满足要求。
??t?t2?0.5?0.5s （3）动作时间：12、保护1电流III段整定计算 （1）求动作电流
???KrelKss1.2?1.5I?IA?B.Lmax??150?317.65A Kre0.85???set.1 （2）灵敏度校验
310.5?103?2I3(0.3?0.4?10)近后备： 满足要求。 .minKsen?k.B??3.84?1.3???Iset317.65.1310.5?103?2I3(0.3?0.4?25)远后备： 满足要求。 .minKsen?k.C??1.6?1.2??? Iset317.65.1
???（3）动作时间： t1????t3?0.5?0.5?1.5s
???65L5、如图3，已知：网络的正序阻抗Z1=0.45Ω/km，阻抗角。线路上采用三段式距离保护，其第I、II、
????t?2s，线路??652senIII段阻抗元件均采用0°接线的方向阻抗继电器，继电器的最灵敏角，保护2的延时IK?2,K?1.2，K?0.85，ssrerelAB、BC的最大负荷电流均为400A，负荷的自起动系数继电器的返回系数并设
IIKrel?1.15，负荷的功率因数cos?D?0.9，变压器采用了能保护整个变压器的无时限纵差保护。试求：距离保护
1第 I段的动作阻抗，第II段、第III段的灵敏度与动作时间。
A1B30km2C38kmT162kmDEA?115/3kVXsA.min?10?XsA.max?20?EB?115/3kVXsB.min?30?XsB.max?40?图3
解：1、距离保护1第I段：
T2ZT1?ZT2?84.7?
?IZ?K?ZAB?0.85?0.45?30?11.16? set?1rel动作阻抗：
2、保护1的第II段（分两种情况）：
（1）与相邻线路配合：
??IIIZset?1?Krel(ZAB?KrelKb?minZBC)
Kb?min?(XsA?min?ZAB10?13.5?1)?(?1)?1.59XsB?max40
Z??set?1?0.8(13.5?0.85?1.59?0.45?38)?29.29?
（2）与变压器支路配合：
Z??IIIZTset?1?Krel(ZAB?KrelKb?min2)
KXmin?ZAB10?13.5b?min?(sA?X?1)?(?1)?1.59sB?max40
Z??84.7set?1?0.7(13.5?0.7?1.59?2)?42.44?
对以上两种情况，取较小者，所以： Z??set?1?29.29?
灵敏度：
Ksen?ZIIset?A29.29Z?13.5?2.17?1.5AB 满足要求。
动作时间：tII?0.5s
3、距离保护1的第III段：采用方向阻抗继电器，
Z???minset?1?ZL?KIIIrelKreKsscos(?L??D)， ZUL?minL?min?I?0.9?110?142.89?L?max3?0.4，
K?1.2IIIre，Kss?2，Krel?1.15， ??1D?cos0.9?25.8?，
Z???142.89set?1?1.15?1.2?2?cos(65??25.8?)?66.81?
灵敏度：
（1）考虑本线路末端：
KZ???set66.81sen近??1Z?13.5?4.93?1.5AB
（2）考虑相邻元件
a：相邻线路末端
K?Z???set?1set远ZAB＋Kb?maxZBC， K?(XsA?max?ZABb?maxX?1)?(20?13.5?1)?2.12sB?min30，
K?Z???set?1sen远Z?66.81?1.34?1.2AB＋Kb?maxZBC13.5＋2.12?17.1b：相邻变压器低压侧出口
K?Z???set?1sen远ZAB＋Kb?maxZT K?(X''sA?max?ZABb?maxX''?1)?(20?13.5?1)?2.12sB?min30 Ksen远?Z???set?1Z?66.81?0.33?1.2AB＋Kb?maxZT13.5＋2.12?84.7
不满足要求，认为III段不能作为变压器的后备保护
满足要求。
动作时间：
Ⅲt1Ⅲt2Ⅲt3t1????t2?????t?2?0.5?2.5s
6.如图3.1所示网络，流过保护1、2、3的最大负荷电流分别为400A、500A、550A,==0.5s，=1.0s ，试计算： (1).保护4 的过电流定值；
(2).保护4的过电流定值不变，保护1所在元件故障被切除，当返回系数(3).
Kss=1.3、
Kre=0.85，
ⅢKrel=1.15，
Kre低于何值时会造成保护4误动？
KreKsen=0.85时，保护4的灵敏系数
=3.2，当
BA54Kre123=0.7时保护4 的灵敏系数降低到多少？
MCM图3.1 系统示意图
解：过电流保护4 的最大负荷电流为
I4.max=400+500+550=1450A
I保护4的过电流定值为 时限为
Ⅲt4Ⅲset.4ⅢKssKrel?I4.maxKre=2.55A Ⅲt3=max（
t1Ⅲ，
Ⅲt2，
）+?t=1.5s
'I4.max（2）保护21 切除故障后，流过保护4 的最大负荷电流 ，在考虑电动机的自启动出现的最大保护电流
=
=500+550=1050A=1.05kA
=1.3×1.05=1.365kA，这个电流必须小于保护4 的≤
ⅢIreKreIset.4'Iss.maxKssI4.max返回电流，否则1.5s以后保护4 将误切除。相应的要求
Iss.max==2.55
Kre，从而2.55
Kre＞1.365，
（3）保护4的灵敏系数
1.365Kre＞2.55=0.535。当返回系数低于0.535时，会造成保护误动。
I.minIk.B.minKreKsen.4?k.BⅢⅢIsetKrelKssI4.maxKsen.4Kre.4=
，
与
成正比，当
Kre下降时灵敏系数下降，
0.7Ksen0.85?3.2==2.635。
7、如图3.2所示网络，在位置1、2和3处装有电流保护，系统参数为：
E??115/3kV，XG1?15? 、XG2?10?，XG3?10?，L1?L2?60km，L3?40km，LB?C?50km，
LC?D?30km，LD?E?20m，线路阻抗0.4?/km，Krel=1.2 、Krel=Krel=1.15 ，IB?C.maxⅠⅡⅢ?300A，
IC?D.max?200A， ID?E.max?150A，Kss=1.5、Kre=0.85。试求：
（1）发电机元件最多三台运行，最少一台运行，线路最多三条运行，最少一条运行，请确定保护3在系统最大、最小运行方式下的等值阻抗。
（2）整定保护1、2、3的电流速断定值，并计算各自的最小保护范围。
（3）整定保护2、3的限时电流速断定值，并校验使其满足灵敏度要求（Ksen?1.2）
G1A9L18BC7L2632D1EG2G35L34
解：由已知可得
图3.2 简单电网示意图
XL1=XL2=0.4×60=24?，XL3=0.4×40=16?，XBC=0.4×50=20?，XCD=0.4×30?，
XDE=0.4×20=8?
（1）经分析可知，最大运行方式及阻抗最小时，则有三台发电机运行，线路L1~L3全部运行，由题意G1，G2连接在同一母线上，则
Xs.min=（XG1||XG2+XL1||XL2）||(XG3+XL3)=(6+12)||(10+16)=10.6
同理，最小运行方式下即阻抗最大，分析可知只有在G1和L1运行，相应地有Xs.max=XG1+XL1=39
BE?C320212D18EXs.min10.6
图2-3 等值电路
（2）对于保护1，其等值电路图如图2-3所示，母线E最大运行方式下发生三相短路流过保护1 的最大短路电流为Ik.E.max?EXs.min?XBC?XCDXDEⅠⅠ?115/3?1.312kA
10.6?20?12?8相应的速断定值为Iset.1=Krel×Ik.E.max=1.2×1.312=1.57kA
最小保护范围计算公式为Iset=
Ⅰ3E2Zs.max?Z1Lmin?3?E??12 Lmin=?Ⅰ?Zs.max??=-85.9km
0.4I?set?????即1处的电流速断保护在最小运行方式下没有保护区。
对于保护2等值电路如图2-3所示，母线D在最大运行方式下发生三相短路流过保护2 的最大电流
Ik.D.max=
Xs.minE=1.558kA
?XBC?XCDⅠⅠ相应的速断定值为 Iset.2=Krel×Ik.D.max=1.2×1.558=1.87kA
?3?E??12最小保护范围为 Lmin=?Ⅱ?Zs.max??=-70.6km ?Iset.2?0.4????即2处的电流速断保护在最小运行方式下也没有保护区。
对于保护3等值电路如图2-3所示，母线C在最大运行方式下发生三相短路流过保护3 的最大电流
Ik.C.max=
E=2.17kA
Xs.min?XBCⅠⅠ相应的速断定值为 Iset.3=Krel×Ik.C.max=1.2×2.17=2.603kA
?3?E??12最小保护范围为 Lmin=?Ⅱ?Zs.max??=-42.3km
0.4?Iset.3?????即3处的电流速断保护在最小运行方式下也没有保护区。
上述计算表明，在运行方式变化很大的情况下，电流速断保护在较小运行发生下可能没有保护区。 （3）整定保护2的限时电流速断定值为 Iset=KsetIset.1=1.15×1.57=1.806kA 线路末段（即D处）最小运行发生下发生两相短路时的电流为
ⅡⅡⅠIk.D.max=3E=0.8098kA
2Xs.max?XBC?XCD所以保护2处的灵敏系数 Kset=
ⅡIk.D.min=0.4484 即不满足Ksen?1.2的要求。 IⅡsetⅡⅡⅠ同理，保护3的限时电流速断定值为 Iset.3=KrelIset.2=1.15×1.87=2.151kA 线路末段（即C处）最小运行发生下发生两相短路时的电流为
3E=0.9764kA
2Xs.max?XBCIC.minⅡ所以保护3处的灵敏系数 Kset.3=k.Ⅱ=0.4531 即不满足Ksen?1.2的要求。
Iset.3Ik.C.max=
可见，由于运行方式变化太大，2、3处的限时电流速断保护的灵敏度都远不能满足要求。