《电力系统保护与控制》张艳霞_书后习题答案
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保护题：2-16
（一）线路AB Ι段电流保护
I I op.1=K rel I I k.Bmax =1.25×
115/√3X Smin +X AB =1.25×115/√3
13+24
=2.24(KA)
t 1I =0 s
设系统最小运行方式下两相短路的最小保护范围为X min 由
√32E X Smax +X min
=I op.1I
即
√32115/√3
18+X min
=2.24
得 X min =7.64(Ω)
ｌ%=
X min X AB ×100%=7.64
24
×100%=31.8%>15% 满足要求。
（二）线路AB Ⅱ段电流保护
因为 X BD <X BC ∴ D 点短路电流 > C 点短路电流 ∴ 保护 1的Ⅱ段应与保护3的第Ι 段配合，即
I op.1
II =
K rel II I op.3
I
=
K rel
II EK rel
I X Smin +X AB +X BD =1.15×1.25×115/√313+24+16
=1.8(kA)
K II sen =
I k.Bmin I op.1
II =√32E X Smax +X AB I op.1
II =√32×115/√3
18+241.8=0.76 <1.3 不能满足灵敏系数要求。
因此需与保护3的Ⅱ段配合，重新整定。
因为 I op.1II =K rel II I op.3II
=K rel II K rel II K rel I I k.Fmax
∴ I op.1II =K rel II I op.3II =K rel II K rel II K rel I I k.Fmax
=1.152×1.25×√3X Smin +X AB +X BD +X B.DF
=1.152×1.25×
115/√3
13+24+16+138.8
=0.575(kA)
K II sen =
I k.Bmin I op.1
II =√32115√3
18+240.575
=1.736>1.31 满足灵敏系数要求
t 1II
=1.0 s
（三）线路AB ΙII 段电流保护
I op.1
III
=K rel III K Ms K re I L AB max =1.15×1.50.85×0.2=0.406 (kA)
t 1III
=max {1.5 s,2 s }+3∆t =2+3×0.5=3.5(s)
K III
sen 近
=
I k.Bmin
I op.1
III =√32×115
√3⁄18+240.406=3.37>1.3 满足灵敏系数要求 K III
sen 远
=
I k.Cmin
I op.1
III =√32115√3
18+24+200.406
=2.284>1.2 满足灵敏系数要求
3-12:
保护1的距离I段：按躲开下条线路出口处短路整定。
.10.80.420 6.4I I op rel AB Z K Z ==⨯⨯=Ω
10I t s =
II 段：按躲开小条线路保护I 段末端短路来整定。
由于线路AB 为双回线，考虑其一回线退出运行时另一回线的电流要大于两回线同时运行时一回线上的电流，采用一回线退出运行情况进行II 段的整定。
用BC 线路I 段整定： 一回线退出运行时：
.min 1b K =
.1.min .()0.8(0.4200.80.450)19.2II II I op rel AB b op BC Z K Z K Z =+=⨯+⨯⨯=Ω
150.5II I t t t s =+∆=
灵敏系数：
.1
19.2
2.48
II
op II sen AB
Z K Z =
=
=，满足灵敏度要求。
用BD 元件I 段整定：
2
23
%10.51101040.310010031.5
k N T N U U Z S =⨯=⨯=Ω
一回线退出运行时：
.min 1b K =
假设变压器阻抗角与线路相同，则：
.1.min ()0.8(0.42040.3)38.6II II
op rel AB b T Z K Z K Z =+=⨯+=Ω
10.5II T t t t s =+∆=
灵敏系数：
.1
38.6
4.88
II
op II sen AB
Z K Z =
=
=，满足灵敏度要求。
AB 线路II 段阻抗整定值取其中较小者，时限整定值取其中较大者：
.119.2II op Z =Ω
10.5II T t t t s =+∆=
III 段：按躲开正常时的最小负荷阻抗来整定。
母线上最低电压：..min 0.95110104.5f B U kV =⨯= 最大负荷电流：.max 0.09L I kA =
故最小负荷阻抗：.min .min .max 670.37L L L U Z I =
==Ω 由于全系统阻抗角相同，则：
.1.min 1670.37
458.371.251 1.17III
op L III
rel ms re
Z Z k k k =
==Ω⨯⨯ 2.0III
III BC T t t t s =+∆=
灵敏度校验： 近后备：.1
.458.37
57.38
III
op sen jin AB
Z k Z ==
= 远后备：
两回线同时运行时，BC 末端短路（考虑最大分支系数为2）：
.1
..max 458.37
10.42/242500.4
III op sen yuan AB b BC
Z k Z k Z =
=
=++⨯⨯
两回线同时运行时，BD 末端短路（考虑最大分支系数为2）：
.1
..max 458.37
5.42/24240.3
III
op sen yuan AB b T
Z k Z k Z =
=
=++⨯
均满足灵敏度要求。
作业题3-13： 距离保护整定：
（一）保护B 距离保护整定
Z op.B I
=K rel I Z 1l BC =0.85×0.45×70=26.775(Ω)， t =0.0 s
考虑最小分支系数，单回线运行时取1，
Z op.B II
=K rel I (Z 1l BC +K rel I Z 1l CD )=0.85(0.45×70+0.85×0.45×40)=39.78(Ω)
K sen
II =Z op.B II
Z 1l BC =39.780.45×70
=1.26>1.25 满足灵敏系数要求 延时 t II =0.5 s （二）保护A 距离保护整定
Z op.A I =K rel I Z 1l AB =0.85×0.45×40=15.3(Ω) t I
=0.0s
保护A Ⅱ段的整定应考虑可能出现的最小分支系数。
由于线路BC 为双回线，考虑其双回线并列运行发生故障时的等值阻抗小于一回线退出运行时的等值阻抗，采用双回线并列运行情况进行AB 线路II 段得整定。
双回线并列运行时，保护范围末端短路时最小分支系数计算的等值网络如下：
K bmin =
I BC I AB
= 1.15Z BC 2Z BC
X Bmax
X Bmax +X Amin +Z AB
=1.449
计算得：
Z op.A II =K rel I [Z AB +K bmin Z op.BC I
]=0.85×[0.45×40+1.449×26.775]=48.3Ω
延时 t II =0.5 s
K
III sen
=Z op.A II
Z AB =48.30.45×40
=4.01>1.25 满足灵敏系数要求。
