第六章 電網(wǎng)保護(hù)

第6章電網(wǎng)的接地保護(hù)2023/9/151第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)接地時(shí)零序分量特點(diǎn)中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)接地時(shí)零序分量特點(diǎn)三段式零序方向電流保護(hù)零序方向元件目的與要求相量圖分析零序電壓、電流、功率三段式零序電流保護(hù)整定原則零序方向元件與相間方向元件的比較2023/9/152第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)掌握三段式零序保護(hù)基本原理理解零序電流I段掌握零序方向元件的原理與接線了解中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)保護(hù)的難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)要在對(duì)比中鞏固三段式原理。區(qū)別出零序保護(hù)的特殊性理解其應(yīng)用特點(diǎn)2023/9/153第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)電流保護(hù)用于反應(yīng)相間短路引入接地保護(hù)的原因電網(wǎng)中單相接地故障多，宜配置專用接地保護(hù)電流保護(hù)由于靈敏度原因適用于低壓網(wǎng)2023/9/154第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)5.1

中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)接地故障分析1，電網(wǎng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地中性點(diǎn)直接接地。小電流接地系統(tǒng)大電流接地系統(tǒng)凡是中性點(diǎn)X0/X1>4~5的系統(tǒng)屬于小接地電流系統(tǒng)（66kV及以下電網(wǎng)）；凡是中性點(diǎn)X0/X1<4~5的系統(tǒng)屬于大接地電流系統(tǒng)（110kV及以上電網(wǎng)）。2023/9/155第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)2，單相接地時(shí)的零序電壓、零序電流、零序功率的特點(diǎn)零序電壓分布故障點(diǎn)零序電流故障點(diǎn)零序電壓以A相接地為例M側(cè)測(cè)量到的電流是故障點(diǎn)零序電流按照零序網(wǎng)絡(luò)的分流。M母線測(cè)量到的電壓是其背后變壓器T1的零序電壓。2023/9/156第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)故障點(diǎn)零序電壓與零序電流夾角約-100°故障點(diǎn)零序電壓電流2023/9/157第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)正方向故障零序電壓與零序電流夾角約-100°正方向故障分析2023/9/158第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)反方向故障零序電壓與零序電流夾角約80°反方向故障分析2023/9/159第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)單相接地時(shí)的零序特點(diǎn)故障點(diǎn)處的零序電壓最高零序電流的大小和分布，主要取決于系統(tǒng)的零序阻抗和中性點(diǎn)接地變壓器的零序阻抗及其所處位置。零序電流僅在中性點(diǎn)接地的電網(wǎng)中流通正方向故障時(shí)，保護(hù)安裝處母線零序電壓與零序電流的相位關(guān)系，取決于母線背后元件的零序阻抗正向故障時(shí)反向故障時(shí)2023/9/1510第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)3

變壓器中性點(diǎn)接地方式的考慮為保持零序網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定，有利于繼電保護(hù)的整定，希望中性點(diǎn)接地變壓器的數(shù)目及分布基本保持不變；為防止由于失去接地中性點(diǎn)后發(fā)生接地故障時(shí)引起的過電壓，應(yīng)盡可能地使各個(gè)變電所的變壓器保持有一臺(tái)中性點(diǎn)接地；為降低零序電流，應(yīng)減少中性點(diǎn)接地變壓器的數(shù)目。2023/9/1511第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)電源變壓器中性點(diǎn)配置原則：電源變電所一半變壓器中性點(diǎn)直接接地；樞紐變電所（中間變電所）一半變壓器中性點(diǎn)直接接地；終端變電所變壓器中性點(diǎn)不接地。電源中間變電所終端變電所1臺(tái)接地2臺(tái)接地2臺(tái)接地不接地2023/9/1512第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)6.2中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)零序保護(hù)1

零序電流和零序電壓的獲?。?）零序電流的獲取方法a、微機(jī)保護(hù)自采零序電流b、外采零序電流－和電流c、外采零序電流－零序套管TA2023/9/1513第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)（2）零序電壓的獲取方法a、微機(jī)保護(hù)自采零序電壓b、外采零序電壓－TV開口三角形電壓2023/9/1514第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)2

零序電流保護(hù)（1）零序電流速斷保護(hù)（零序電流I段）－無(wú)延時(shí)整定原則：保護(hù)區(qū)不超出本線路以保證選擇性。即動(dòng)作電流I0.act大于線路末端短路的最大零序電流3I0.max。2023/9/1515第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)②零序電流I段的動(dòng)作電流應(yīng)躲過手動(dòng)合閘或自動(dòng)重合閘期間斷路器三相觸頭不同時(shí)合上所出現(xiàn)的最大零序電流。（1）零序電流速斷保護(hù)（零序電流I段）計(jì)算①零序電流I段的動(dòng)作電流應(yīng)躲過被保護(hù)線路末端發(fā)生單相或兩相接地短路時(shí)流過本線路的最大零序電流。非全相運(yùn)行伴隨振蕩時(shí)的最大零序電流是上述三點(diǎn)中最大的，為提高保護(hù)靈敏度，將I段分為兩個(gè)I段?？煽肯禂?shù)，1.2～1.3線路末端故障時(shí)流過保護(hù)的最大零序電流斷路器三相觸頭不同時(shí)合閘所出現(xiàn)的最大零序電流③零序電流I段的動(dòng)作電流應(yīng)躲過非全相運(yùn)行期間振蕩所造成的最大零序電流。非全相運(yùn)行伴隨振蕩時(shí)的最大零序電流2023/9/1516第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)零序電流靈敏I段與不靈敏I段靈敏I段：按整定條件①、②整定（取較大者為整定值）。一般情況下按照整定條件①整定，但在手動(dòng)合閘或自動(dòng)重合閘期間增加100ms延時(shí)。求3I0.ust方法（取較大值）：a.兩相先合，相當(dāng)于一相斷線的零序電流b.一相先合，相當(dāng)于兩相斷線的零序電流。Z11、Z22、Z00為縱向序阻抗2023/9/1517第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)零序電流靈敏I段與不靈敏I段不靈敏I段：按整定條件③整定。求3I0.unc方法兩側(cè)電源相差時(shí)的零序電流可見=180°時(shí)有最大的零序電流。Z11為縱向正序阻抗單相斷線兩相斷線2023/9/1518第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)零序電流靈敏I段與不靈敏I段比較不靈敏I段動(dòng)作值大，保護(hù)區(qū)小，作為非全相運(yùn)行時(shí)的主要接地保護(hù)。靈敏I段動(dòng)作值小，保護(hù)區(qū)長(zhǎng)，靈敏度高，但在非全相運(yùn)行時(shí)要退出運(yùn)行。2023/9/1519第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)（2）帶時(shí)限零序電流速段保護(hù)（零序電流II段）整定原則：保護(hù)區(qū)不超出相鄰線路I段保護(hù)區(qū)。即動(dòng)作電流I0.act大于相鄰線路末端短路時(shí)流經(jīng)本保護(hù)的最大零序電流3I0.max才能滿足選擇性。2023/9/1520第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)（2）帶時(shí)限零序電流速段保護(hù)（零序電流II段）計(jì)算躲過相鄰線路Ⅰ段末端短路時(shí)流過本線路的最大零序電流。K為相鄰線路Ⅰ段末端靈敏度校驗(yàn)線路末端接地故障時(shí)的最小值靈敏度滿足要求，則動(dòng)作時(shí)間為0.5S；靈敏度不滿足要求時(shí)，改為與相鄰線路II段配合，則動(dòng)作時(shí)間為1S。2023/9/1521第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)（3）零序過電流保護(hù)（零序電流III段）整定原則：正常時(shí)應(yīng)當(dāng)不起動(dòng)，故障切除后應(yīng)當(dāng)返回，為保證選擇性，動(dòng)作時(shí)間應(yīng)當(dāng)與相鄰線路III段按照階梯原則配合。即動(dòng)作電流I0.act大于本線路末端三相短路時(shí)流過本保護(hù)的最大不平衡電流。一般不計(jì)算，取2-4A2023/9/1522第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)（3）零序過電流保護(hù)（零序電流III段）計(jì)算躲過本線路末端三相短路時(shí)流過本保護(hù)的最大不平衡電流。最大不平衡電流，無(wú)法精確計(jì)算靈敏度校驗(yàn)線路末端接地故障最小值動(dòng)作時(shí)間按照階梯原則與相鄰線路配合。相鄰線末端接地故障最小值2023/9/1523第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)3

零序方向保護(hù)（1）零序電流保護(hù)采用方向閉鎖的必要性采用方向元件的原因與方向電流保護(hù)相同。2023/9/1524第5章電網(wǎng)的接地保護(hù)（2）整流型零序功率方向繼電器正方向故障則電壓經(jīng)過電壓變換器，系數(shù)為KU，電流經(jīng)過電抗變換器，系數(shù)為KI比幅比相即繼電器應(yīng)當(dāng)最靈敏零序阻抗角