯=14354.0AB Z Ω=⨯=16404.0BC Z 2．距离保护Ⅰ段的动作阻抗Ω=⨯='='9.111485.01AB k dzZ K Z s 01='t 3．距离保护Ⅱ段的动作阻抗Ω=⨯='='6.131685.02BC k dzZ K Z Ω=+='+''=''1.22)6.1314(80.0)(21dz AB k dzZ Z K Z 灵敏系数：5.158.1141.221>==''=''AB dzlmZ Z K ，满足要求 s 5.01=''t 4．距离保护Ⅲ段的动作阻抗 最小负荷阻抗：Ω=⨯==3.16335.03/1109.0max.min .min .f f f I U ZΩ=⨯⨯⨯==913.16315.13.12.111min .1f h zq k dz Z K K K Zs 5.25.0221=+=∆+=t t t5．各段整定阻抗Ω︒∠=︒∠'='709.11701.1.dz zdZ Z Ω︒∠=︒∠''=''701.22701.1.dz zdZ Z ︒==8.259.0arccos f ϕ Ω︒∠=︒∠=︒∠︒-︒=709.1267072.09170)8.2570cos(1.1.dz zd Z Z题4. 在图3所示网络中，各线路首端均装设有距离保护装置，线路的正序阻抗km Z /4.01Ω=，试计算距离保护1的Ⅰ、Ⅱ段的动作阻抗，Ⅱ段的动作时限。

距离保护整定计算I 在图（1）所示网络中，各线路均装有距离保护，试对其中保护1的相间短路保护ΙΠ 段进行整定计算。

其中E1的电压为115KV ,最大阻抗为25ΙΠΩ最小阻抗为20Ω.E2的最大阻抗为30Ω 最小阻抗为25Ω E3的最大阻抗为20Ω最小阻抗为15。

已知线路a----b 的最大负荷电流Ω=max .D I 350A ,功率因数cos ϕ=0.9,各线路每公里阻抗z1=km Ω4.0 ，阻抗角l ϕ=70,,电动机的自启动系数=1.5,正常时母线最低工作电压取等于0.9,t ,。

,85.0=Ιrel K ,8.0=Πrel K 2.1=ΙΠrel K 15.1=re K ss K min .L U N U s 5.0312=s t 5.1310=解 ：1． 有关各元件阻抗值的计算线路1—2的正序阻抗 )(12304.021121Ω=×==−−L z Z线路3—4，5—6，7—8的正序阻抗为)(24604.0876543Ω=×===−−−Z Z Z 变压器的等值阻抗为)(1.445.311151005.10100%22Ω=×=×=T T K T S U U Z （注意110kv 是额定电压，而母线电压一般为115kv 高额定5kv 。

115kv 是线电压要折算成相电压，而且要注意单位的统一）2． 距离I 段的整定（1）阻抗整定.)(2.101285.02111Ω=×==−Z K Z rel set 2）动作时间。

s t 01=3． 距离II 段的整定(1)整定阻抗：按下列两个条件选择1）与相邻下一级线路3—4（或5—6或7—8）的保护3（或保护5或保护7）的1段配合)(3.min .ΙΠΠ+=set b AB rel set Z K Z K Z 式中，可取而,85.0=Ιrel K ,8.0=Πrel K )(4.202485.0433.Ω=×==−ΙΙZ K Z rel set 分支系数的计算：设B 母线上的电压为U 。

网络如图所示，已知：网络的正序阻抗10.4/Z km =Ω，线路阻抗角65L ϕ=︒，A 、B 变电站装有反应相间短路的二段式距离保护，它的Ⅰ、Ⅱ段测量元件均系采用方向阻抗继电器和0接线方式。

试求：（1） 加入阻抗继电器的电压J U 和电流JI 应满足哪些要求？在本题的接线方式下，接入三个继电器1J 、2J 、3J 的电压和电流的组合是什么？（2） A 变电站距离保护动作值（I 、Ⅱ段可靠系数取0.85）。

（3） 当在线路AB 距A 侧65km 处发生经过渡电阻为16Ω的相间弧光短路时, A 变电站各段保护的动作情况。

图6解：（1）根据距离保护的工作原理，加入阻抗继电器的电压J U 和电流J I 应满足以下要求：①继电器的测量阻抗正比于短路点到保护安装地点之间的距离； ②继电器的测量阻抗应与故障类型无关，保护范围不随故障类型而变化。

当采用0 接线时，接入三个继电器1J 、2J 、3J 的电压和电流的组合如下表所示：(2) 保护A 第Ⅰ段整定值.0.850.48027.2dz A Z '=⨯⨯=Ω保护A 第Ⅱ段整定值.0.850.46020.4dz B Z '=⨯⨯=Ω..()0.85(0.48020.4)44.54dz A K AB dz B Z K Z Z '''=+=⨯⨯+=Ω第Ⅰ、Ⅱ段的最大灵敏角均为65°距离Ⅱ段灵敏度：.44.541.39 1.2532dz A lm AB Z K Z ''===> 符合要求 动作时间取：0.5s(3) 当在线路AB 距A 侧65km 处发生经过渡电阻为16Ω的相间弧光短路时的测量阻抗为：0.465650.51610.9823.56818.9823.56()J Z j j =⨯∠︒+⨯=++=+Ω对于保护A 的I 段:118.9823.560.527.265218.9823.56 5.7512.3313.2311.2317.3540.3312J zd zd Z Z j j j j Z '-=+-⨯∠︒=+--=+=∠︒Ω>所以: 保护A 的I 段不动作 对于保护A 的Ⅱ段:118.9823.560.544.5465218.9823.569.4120.189.57 3.3710.1519.412J zd zd Z Z j j j j Z ''-=+-⨯∠︒=+--=+=∠︒Ω''<所以 保护A 的Ⅱ段延时0.5秒动作。

距离保护习题课三段式距离保护整定例 1.如下图所示网络和已知条件：kV E A 3/115=，两台变压器型号相同：MVA S e 15=、额定电压110/6.6kV 、%5.10=d u ，线路AB 和BC ：km z /45.01Ω=、A I L 300max .=，正常时e L U U 9.0min .=，以及85.0='relK 、8.0=''rel K 、25.1='''rel K 、15.1=re K 、5.1=MS K ，试对保护1的三段式距离保护进行整定（采用全阻抗继电器）： 1）距离I 段定值；2）距离II 段定值及其灵敏度校验； 3）距离III 段定值及其灵敏度校验。

解： 保护1、2距离I 段：保护1距离II 段：与线路BC 的I 段配合 与变低差动保护配合取.125.49actZ ''=Ω灵敏度校验：..25.49 1.89 1.513.5actA senA AB Z K Z ''''===> 距离III 段距离III 段灵敏度校验近后备：5.184.65.1338.921..>=='''='''AB actA sen Z Z K 远后备：.1.92.38 2.63 1.2513.521.6act senA AB BC Z K Z Z ''''''===>++ 例2.在图1所示网络中装设了反应相间短路的距离保护。

已知：线路的正序阻抗10.45/x km =Ω；系统阻抗：min 20Ms x =Ω，min 10Ns x =Ω，max max 25Ms Ns x x ==Ω；0.85I IIrel rel K K ==。

试对距离保护1的第I 、II 段进行整定计算，并校验II 段灵敏度。

题1．有—方向阻抗继电器，其整定阻抗Ω︒∠=605.7zd Z ，若测量阻抗为Ω︒∠=302.7J Z ，试问该继电器能否动作为什么解：如图1所示Ω<Ω=⨯=︒-︒=2.75.6866.05.7)3060cos(.zd j dz Z Z故该继电器不能动作。

题2．有一方向阻抗继电器，若正常运行时的测量阻抗为Ω︒∠=305.3J Z ，要使该方向阻抗继电器在正常运行时不动作，则整定阻抗最大不能超过多少(︒=75d ϕ)解：参照图1。

若在300方向上的动作阻抗小于Ω5.3， 图1则保护不动作。

即在750方向上：Ω==︒-︒<95.441.15.3)3075cos(.jdz zd Z Z 故整定阻抗最大不能超过Ω。

题3．如图2所示电网，已知线路的正序阻抗km Z /4.01Ω=，︒=70d ϕ，线路L1 、L2上装有三段式距离保护，测量元件均采用方向阻抗继电器，且为00接线，线路L1的最大负荷电流A I f 350max .=，负荷功率因数9.0cos =f ϕ，85.0='kK ，8.0=''k K ，2.1=k K ，K h =，K zq =，线路L2距离Ⅲ段的动作时限为2s ，试求距离保护1的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的动作阻抗，整定阻抗及动作时限。

图2解：1．计算线路阻抗Ω=⨯=14354.0AB ZΩ=⨯=16404.0BC Z2．距离保护Ⅰ段的动作阻抗Ω=⨯='='9.111485.01AB k dzZ K Z s 01='t 3．距离保护Ⅱ段的动作阻抗Ω=⨯='='6.131685.02BC k dzZ K Z Ω=+='+''=''1.22)6.1314(80.0)(21dz AB k dzZ Z K Z Ω︒Ω︒∠30.j dz灵敏系数：5.158.1141.221>==''=''AB dz lm Z Z K ，满足要求 s 5.01=''t 4．距离保护Ⅲ段的动作阻抗 最小负荷阻抗：Ω=⨯==3.16335.03/1109.0max .min.min .f f f I U Z Ω=⨯⨯⨯==913.16315.13.12.111min .1f h zq k dz Z K K K Z s 5.25.0221=+=∆+=t t t5．各段整定阻抗Ω︒∠=︒∠'='709.11701.1.dz zdZ Z Ω︒∠=︒∠''=''701.22701.1.dz zdZ Z ︒==8.259.0arccos f ϕΩ︒∠=︒∠=︒∠︒-︒=709.1267072.09170)8.2570cos(1.1.dz zd Z Z 题 4. 在图3所示网络中，各线路首端均装设有距离保护装置，线路的正序阻抗km Z /4.01Ω=，试计算距离保护1的Ⅰ、Ⅱ段的动作阻抗，Ⅱ段的动作时限。

2。

对0º接线的相间方向阻抗继电器， 1）说明其接线方式；2）写出其相位比较式动作方程; 3)画出动作特性；4)当加入继电器的电压和电流相位差mm I Uarg 为65º和85º时，测得的动作阻抗均为12.5Ω。

计算该阻抗继电器的整定阻抗和最大灵敏角。

解： （1) 0°接线的相间方向阻抗继电器的接线方式为：U I ∆∆，三个相间阻抗继电器接线分别为： ABAB A B U Z I I =-；BC BC B C U Z I I =-;CA CA C AU Z I I =- (2）其相位比较式动作方程为： 0090270mm m setU argU I Z ≤≤- 或 0090arg90m set mmI Z U U --≤≤或 0090270m m setZ arg Z Z ≤≤-或 0090arg90set mmZ Z Z --≤≤（3)动作特性如下:(4) 0008565752senϕ+==； 0012.512.7cos(7565)set Z ==Ω-4。

如图所示，各线路均装有距离保护，单位长度阻抗为km 1/4.0Ω=z ，试对保护1的距离II段进行整定计算，并校验灵敏系数。

（85.0=I relK ，8.0=IIrel K ）解： 20.85900.430.6set Z I=⨯⨯=Ω保护1的Ⅱ段与保护1的Ⅰ段配合时,最小分支系数为:min 0.5b k =所以:10.8(600.40.530.6)31.44set Z =⨯⨯+⨯=Ω 131.441.310.460sen k ==⨯6. 图示系统，保护1装有0º接线的相间方向阻抗继电器.12ME δj e E E -=MN 20∠80ºΩ12∠80ºΩ22∠80ºΩ1）计算保护1的距离I 段的定值（85.0=Irel K ）；2）画出系统振荡时，保护1的阻抗继电器测量阻抗变化轨迹； 3）计算当 180=δ时，保护1的阻抗继电器的测量阻抗； 4)保护1的距离I 段在系统振荡情况下是否会误动？5)设 0=δ，在线路出口发生经过渡电阻Ω=4g R 的三相短路，计算保护1的阻抗继电器的测量阻抗。

距离保护一、选择题1.距离保护是以距离(A)元件作为基础构成的保护装置。

A ：测量B)启动C ：振荡闭锁D ：逻辑1、距离保护装置一般由（D ）组成A ：测量部分、启动部分；B ：测量部分、启动部分、振荡闭锁部分；C ：测量部分、启动部分、振荡闭锁部分、二次电压回路断线失压闭锁部分；D ：测量部分、启动部分、振荡闭锁部分、二次电压回路断线失压闭锁部分、逻辑部分；2、距离保护的动作阻抗是指能使阻抗继电器动作的（B ）A ：大于最大测量阻抗的一个定值B ：最大测量阻抗C ：介于最小测量阻抗与最大测量阻抗之间的一个值D ：最小测量阻抗3．以电压U 和(U-IZ)比较相位，可构成(B)。

A ：全阻抗特性的阻抗继电器B ：方向阻抗特性的阻抗继电器C ：电抗特性的阻抗继电器D ：带偏移特性的阻抗继电器4．加到阻抗继电器的电压电流的比值是该继电器的(A)。

A ：测量阻抗B ：整定阻抗C ：动作阻抗5．如果用Z m 表示测量阻抗，Z set 表示整定阻抗，Z act 表示动作阻抗。

线路发生短路，不带偏移的圆特性距离保护动作，则说明(B)。

A ；act set set ,m Z Z Z Z <<B ：act set set ,m Z Z Z Z ≤≤ C:act set set ,m Z Z Z Z <≤ D:act set set ,m Z Z Z Z ≤≤6．某距离保护的动作方程为90<270J DZ J Z Z Arg Z -<︒，它在阻抗复数平面上的动作特性是以+DZ Z 与坐标原点两点的连线为直径的圆。

特性为以+DZ Z 与坐标原点连线为长轴的透镜的动作方程(δ>0°)是(B)。

．A ：90+<270+J DZ J Z Z Arg Z δδ-<︒B ：90+<270J DZ J Z Z Arg Z δδ-<︒-C ：90-<270+J DZ J Z Z Arg Z δδ-<︒ D ：90-<270J DZ J Z Z Arg Z δδ-<︒-7．模拟型方向阻抗继电器受电网频率变化影响较大的回路是(C)。