《零序電流保護(hù)》

電網(wǎng)接地故障的電流/電壓保護(hù)1精選課件主要內(nèi)容一、零序分量的特點(diǎn)二、零序電壓、電流濾過(guò)器三、多段式零序電流保護(hù)四、方向性零序電流保護(hù)五、對(duì)零序電流保護(hù)的評(píng)價(jià)2精選課件變壓器中性點(diǎn)接地方式大電流接地系統(tǒng)小電流接地系統(tǒng)35kV及以下電網(wǎng)：中性點(diǎn)不接地或不直接接地小接地電流系統(tǒng)110kV及以上電網(wǎng)：中性點(diǎn)直接接地大接地電流系統(tǒng)3精選課件零序阻抗?jié)M足：

中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中發(fā)生接地故障幾率達(dá)80～90%，零序保護(hù)有較好效果。我國(guó)：有些國(guó)家：4精選課件一、零序分量的特點(diǎn)零序網(wǎng)絡(luò)：與線路、接地變壓器的數(shù)目和位置相關(guān)，和發(fā)電機(jī)沒(méi)有關(guān)系。

5精選課件零序電壓：故障點(diǎn)零序電壓最高，離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)，零序電壓越低，變壓器中性點(diǎn)接地處為零。一、零序分量的特點(diǎn)6精選課件一、零序分量的特點(diǎn)2.零序電流分布：與變壓器中性點(diǎn)接地的多少和位置有關(guān)；大?。号c線路及中性點(diǎn)接地變壓器的零序阻抗有關(guān)。7精選課件一、零序分量的特點(diǎn)3.零序功率分布：短路點(diǎn)零序功率最大；方向：對(duì)于發(fā)生故障的線路，兩端的零序功率方向?yàn)榫€路→母線。8精選課件一、零序分量的特點(diǎn)4.零序電壓與電流的相位關(guān)系正方向故障：夾角取決于保護(hù)背后系統(tǒng)的零序阻抗，與被保護(hù)線路、故障位置、過(guò)渡電阻無(wú)關(guān)9精選課件一、零序分量的特點(diǎn)4.零序電壓與電流的相位關(guān)系反方向故障：12ABT1T2k

夾角取決于保護(hù)面對(duì)系統(tǒng)的零序阻抗。10精選課件1.零序電壓濾過(guò)器(a)用三個(gè)單相式電壓互感器二、零序電壓、電流濾過(guò)器ABC11精選課件1.零序電壓濾過(guò)器二、零序電壓、電流濾過(guò)器(b)用三相五柱式電壓互感器12精選課件1.零序電壓濾過(guò)器二、零序電壓、電流濾過(guò)器(c)接于發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的單相電壓互感器(d)內(nèi)部合成零序電壓加法器13精選課件1.零序電流濾過(guò)器二、零序電壓、電流濾過(guò)器14精選課件1.零序電流濾過(guò)器二、零序電壓、電流濾過(guò)器優(yōu)點(diǎn)：沒(méi)有不平衡電流接線簡(jiǎn)單15精選課件三、三段式零序電流保護(hù)零序電流Ⅰ段保護(hù)零序電流II段保護(hù)零序電流III段保護(hù)16精選課件（一）零序電流I段保護(hù)（1）躲過(guò)本線路末端接地短路時(shí)的最大三倍零序電流三、三段式零序電流保護(hù)17精選課件的計(jì)算：

①故障點(diǎn)：本線路末端

②故障類型：

（假設(shè)）

當(dāng)當(dāng)③運(yùn)行方式

本側(cè)與對(duì)側(cè)的電源應(yīng)是最大運(yùn)行方式；背后的零序阻抗小，對(duì)側(cè)的零序阻抗大。18精選課件（2）躲斷路器三相觸頭不同時(shí)合閘而出現(xiàn)的最大零序電流的計(jì)算：

①兩相先合：②一相先合：取兩者較大者

三、三段式零序電流保護(hù)（一）零序電流I段保護(hù)19精選課件（2）躲斷路器三相觸頭不同時(shí)合閘而出現(xiàn)的最大零序電流三、三段式零序電流保護(hù)（一）零序電流I段保護(hù)

整定值應(yīng)選?。?）和（2）中較大者。原則（2）所得定值一般較大，保護(hù)范圍縮小，靈敏度降低。

在手動(dòng)合閘以及三相自動(dòng)重合閘時(shí)，使零序I段帶有一個(gè)小的延時(shí)（約0.1s），這樣就無(wú)需考慮此條件。（1）躲過(guò)本線路末端接地短路時(shí)的最大三倍零序電流20精選課件（3）當(dāng)線路上采用單相自動(dòng)重合閘時(shí)

按原則（1）整定，往往不能躲開(kāi)非全相運(yùn)行狀態(tài)下又發(fā)生系統(tǒng)振蕩時(shí)所出現(xiàn)的最大零序電流

按能躲開(kāi)非全相運(yùn)行狀態(tài)下又發(fā)生系統(tǒng)振蕩時(shí)所出現(xiàn)的最大零序電流整定，保護(hù)范圍縮小矛盾！??！三、三段式零序電流保護(hù)（一）零序電流I段保護(hù)21精選課件設(shè)置兩個(gè)零序I段保護(hù)

不靈敏I段：按條件（3）整定

靈敏I段：按條件（1）或（2）整定解決辦法：全相運(yùn)行時(shí)發(fā)揮作用，非全相時(shí)退出。非全相運(yùn)行時(shí)發(fā)揮作用。三、三段式零序電流保護(hù)（3）當(dāng)線路上采用單相自動(dòng)重合閘時(shí)22精選課件與相鄰線路零序電流I段配合

（二）零序電流II段保護(hù)三、三段式零序電流保護(hù)23精選課件靈敏性校驗(yàn)：要求

Ksen≥1.5

改與相鄰線Ⅱ段配合用兩個(gè)靈敏度不同的II段改用接地距離保護(hù)若不滿足要求按本線路末端發(fā)生接地故障時(shí)最小零序電流校驗(yàn)三、三段式零序電流保護(hù)（二）零序電流II段保護(hù)24精選課件

躲下級(jí)線路出口三相短路時(shí)流過(guò)保護(hù)裝置的最大不平衡電流三、三段式零序電流保護(hù)（二）零序電流III段保護(hù)式中與下級(jí)線路零序III段保護(hù)在靈敏度上配合25精選課件三、三段式零序電流保護(hù)（二）零序電流III段保護(hù)靈敏性校驗(yàn)：1.近后備:按被保護(hù)線路末端短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最小三倍零序電流校驗(yàn)2.遠(yuǎn)后備：按相鄰線路末端短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最小三倍零序電流校驗(yàn)26精選課件動(dòng)作時(shí)間：按階梯時(shí)限原則來(lái)選擇零序過(guò)電流保護(hù)的時(shí)限特性

在同一線路上的零序過(guò)電流保護(hù)與相間短路的過(guò)電流保護(hù)相比，將具有較小的時(shí)限，這是零序過(guò)電流保護(hù)的一大優(yōu)點(diǎn)。三、三段式零序電流保護(hù)27精選課件四、方向性零序電流保護(hù)28精選課件零序電流保護(hù)

+零序功率方向繼電器

=方向性零序電流保護(hù)k1點(diǎn)短路時(shí)k2點(diǎn)短路時(shí)四、方向性零序電流保護(hù)29精選課件靜態(tài)功率方向繼電器四、方向性零序電流保護(hù)1.零序功率方向繼電器的接線：30精選課件1.零序功率方向繼電器的接線：整流型和晶體管型零序功率方向繼電器四、方向性零序電流保護(hù)31精選課件1.零序過(guò)電流保護(hù)的靈敏度高2.受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響要小3.不受系統(tǒng)振蕩和過(guò)負(fù)荷的影響4.方向性零序電流保護(hù)沒(méi)有電壓死區(qū)5.簡(jiǎn)單、可靠?jī)?yōu)點(diǎn)：五、對(duì)零序電流保護(hù)的評(píng)價(jià)32精選課件1.對(duì)短線路或運(yùn)行方式變化很大時(shí)，保護(hù)往往不能滿足要求2.單相重合閘的過(guò)程中可能誤動(dòng)3.當(dāng)采用自耦變壓器聯(lián)系兩個(gè)不同電壓等級(jí)的電網(wǎng)時(shí)，將使保護(hù)的整定配合復(fù)雜化，且將增大第III段保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間缺點(diǎn)：五、對(duì)零序電流保護(hù)的評(píng)價(jià)33精選課件2.4中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中的零序電流保護(hù)34精選課件中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)(小接地電流系統(tǒng))中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地在小接地電流系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時(shí)，一般都允許再繼續(xù)運(yùn)行1～2個(gè)小時(shí)

要求保護(hù)能選出接地線路并及時(shí)發(fā)出信號(hào)對(duì)人身和設(shè)備的安全有危險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于跳閘1、對(duì)保護(hù)的要求2.4中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中的零序電流保護(hù)35精選課件線路I線路IIC0IC0IIC0GGBGICGIABC2、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)2.4中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中的零序電流保護(hù)36精選課件結(jié)論：3.在故障線路上，零序電流為全系統(tǒng)非故障元件對(duì)地電容電流之總和，方向?yàn)閺木€路流向母線。1.發(fā)生單相接地時(shí)，全系統(tǒng)都會(huì)出現(xiàn)零序電壓；2.在非故障線路上有零序電流，其數(shù)值等于該線路本身的電容電流，方向?yàn)閺哪妇€流向線路。2.4中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中的零序電流保護(hù)37精選課件3、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中單相接地故障的特點(diǎn)2.4中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中的零序電流保護(hù)38精選課件

在中性點(diǎn)接入消弧線圈以后，單相接地時(shí)，通過(guò)接地點(diǎn)的總電流為電感電流與全系統(tǒng)總電容電流的向量和。即

由于和的相位相差180°，因此將因消弧線圈的補(bǔ)償而減小。根據(jù)對(duì)電容電流補(bǔ)償程度的不同，可以分為完全補(bǔ)償、欠補(bǔ)償和過(guò)補(bǔ)償三種補(bǔ)償方式。過(guò)補(bǔ)償方式?jīng)]有發(fā)生過(guò)電壓的危險(xiǎn)性。因而得到廣泛的應(yīng)用。

2.4中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中的零序電流保護(hù)3、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中單相接地故障的特點(diǎn)39精選課件中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中單相接地保護(hù)（1）零序電壓保護(hù)（絕緣監(jiān)視裝置）

絕緣監(jiān)視裝置是利用單相接地時(shí)出現(xiàn)的零序電壓，帶延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。該保護(hù)只能監(jiān)測(cè)出接地故障，但不能判別出是哪條線路的接地。為了找出故障線路，還需要由運(yùn)行人員依次短時(shí)斷開(kāi)各條線路，再以自動(dòng)重合閘糾正。當(dāng)斷開(kāi)某條線路時(shí)，零序電壓信號(hào)消失，即說(shuō)明該線路單相接地。40精選課件（2）零序電流保護(hù)

零序電流保護(hù)是利用故障線路的零序電流比非故障線路零序電流大的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)選擇性的保護(hù)。

為了保證動(dòng)作的選擇性，零序電流保護(hù)的動(dòng)作電流Iset應(yīng)大于本線路的電容電流，即中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中單相接地保護(hù)41精選課件（3）零序功率方向保護(hù)

零序功率方向保護(hù)是利用故障線路和非故障線路的保護(hù)安裝處零序電流方向相反的特點(diǎn)構(gòu)成。用于零序電流保護(hù)不滿足要求和接線復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中。中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中單相接地保護(hù)42精選課件本節(jié)學(xué)習(xí)重點(diǎn)掌握中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地短路時(shí)