过电流保护计算题

4.2 变压器过电流保护的整定计算： 4.2.1 DL-21CE型电流继电器

DL-21CE系列电流继电器用于电机、变压器及输电线路的过负荷与短路保护线路中，作为起动元件。

（1）DL-21CE型电流继电器有一个动合触点，动作于过电流。 （2）动作值极限误差为6%。 （3）动作时间

1.1倍实测动作值时不大于0.12s；2倍实测动作值时不大于0.04s。 （4）动作一致性不大于5%。 （5）环境温度引起的变差不大于5%。 （6）过载能力

电流继电器测定最大整定值和最小整定值两点，测最小整定值时，继电器线圈串联；测最大整定值时，继电器线圈并联，输入电流分别从最小和最大整定值上升到表4所列的相应试验电流，经5次试验，继电器的动合触点不应有不能工作的抖动，取出输入电流时不应有不返回现象，每次试验时间不大于5s。附加电阻表面温度不超过150℃。

（7）绝缘电阻不小于300 MΩ。 （8）介质强度为2kV/50Hz/1min。 （9）动作可靠性

a.当对线圈突然施加整定值的1.75倍激励量时，继电器的动合触点应无抖动地闭合；

b.当无外来的碰撞和振动，继电器的整定值在刻度盘的中值时，过电流继电器激励量为整定值的0.6倍时，继电器的动断触点应可

习题1： L1

20km

35kV

在所示的35Kv电网中，已知，线路L1长度20公里，线路正序阻抗为0.4欧姆/公里，系统阻抗8欧姆，求线路L1出口，50%，末端三相金属性短路时，流经其保护安装处的短路电流值，并且绘制出随短路点由出口到末端变化时，短路电流的变化曲线。 解：

XL1:20公里*0.4Ω/km=8Ω;Xs=8Ω

37kvL1出口：Id1=

337kv；50%处Id1=

38?8?4;末端：Id1=

37kv3

8?8习题2：如图所示网络，各阻抗参数均为归算到110kV侧的有名值。试对保护1

进行反应相间短路的电流Ⅰ段、Ⅱ段和Ⅲ段的一次侧动作电流和继电器动作电流，动作时限和灵敏度。线路阻抗取0.4?/km，电流Ⅰ段的可靠系数1.2，电流

???1.1，电流Ⅲ段的可靠系数Kk????1.2，返回系数Kh?0.85，Ⅱ段的可靠系数Kk自起动系数Kzq?1，电流互感器的变比是600/5。

一：I段动作电流

IIdz.1=Kk*Idmax(最大运方，三相短路时候电流最大）=

1.2*115/3=4.553kA

5.5?121〉 动作时限t=0

I2〉 继电器动作电流IJ.dz.I1=Idz.1*Kjx / na=4553*1/

过电流和速断保护整定值的计算 过电流保护的整定计算

计算变压器过电流保护的整定值 Iop?KrelKwIre Im,K?LaxreKreKiIop式中 Iop—继电保护动作电流整定值（A）；

Krel—保护装置的可靠系数，DL型电流继电器一般取1.2；GL型继电

器一般取1.3；

Kw—接线系数，相电流接线时，取1；两相电流差接线时，取3； Kre—继电器的返回系数，一般取0.85～0.9； Ki—电流互感器变比；

ILmax—最大负荷电流，一般取变压器的额定电流。 速段保护

Iqb?KrelKwIKmax Ki式中 Iqb—电流继电器速断保护动作电流（A）； Kre—l保护装置的可靠系数，一般取1.2； Kw—接线系数，相电流接线时，一般取1； Ki—电流互感器变比；

IKma—； x线路末端最大短路电流，即三相金属接地电流稳定值（A）对于电力系统的末端供配电电力变压器的速断保护，一般取IKmax为电力变压器一次额定电流的2～3倍。 一、高压侧

过电流保护的整定计算

Iop?Kr

复合电压启动的过电流保护

复合电压启动的过电流保护通常作为变压器的后备保护,它是由一个负序电压继电器和一个接在相间电压上的低电压继电器共同组成的电压复合元件,两个继电器只要有一个动作,同时过电流继电器也动作,整套装置即能启动。

该保护较低电压闭锁过电流保护有下列优点:

(1)在后备保护范围内发生不对称短路时,有较高灵敏度。

(2)在变压器后发生不对称短路时,电压启动元件的灵敏度与变压器 的接线方式无关。

(3)由于电压启动元件只接在变压器的一侧,故接线比较简单。

保护由三部分组成：

电流元件、电压元件（含负序电压继电器KVN和低电压继电器KV）、时间元件。其中负序电压继电器由负序电压滤过器和过电压继电器组成。

装置动作情况如下：

（1）当发生不对称短路时，故障相电流继电器动作；同时不对称短路产生负序电压，负序电压继电器动作，其常闭触点断开，致使低电压继电器KV失压，常闭触点闭合，起动闭锁中间继电器KM。相电流继电器通过KM常开触点起动时间继电器KT，经整定延时起动信号和出口继电器，将变压器两侧断路器断开。

（2）当发生对称短路时，由于短路初始瞬间也会出现短时的负序电压，KVN也会动作，使KV失去电压。当负序电压消失后，KVN返回，常闭触点闭合，此时加于KV线圈上

过负荷保护、过电流保护、过热保护区别与联系

1、过载保护和过热保护的区别？

过载保护也就是过流保护，检测的是电动机的电流，实验时采用的方法是堵转。在堵转时，电动机的电流较大，过流保护器就会动作。过热保护检测的是电动机的整体或者局部的发热，采用的是热敏元件，使用时必须和温度变送器配合才能实现控制功能，二者均可以在缺相时发挥较好的效果，因为缺相时有局部过流现象，也有局部过热现象。

2、过负荷保护和过电流保护的区别？

过负荷是装置异常运行的一种情况，一般只发信号,不动作于跳闸，整定值较低，但是带一段时间的延时，用于躲过设备的启动电流等情况；过流保护是电力设备短路时的一种保护，动作于跳闸，过流不一定是对称的。由于速断保护不能保护线路全长，要靠过流保护来作为后备保护。

3、过流保护为什么加装低电压闭锁或者复合电压闭锁？

过流保护保护的是按照躲过本线路末端的最大负荷电流整定的，灵敏度按照被保护线路末端最小运行方式下的两相短路电流进行校验的。为了避免因灵敏度不足而引起保护的误动作，所以加装低电压闭锁装置或者复合电压闭锁，来确认线路的故障情况。复合电压闭锁实际上就是一个低电压继电器和一个负序电压继电器并联组成的，只要其中的任何一个动作，那么过流保护就动作。

过电流保护为何

计算题：

1．一个制造厂计划在某车间旁增加一侧房，建一条新的生产线，可生产五种型号的产品：A、B、C、D、E。现有两个布置备选方案，如下表所示。五种产品在六个部门间的移动和移动次数见下表。哪一种布置方案的月运输量最小？ 产品型号 A B C D E 产品工艺路线 1-2-3 4-5-6 1-5-6 2-5-6 2-4-3 月产量（件） 移动方向 2000 2000 3000 1000 3000 1-2 1-5 2-3 2-4 2-5 3-4 4-5 5-6 设备间的距离（米） 方案A 15 30 15 20 15 35 15 10 方案B 25 10 35 10 15 25 25 10 解：A方案的月运输量是： （15+15）×2000+（15+10）×2000+（30+10）×3000+（15+10）×1000+（20+35）×3000 =420000（m）.

B方案的月运输量是：

（25+35）×2000+（25+10）×2000+（10+10）×3000+（15+10）×1000+（10+25）×3000 =380000（m）.

故B方案的月运输量最小。

2．根据如下图所示的作业活动关系图，将9个部门安排在一个3×3的区域内，要求

政治经济学

n=U/u 总周转速度=

一年内固定资本周转总值?一年内流动资本周转总值

预付资本总值年剩余价值量 M?m??v?n 年剩余价值率 M??m??n 成本价格K=C+V

商品价值转化为 W=K+m=c+v+m 利 润 率 Pˊ=m/C

平均利润率=社会剩余价值总额/社会总资本=平均利润=预付资本X 平均利润率 P?M?100% ?C?C?P?

利息率=利息量/借贷资本量

1预付资本总额为100000元。其中，固定资本为80000元，每年周转1/10次，流动资本20000元，每年周转5次。这样，固定资本每年周转价值总额是8000元，流动资本每年周转价值总额为100 000元。则预付资本总周转速度为：

8000+100 000 / 100 000=1．08次

2.某一产业资本家投资100万元，其中厂房价值60万，平均使用20年，机器设备各种辅助设备价值30万，平均寿命10年，每月用于购买原材料及支付工人工资10万元，并且月底能收回，计算出企业的预付资本的年周转次数。 N=

6020?3010?10?12126??12.6次

100100

3.甲、乙两个企业各预付可变资本3万元，剩余价值率都是100%，甲企业可变资本一年

1. 40.00 cm-3 1.000mol·dm-3 HAc与20.00 cm-3 1.000 mol·dm-3 NaOH混合，求混合液的pH ? (已知HAc的解离平衡常数Kaθ = 1.8×10-5 )

CHAc?1.解：

CNaAc40?203

20.00?1.0001??mol?L?140.00?20.003?40?20??1.000?1mol?L?1?pH?pKa?lgCHAc??lg1.8?10?5?4.74 CNaAc??2. 要配制10 cm3 pH=5的HAc-NaAc缓冲溶液，问需浓度为1.0 mol·dm-3的HAc和NaAc

溶液各多少毫升？(已知HAc的解离平衡常数Kaθ = 1.8×10-5 ) 2. 解：pH?pKa?lg?CHAc CNaAc设需加入HAc的体积为xmL，则需加入NaAc的体积为（10-x）mL

5.00??lg1.8?100.26??lgx10?x??5??lg10?10xx10

x?0.5510?xx?3.6mL则需加入HAc的体积为3.6mL，则需加入NaAc的体积为10-3.6=6.4mL。

3. 欲配制pH=10.0的缓冲溶液1 L。用了16.0 mol·L-1的氨水420m

五、计算题（本大题共3题，第1、3题10分，第2题8分，共28分） 1. 某日，纽约外汇市场即期汇率为：1美元= 1.0820/1.0865瑞士法郎，3个月远期点数为85-55，香港外汇市场即期汇率为：1美元=7.7850/90港元，3个月远期点数为90-65，某公司从瑞士进口机械零件，每个零件瑞士出口商报价500港元，如进口商要求以瑞士法郎报价，3个月后付款，应报多少瑞士法郎？（保留两位小数）

解：三个月远期1美元= 1.0820-0.0085/1.0865-0.0055=1.0735/1.0810瑞士法郎

1美元= 7.7850-0.0090/7.7890-0.0065=7.7760/7.7825港元

3个月远期1瑞士法郎=7.7760/1.0810//7.7825/1.0735=7.1933/7.2497港元 以瑞士法郎报价，3个月后付款，应报69.51瑞士法郎

2. 已知东京外汇市场上的汇率如下：GBP1=USD1.9450/80，USD1=JPY103.70/90。

请问:某公司以英镑买进日元的汇率应该是多少？如果公司需要对外支付100万英镑，又需要支付多少日元？

解：GBP1=JPY1.9450*103.70/1.9480*103

三、计算题

268. 某场地土的土粒比重ds=2.70，孔隙比e=0.9，饱和度Sr=0.35，若保持土体积不变，将其饱和度提高到0.85，每1m的土应加多少水？ 269. 已知某原状粘性土样的天然孔隙比e指数Ip3?0.92，土粒相对密度ds?2.72,液限?L?31%，塑性

?14, 液性指数IL?0.21。试求其天然含水量?，饱和度Sr和有效重度??（取水的重度

。 ?w?10kN/m3）

270. 用体积为100cm的环刀对某土取样试验，测得环刀加土的质量为225.0g，环刀质量为55.0g，土样烘干后的质量为150.0g（不包括环刀），土粒比重为2.65。试确定该土样的天然含水量w、孔隙比e、天然重度?、饱和度Sr。（说明：计算时水的重度?w取为10kN/m，重力加速度g取为10m/s，土重度的单位应采用国际单位制）

271. 某饱和原状土样，经试验测得其体积为V0.145kg ，土粒的相对密度ds名称和状态。

272. 对某土样进行直剪试验.在法向压力?1强度?f1332?100cm3，湿土质量m?0.185kg，烘干后质量为

?2.70，土样的液限为?L?35%，塑限为?p?17%。试确定土的

?100kPa和?2?40kPa作用下分