继电保护答案

1、说明过电流继电器的动作电流、返回电流及返回系数的概念。 电流继电器的返回系数为什么小于1？返回系数过低或过高有什么优缺点？

答：（1）动作电流：使继电器动作的最小电流；返回电流：使继电器返回的最大电流；返回系数：返回电流和动作电流之比；

（2）为了保证动作后输出状态的稳定性和可靠性，返回电流小于动作电流，所以过电流继电器返回系数小于1。

（3）返回系数越低，过电流保护的动作电流越大，因此装置的灵敏性越差。返回系数过高，则可能造成在动作电流附近继电器输出不稳定，出现触点抖动的现象。

2、过电流保护是如何保证选择性的?在整定计算中为什么要考虑返回系数及自起动系数?电流速断保护为什么不用考虑？

答：（1）过电流保护是依靠动作时限和灵敏度的配合来满足选择性。

（2）过电流保护的动作电流是按躲开最大负荷电流整定的，一般能保护相邻线路。在下一条相邻线路或其他线路短路时，电流继电器将启动，但当外部故障切除后，母线上的电动机自启动，有比较大的启动电流，此时要求电流继电器必须可靠返回，否则会出现误跳闸。所以过电流保护在整定计算时必须考虑返回系数和自起动系数，以保证在上述情况下，保护能在大的启动电流情况下可靠返回。电流速断的保护的动作电流是按躲开线路末端最大短路电流整定的，一般只能保护线路首端。在下一条相邻线路短路时，电流继电器不启动，当外部故障切除后，不存在在大的启动电流情况下可靠返回问题。同时电流速断是瞬时切除故障，一旦电流速断的继电器启动，就会出口跳闸，也不存在中途返回问题。所以电流速断不考虑返回系数和自起动系数。

3、如下所示网络，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线路电流速断、限时电流速断保护及定时限过电流的整定计算（忽略Ⅰ段的灵敏度校验）。 A24ΩB20ΩC180ΩE1.5sF2s16ΩD130Ω 解：（1）电流速断（Ⅰ段） Ik.B.max?E?Zs.min?ZAB?115000/3?1794.52A 13?24ⅠIⅠset.1?KrelIkB.max?1.25?1794.52?2243.15A

t?0s

（2）限时电流速断（Ⅱ段）

由于D母线短路电流比C母线大，因此保护应与BD线路配合，D母线最大短路电流为：[注：理论上说AB线路的Ⅱ段既要与BC线路Ⅰ段配合，又要与BD线路Ⅰ段配合，由于BD线路的阻抗小于BC线路，所以瞬时电流速断保护的动作电流必定大于BC线路，因此与BD线路配合后，也会满足与BC线路配合的要求。]

Ik.D.max?E?Zs.min?ZAB?ZBD?115000/3?1254A

13?24?16ⅠⅠBD线路Ⅰ段动作电流为：Iset.2?KrelIkD.max?1.25?1254?1568A ⅡⅡⅠAB线路Ⅱ段动作电流为：Iset.1?KrelIset.2?1.15?1568?1803A

被保护线路末端最小短路电流为：

Ik.B.min?E?33115000??1369A

2Zs.max?ZAB23?(18?24)Ik.B.max1369＝＜1，不满足要求。 ⅡIset.11803灵敏度为：Ksen?改与相邻线路Ⅱ段配合， [注：同理，由于BD线路Ⅱ段限时电流速断保护动作电流大于BC线路，因此应与BD线路Ⅱ段配合。]

Ik.F.max?E?Zs.min?ZAB?ZBD?ZT?115000/3?363A

13?24?16?130IⅡset.2?1.3?363?471.9A

ⅡⅡIⅡset.1?KrelIset.2?1.15?471.9?542.7A

Ksen?1369?2.5543满足要求。

ⅡⅡ动作时间t1?t2??t?1s

（3）定时限过电流保护（Ⅲ段）

IⅢset.1ⅢKrelKss1.15?1.15?IL.max??200?406A

Kre0.85近后备灵敏度：

Ksen?1369?3.37406满足要求；

115000?927AK?927?2.28sen2?(18?24?20)406，满足要求。

远后备灵敏度：

IkE.min?[注：远后备BC线路满足要求，必然BD也满足要求，因BC线路阻抗大于BD线路。]

Ⅲ动作时间：t1?3.5s

4、求下图所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?2.5s；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。