第五章電網(wǎng)的接地保護(hù)ppt課件

1、不對稱短路分析方法：對稱分量法不對稱短路分析方法：對稱分量法不對稱的三相系統(tǒng)不對稱的三相系統(tǒng)正負(fù)零序網(wǎng)分別對稱的三相系統(tǒng)正負(fù)零序網(wǎng)分別對稱的三相系統(tǒng)缺點分析方法復(fù)習(xí)1. 1. 零序序網(wǎng)的構(gòu)成零序序網(wǎng)的構(gòu)成零序電流流通回路：零序電流流通回路： UK0、線路、接地變壓器中性點、線路、接地變壓器中性點一、零序電壓、電流和功率的分布特點零序電流正方向：母線線路零序電流正方向：母線線路零序電壓正方向：線路大地零序電壓正方向：線路大地0KU0KU0AU0KU0BU0KU01I02I01I02I0AU0KU0KU0BU0KU01I02I01I02I0AU0KU0KU0BU0KU01I02I01I02I0AU

2、0KU0KU0BU0KU01I02I01I02I0AU0KU0KU0BU0KU01I02I01I02I1零序電流濾過器電流互感器采用三相星形接線，在電流互感器采用三相星形接線，在中性線上的電流就是中性線上的電流就是 3I0，在電子式和數(shù)字式維護(hù)中，也可經(jīng)過將三相電流互在電子式和數(shù)字式維護(hù)中，也可經(jīng)過將三相電流互感器的二次電流直接相加得到。感器的二次電流直接相加得到。因此不需求裝設(shè)專門的電流互感器，而是直接接入因此不需求裝設(shè)專門的電流互感器，而是直接接入相間維護(hù)用的電流互感器的中性線上；相間維護(hù)用的電流互感器的中性線上；.0.3IIIIIcbar二、零序分量的獲得教材P28cbaIIII03LI

3、1I2I三個電流互感器勵磁電流不相等三個電流互感器勵磁電流不相等( (鐵心磁化曲線不一致鐵心磁化曲線不一致以及制造過程中的差別引起以及制造過程中的差別引起) )而產(chǎn)生。而產(chǎn)生。)()()(1CCBBAATAIIIIIIn)(1CBATAIIIn相間短路由于相間短路由于TATA一次側(cè)流過較大短路電流，一次側(cè)流過較大短路電流，TATA傳變特傳變特性變差，不平衡電流增大！性變差，不平衡電流增大！unbI 在正常運轉(zhuǎn)和相間短路時，零序電流過濾器存在一個不平衡電流，即 電流互感器套接于三相電纜的外面，互感器的一次電流互感器套接于三相電纜的外面，互感器的一次電流是電流是ABC三相電流之和。只當(dāng)一次側(cè)有零序

4、電流三相電流之和。只當(dāng)一次側(cè)有零序電流時，互感器的二次側(cè)才有相應(yīng)的零序電流輸出。時，互感器的二次側(cè)才有相應(yīng)的零序電流輸出。 I003I- 電纜引出的線路電纜引出的線路優(yōu)點：優(yōu)點：不平衡電流小，接線簡單不平衡電流小，接線簡單3、零序電壓互感器、零序電壓互感器 零序電壓的獲得，通常采用三個單相電壓互感器零序電壓的獲得，通常采用三個單相電壓互感器或三相五柱式電壓互感器?；蛉辔逯诫妷夯ジ衅?。 發(fā)生接地缺點時，從發(fā)生接地缺點時，從mnmn端子上得到的零序電壓為：端子上得到的零序電壓為： 03.UUUUUCBAmn。mnABC。三個單相式電壓互感器ABCmna b c。三相五柱式電壓互感器mn。接于發(fā)

5、電機(jī)中性點的電壓互感器加法器aUbUcU03U維護(hù)安裝內(nèi)部合成零序電壓不平衡電壓：不平衡電壓：PT誤差、誤差、 三相不完全對稱、三相不完全對稱、三次諧波三次諧波 維護(hù)應(yīng)思索躲開它的影響。維護(hù)應(yīng)思索躲開它的影響。5.2 中性點直接接地系統(tǒng)線路接地缺點維護(hù)中性點直接接地系統(tǒng)線路接地缺點維護(hù)零序零序I段段零序零序段段零序零序段段一、零序電流速斷維護(hù)零序一、零序電流速斷維護(hù)零序I段段 零序電流速斷維護(hù)起動值的整定原那么如下。零序電流速斷維護(hù)起動值的整定原那么如下。 1.1.躲開下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時能夠躲開下一條線路出口處單相接地或兩相接地短路時能夠出現(xiàn)的最大零序電流出現(xiàn)的最大零序電

6、流3I0max ,3I0max ,即即 式中式中 單相接地短路時的零序電流和兩相接地短路時單相接地短路時的零序電流和兩相接地短路時的零序電流最大值。的零序電流最大值。 max. 0Imax. 0relOP3IKIIopKIIust. 0Irel13假設(shè)維護(hù)安裝的動作時間大于斷路器三相不同期合閘的時間，假設(shè)維護(hù)安裝的動作時間大于斷路器三相不同期合閘的時間，那么可以不思索這一條件。那么可以不思索這一條件。10 .3IIo p r e l s w iI KI維護(hù)的動作值應(yīng)躲開該電流的影響，即：維護(hù)的動作值應(yīng)躲開該電流的影響，即：10.3IIoprelswiIKI措施：措施： 通常設(shè)置兩個速斷維護(hù)。通

7、常設(shè)置兩個速斷維護(hù)。1 1靈敏靈敏段段 按條件按條件1 1和和 2 2整定；定值整定；定值較小，較小，維護(hù)范圍較大。對全相運轉(zhuǎn)下的接地缺點起作維護(hù)范圍較大。對全相運轉(zhuǎn)下的接地缺點起作用。用。重合閘啟動時，將其自動閉鎖重合閘啟動時，將其自動閉鎖;待再次全相運轉(zhuǎn)時才投入。待再次全相運轉(zhuǎn)時才投入。單相單相ZCHZCH 2不靈敏不靈敏段段 按條件按條件3整定。整定。裝設(shè)它的主要目的，是為了在單相重合閘過程裝設(shè)它的主要目的，是為了在單相重合閘過程中，其他兩相又發(fā)生接地缺點時，用以彌補(bǔ)失去中，其他兩相又發(fā)生接地缺點時，用以彌補(bǔ)失去靈敏靈敏段的缺陷，盡快地將缺點切除！段的缺陷，盡快地將缺點切除！當(dāng)線路采用單

8、相自動重合閘時當(dāng)線路采用單相自動重合閘時, ,躲過非全相運轉(zhuǎn)形狀躲過非全相運轉(zhuǎn)形狀下下, ,系統(tǒng)又發(fā)生振蕩時所出現(xiàn)的最大零序電流。系統(tǒng)又發(fā)生振蕩時所出現(xiàn)的最大零序電流。不靈敏不靈敏段：針對非全相運轉(zhuǎn)形狀下的接地短路起段：針對非全相運轉(zhuǎn)形狀下的接地短路起維護(hù)作用維護(hù)作用, ,對全相運轉(zhuǎn)也起到一定的維護(hù)作用。對全相運轉(zhuǎn)也起到一定的維護(hù)作用。不靈敏不靈敏 I 段段:定值較高定值較高靈敏靈敏段：針對全相運轉(zhuǎn)形狀下的接地短路起維段：針對全相運轉(zhuǎn)形狀下的接地短路起維護(hù)作用，非全相運轉(zhuǎn)時退出。護(hù)作用，非全相運轉(zhuǎn)時退出。靈敏靈敏 I 段段:定值較小定值較小(2)(2)限時零序電流速斷維護(hù)限時零序電流速斷維護(hù)

9、a.a.與相鄰線路零序電流與相鄰線路零序電流段配合段配合2010IopIIrelIIopIKI02015 . 0ttttIII靈敏性校驗靈敏性校驗: :5.130min0IIopsenIIK限時零序電流速斷維護(hù)其根本原理與相間短路維護(hù)類似。限時零序電流速斷維護(hù)其根本原理與相間短路維護(hù)類似。 當(dāng)相鄰兩個維護(hù)之間的變電站母線上接有中性點接當(dāng)相鄰兩個維護(hù)之間的變電站母線上接有中性點接地的變壓器時，需求思索分支電路對零序電流分布地的變壓器時，需求思索分支電路對零序電流分布的影響。為什么？的影響。為什么？b. b. 兩個維護(hù)間的變電所母線上有中性點接地的變壓器時兩個維護(hù)間的變電所母線上有中性點接地的變壓

10、器時零序零序段的動作電流：段的動作電流：0.5 sminb10/0IopIIrelKIK20IIopI本線末、接地、最小短路電流本線末、接地、最小短路電流5 . 131 .min. 0IIopBkIIsenIIK3 3改用接地間隔維護(hù)。改用接地間隔維護(hù)。2 2采用兩個靈敏性不同的零序采用兩個靈敏性不同的零序段維護(hù)段維護(hù), ,保管原有保管原有0.5s0.5s 段，保證在正常、最大方式下快速切除缺點；段，保證在正常、最大方式下快速切除缺點；1 1與相鄰線路零序與相鄰線路零序段配合；段配合；再添加一個與相鄰線路零序再添加一個與相鄰線路零序段相配合的段相配合的段維護(hù)，段維護(hù)，保證在各種方式下切除缺點。

11、保證在各種方式下切除缺點。1 1躲過下級線路相間短路時最大不平衡電流躲過下級線路相間短路時最大不平衡電流 max.IIIrel1unbIIIopIKI(3)零序過電流維護(hù) 動作電流整定條件：動作電流整定條件：即本級零序過電流的維護(hù)范圍不能超越相鄰線路零序過電即本級零序過電流的維護(hù)范圍不能超越相鄰線路零序過電流維護(hù)的范圍。流維護(hù)的范圍。K0b.min零序電流分支系數(shù)零序電流分支系數(shù)在相鄰線路的零序III段維護(hù)范圍末端接地短路時，缺點線路中零序電流與流過本維護(hù)中零序電流之比。op2relIKI. 0IIIop1III/K0b.minIII3. 3. 靈敏度校驗靈敏度校驗 作為本條線路近后備維護(hù)時，

12、按本線路末端發(fā)生接地缺作為本條線路近后備維護(hù)時，按本線路末端發(fā)生接地缺點時的最小零序電流來校驗，要求點時的最小零序電流來校驗，要求 作為相鄰線路的遠(yuǎn)后備維護(hù)時，按相鄰線路維護(hù)范作為相鄰線路的遠(yuǎn)后備維護(hù)時，按相鄰線路維護(hù)范圍末端發(fā)生接地缺點時，流過本維護(hù)的最小零序電流圍末端發(fā)生接地缺點時，流過本維護(hù)的最小零序電流3I0min3I0min來校驗，要求來校驗，要求IIIopbkIIIsenIKIK1 . 0min.C. 01 .3)(遠(yuǎn)IIIopBkIIIsenIIK1 .min. 01 .3)(近13的三段無需配合，無零序電流產(chǎn)生；的三段無需配合，無零序電流產(chǎn)生；46的三段有配合，變壓器的三段有配

13、合，變壓器T1的零序過流可實現(xiàn)速動；的零序過流可實現(xiàn)速動； 只需在兩個變壓器間發(fā)生接地缺點時，才干引起零序只需在兩個變壓器間發(fā)生接地缺點時，才干引起零序電流，所以只需維護(hù)電流，所以只需維護(hù)4、5、6才干采用零序維護(hù)，要求：才干采用零序維護(hù)，要求：654ttt一、中性點不接地電網(wǎng)中單一、中性點不接地電網(wǎng)中單相接地缺點的特點相接地缺點的特點 1 1、單條線路、單條線路 正常運轉(zhuǎn)情況下，三相正常運轉(zhuǎn)情況下，三相對地有一樣的電容對地有一樣的電容 ，在相，在相電壓的作用下，每相都有一電壓的作用下，每相都有一超前于相電壓超前于相電壓 的電容電流的電容電流流入地中，而三相電流之和流入地中，而三相電流之和等于

14、零。等于零。 0C90第三節(jié)第三節(jié) 中性點非直接接地電網(wǎng)中單相接地缺點的零中性點非直接接地電網(wǎng)中單相接地缺點的零序電壓、電流及方向維護(hù)序電壓、電流及方向維護(hù) 0CBAIII.CUIIICBA.0DAU1503jAABDBeEEEU1503jAACDCeEEEU假設(shè)相發(fā)生單相接地，各相對地的電壓為假設(shè)相發(fā)生單相接地，各相對地的電壓為結(jié)論：結(jié)論： 缺點相電壓為零，缺點相電壓為零，非缺點相對地電壓升非缺點相對地電壓升高為原來高為原來 倍。倍。 3缺點點缺點點D D的零序電壓為：的零序電壓為：)(31.CDBDADdoUUUUAE各相對地電容電流為各相對地電容電流為 ：0.0.0CjUICjUIICD

15、CBDBA結(jié)論：缺點點的零序電壓大小結(jié)論：缺點點的零序電壓大小Ud0Ud0與相電壓與相電壓UU相等。相等。 03CUIICB從接地點流回的電流從接地點流回的電流IDID為為 ：CBCBADIIIIII.)(0CjUUCDBD)(.AECj03.UCj03結(jié)論：結(jié)論： 從接地點流回的電從接地點流回的電流流IDID為正常運轉(zhuǎn)時，三為正常運轉(zhuǎn)時，三相對地電容電流的算術(shù)相對地電容電流的算術(shù)和。和。 2.2.多條線路網(wǎng)絡(luò)多條線路網(wǎng)絡(luò) 當(dāng)線路當(dāng)線路II AII A相接地時，在此接地電流相接地時，在此接地電流IDID為為 0.F000.D.CF.BF.C.B.CI.BI.D.CU3)CCC(U3I)II (

16、)II ()II (I零序電流為線路零序電流為線路本身的本身的電容電流，電容性無功功率電容電流，電容性無功功率方向由母線流向線路。方向由母線流向線路。在非缺點線路在非缺點線路上，上，A A相電流為零，相電流為零，B B和和C C相中流有本身的電容相中流有本身的電容電流。因此線路始端電流。因此線路始端所反映的零序電流為所反映的零序電流為 03CUID11013CBIII010133CUI有效值為有效值為1 1非缺點元件非缺點元件 在發(fā)電機(jī)上，首先有它本身的B相和C相對地電容電流 和 ，但由于它是產(chǎn)生其它電容電流的電源。 因此，從A相中要流回從缺點點流上來的全部電容電流，而在B相和C相中又要分別流

17、出各線路上同名相的對地電容電流，此時從發(fā)電機(jī)出現(xiàn)端所反映的零序電流仍為三相電流之和。BfICfI 由圖可見，各線路電容電流從由圖可見，各線路電容電流從A A相流人后又分別從相流人后又分別從B B相和相和C C相相流出，相互抵消，只剩下發(fā)電機(jī)本身的電容電流，故流出，相互抵消，只剩下發(fā)電機(jī)本身的電容電流，故 即零序電流為發(fā)電機(jī)本身的電容電流，其電容性無功功率即零序電流為發(fā)電機(jī)本身的電容電流，其電容性無功功率的方向是由母線流向發(fā)電機(jī)，此特點與非缺點線路一樣。的方向是由母線流向發(fā)電機(jī)，此特點與非缺點線路一樣。CfBffIII03ffCUI0033在發(fā)生缺點的線路在發(fā)生缺點的線路，B相和相和C相上與非缺

18、點線路一樣，沒有它本相上與非缺點線路一樣，沒有它本身的電容電流身的電容電流 和和 ，不同之處是在接地點要流回全系統(tǒng)，不同之處是在接地點要流回全系統(tǒng)B和和C相對地電容電流之總和，為相對地電容電流之總和，為BICI)()()(11CfBfCBCBDIIIIIII2 2缺點線路缺點線路： 有效值 式中 為全系統(tǒng)每相對地電容的總和。此電流要從A相流回去，因此，從A相流出的電流可表示為 ，這樣在線路始端所流過的零序電流那么為 000013)(3CUCCCUIfD0CDAII)(3110CfBfCBCBAIIIIIIII其有效值為其有效值為 可見由缺點線路流向母線的零序電流，數(shù)值等可見由缺點線路流向母線的

19、零序電流，數(shù)值等于全系統(tǒng)非缺點元件對地電容電流之總和，其電容于全系統(tǒng)非缺點元件對地電容電流之總和，其電容性無功功率的方向為由線路流向母線，與非缺點上性無功功率的方向為由線路流向母線，與非缺點上相反。相反。 )(33000CCUINoImageNoImage結(jié)論：結(jié)論： 發(fā)生單相接地時，全系統(tǒng)都將出現(xiàn)零序電發(fā)生單相接地時，全系統(tǒng)都將出現(xiàn)零序電壓。壓。 在非缺點的元件上有零序電流，其數(shù)值等在非缺點的元件上有零序電流，其數(shù)值等于本身的對地電容電流，電容性無功功率的實于本身的對地電容電流，電容性無功功率的實踐方向為由母線流向線路。踐方向為由母線流向線路。 障線路上，零序電流為全系統(tǒng)非缺點元件障線路上，零序電流為全系統(tǒng)非缺點元件對地電容電流之和，數(shù)值較大，電容性無功功對地電容電流之和，數(shù)值較大，電容性無功功率實踐方向：線路流向母線。率實踐方向：線路流向母線。 1、絕緣監(jiān)視、絕緣監(jiān)視 在發(fā)電廠和變電所的母線上，普通裝設(shè)網(wǎng)絡(luò)單相接在發(fā)電廠和變電所的母線上，普通裝設(shè)網(wǎng)絡(luò)單相接地的監(jiān)視安裝，它利用接地后出現(xiàn)的零序電壓，帶延時地的監(jiān)視安裝，它利用接地后出現(xiàn)的零序電壓，帶延時動