电电力系统继电保护题目解惑? 50

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迷路的尘
2023-04-15
知道答主
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电力系统继电保护是保护电力系统安全运行的重要组成部分,其目的是在电力系统发生故障时,及时地将故障部位隔离,保证电力系统的安全和稳定运行。以下是一些电力系统继电保护的例题及解析,希望能够解惑:
例题:一台10kV/400V变压器,额定容量为500kVA,空载损耗为1.5kW,短路电压为5%。在电压为10kV、容量为300kVA的负载下,变压器二次侧绕组接上一个0.5Ω的负载,问变压器的负载损耗为多少?
解析:首先需要计算出变压器二次侧的额定电流,公式为:
I2 = S2 / (3 * U2) = 500kVA / (3 * 400V) = 416.67A
然后计算变压器二次侧的电阻损耗,公式为:
P_R = 3 * I2^2 * R = 3 * (416.67A)^2 * 0.5Ω = 260.42kW
最后计算变压器二次侧的总损耗,公式为:
P_total = P_R + P_0 = 260.42kW + 1.5kW = 261.92kW
因此,变压器的负载损耗为261.92kW。
例题:某变电站500kV主变保护采用三段距离保护,三段保护的距离分别为80%、100%和120%。电压等级为220kV的线路在变电站端接入,保护测量点与第三段保护距离为26km,那么该线路距离保护的动作时限应设置为多少?
解析:根据距离保护的基本原理,当线路发生故障时,距离保护测量点到故障点的距离会影响保护的动作时限。一般来说,距离保护的动作时限应该小于故障电流通过线路到达测量点的时间。
根据题目中的数据,可以计算出线路的传输时间:
t = L / v = 26km / 2 * 10^8 m/s = 1.3ms
其中,L为线路的长度,v为电磁波在导线中的传输速度。
根据距离保护的原理,第三段保护的距离为120%,因此可以计算出保护的动作时限为:
T = 1.2 * t = 1.2 *1.3ms = 1.56ms
因此,该线路距离保护的动作时限应设置为1.56ms。
需要注意的是,距离保护的动作时限不仅受线路长度和故障距离的影响,还会受到系统频率和保护设备的响应时间等因素的影响,因此在实际应用中需要根据具体情况进行调整和优化。
例题:某电压等级为220kV的输电线路,长度为100km,采用单相接地自动重合闸保护,重合闸电压为90%。假设该线路的正常工作电压为220kV,故障时的短路电流为5kA,求重合闸动作时间和过流保护的动作时间。
解析:单相接地自动重合闸保护是指当一相发生接地故障时,对于其他两相的保护,需要对重合闸进行控制,恢复线路的供电。重合闸电压一般设置在正常电压的90%左右,以保证不会因为电压波动而误动重合闸。
重合闸动作时间的计算公式为:
t = 0.086 / (f * Vr)
其中,f为电网频率,Vr为重合闸电压。
将题目中的数据代入上式可得:
t = 0.086 / (50Hz * 0.9) = 0.00202s
因此,重合闸动作时间为0.00202s。
过流保护的动作时间的计算公式为:

t = K * Ts
其中,K为系数,一般取2-3之间;Ts为短路电流的持续时间。

假设取K=2,短路电流的持续时间为0.1s,则过流保护的动作时间为:
t = 2 * 0.1s = 0.2s
因此,过流保护的动作时间为0.2s。
需要注意的是,在实际应用中,保护的动作时间还会受到系统负荷、电网频率、保护设备的响应时间等因素的影响,因此需要进行实际测试和调整以保证保护的可靠性和灵敏度。
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