中性点不接地电网的接地保护

1、1 中性点不接地电网的接地保护电力电网小接地系统大局部为中性点不接地系统，而单相接地保护的变化已从传统接地保 护开展到无人值守变电所配合综合自动化装置的接地保护、接地选线装置等，其保护目前 主要有以下几种：(1) 系统接地绝缘监视装置：绝缘监视装置是利用零序电压的有无来实现对不接地系统的监视。将变电所母线电压互感器其中一个绕组接成星形，利用电压表监视各相对地电压，另一绕 组接成开口三角形，接入过电压继电器，反响接地故障时出现的零序电压。当发生单相接地故障时，开口三角形出现零序电压，过电压继电器动作，发出接地信号。该保护只能实现监测出接地故障，并能通过三只电压表判别出接地的相别，但不能判别出 是

2、哪条线路的接地。要想判断故障线路，必须经拉线路试验，必将增加了对用户的停电次 数。且假设发生两条线路以上接地故障时，将更难判别。装置可能会因电压互感器的铁磁谐振、熔断器的接触不良、直流的接地、回路的接触不良 而误发或拒发接地信号。 (2) 零序电流保护：零序电流保护是利用故障线路的零序电流比 非故障线路零序电流大的特点来实现选择性的保护， 如 DD-11 接地电流继电器和南自厂的 RCS-955 系列保护。该保护一般安装在零序电流互感器的线路上，且出线较多的电网中更能保证它的灵敏度和 选择性。但由于零序电流互感器的误差，线路接线复杂，单相接地电容的大小、装置的误 差、定值的误差、电缆的导电外皮

3、等的漏电流等影响，发生单相接地故障线路零序电流二 次反映不一定比非故障线路大，易发生误判断、误动。(3) 零序功率保护：零序功率方向保护是利用非故障线路与故障线路的零序电流相差180来实现有选择性的保护。如传统的零序功率方向继电器，无人值守综自所应用的如南瑞 DSA113 、119 系列 零序功率方向保护。零序功率方向保护没有死区，但对零序电压零序电流回路接线等要求比拟高，对系统中有 消弧线圈的需用五次谐波功率原理。(4) 小电流接地选线综合装置：随着电力科技的开展， 近年来小电流接地电力系统逐步应用了独立的小接地电流选线装置。 将小电流系统所有出线引入装置进行接地判断及选线，如华星公司的 M

4、LX 系列。 MLX 系 列选线装置的原理是用电流 (消弧线圈接地采用五次谐波 )方向判断线路，选电流最大的三 条线路在进行方向比拟，从而解决了零序电流较小、各种装置 LH 误差、测量误差、电力电缆潜流、消弧线圈、电容充放电过程等影响，能正确判别或切除故障线路。2 接地保护安装调试考前须知(1) 在无选择性零序电压保护装置及零序功率方向保护装置中，电压互感器一次、二次中 性点必须可靠接地，一次绕组中性点接地不仅是平安接地而且是工作接地。假设中性点接地 不可靠，二次系统那么不能正确反映一次系统发生接地故障时不平衡电压零序功率方向，因 此开口三角形电压极性必须正确。(2) 在利用零序电流互感器 (

5、多为电缆出线 )构成的接地保护装置中，当电网发生接地故障 时，故障电流不仅可能经大地流动，而且也经电缆导电外皮和铠装流动。因此，零序电流 互感器上方电缆头保安接地线必须沿电缆方向穿过 LH 在线路侧接地 (见图 1) 。图 1 电缆头保安接地线图零序互感器下方电缆皮接地那么不需穿过零序互感器，防止形成短路环，电缆固定夹头与电 缆外壳、接地线绝缘、零序电流互感器变比、极性误差应调整一致、正确，以减少互感误 差。(3) 在经消弧线圈接地的电网单相接地保护通常利用反映谐波的电缆电容的五次谐波分量 保护和暂态电流速动保护，其实现选择性较困难。可在发现接地故障时投入有效电阻，以 增加故障电流有功分量方法

6、，利用零序电流保护、方向保护有选择地切除故障。(4) 在电容器自投切系统中，补偿电容器应接成中性点不接地 Y 或 D 接法。发生接地后， 三相负载仍保持对称运行，从而不影响零序电流，保证接地保护的灵敏性、正确性。(5) 在同一系统电缆线路和经电缆线路出线的架空线路中，它们单相接地电容电流大小存 在差异，零序电流保护定值应充分考虑。(6) 利用三个电流互感器构成的零序电流滤过器，必须克服其不平衡电流的影响。接地短路？ 短路是指电源未经过负载而直接短接。但是变压器的绕组对于 50HZ 工频交流电来说，绕 组的阻抗很大，把一台变压器看作一个电源，另一台变压器看作负载，作为电源的一台变 压器经过一个大

7、阻抗的另一台变绕组构成回路，这叫短路吗？ 大、小接地电流系统指的是当发生单相接地时，流过接地点电流的大或小。如果把变压器 的中性点直接接地，当发生单相接地时，将构成回路，在接地点流过很大的短路电流，故 称大电流接地系统。如变压器中性点不接地，当发生单相接地时，不构成故障回路，在接 地点只流过系统对地的电容电流，数值较小，故称小电流接地系统。 大、小电流接地系统各有优缺点，不能片面说大电流接地系统会导致更多的事故。 大电流接地系统因为中性点直接接地，因此在过电压方面比小电流接地系统有优势，设备 选型只按相电压考虑，适用于电压等级高的假设采取小电流接地系统会大大增加绝缘费用的 情况， 所以一般 1

8、10KV 及以上电压等级均为大电流接地系统。 缺点就是当系统出现故障机 率高的单相接地时保护会动作切除故障，所以供电可靠性降低。 小电流接地系统那么相反，缺点是运行中可能出现较高水平的过电压，设备选型应按线电压考虑，故只能用于电压等级较低即使绝缘按线电压考虑费用也不会增加很多的情况，一般66KV 及以下均采用小电流接地方式。优点就是发生单相接地时故障点只流过较小的系统 电容电流，不破坏线电压的对称性，可以继续运行(一般不得带接地点运行超过 2 小时)， 供电可靠性高。系统中性点接地 系统中性点接地问题，要根据一次设备抗短路能力和继电保护要求来决定。大型变压 器的 Y 型结线，其中性点与地网之间

9、都带有一个刀闸，如果这个刀闸合上，那么接地，如分 开，那么不接地。中性点刀闸的分合，必须根据系统调度的命令来操作。接地系统中性点至 少必须有一个接地点。2. 如果一条线路两端变压器的中性点都接地，并不意味着三相短路，因为当系统三相电压 平衡时，中性点并没有接地电流，只有发生非对称故障或三相电压不平衡时，才有接地电 流(专业上为零序电流) ，这时，继电保护监测到零序电流，当超过规定值时动作，根据逻 辑判断，有选择地切断故障。3. 小电流接地系统，主要是考虑到一次设备抗短路能力差，在中性点和接地点处串接一个 电感线圈或电阻，一方面限制短路电流，另一方面又能反映出零序电流，以便继电保护可 靠动作。从

10、这里可以看出，限制零序电流的作用，虽然减轻了短路对一次设备的危害，但 也同时降低了继电保护的灵敏性， 必须进行计算， 以保证两方面都能满足， 是矛盾统一的。4. 在一次设备结线图中，变压器的组别是不能随便画的，必须与实际相符。这是比拟通俗的解释，如果要很明白，必须具有比拟专业的电力知识。电流互感器1. 电流互感器是 本标准规定了电流互感器的根本技术要求，适用于额定频率 50Hz 电力系统供 电气测量和电气保护用的新制造的电流互感器。本标准参照采用国际标准 IEC185-1966 ?电流互感器?及第 1 号修正 (1977) 、第 2 号修 正 (1980) 和第 3 号修正 (1982) 。1

11、 一般技术条件1.1 使用条件电流互感器应适合于以下使用条件。注：如使用条件与本规定不同，例如最低气温低于-30 C,海拔超过1000m，耐污秽和耐地震等，应在订货时提出，与制造厂协商解决。1.1.1 环境温度最高气温+40 C；日平均气温，不超过 +30 C；最低气温：对户内式互感器-5 C；对户外式互感器-30 C。1.1.2 海拔不超过 1000m 。1.1.3 大气条件大气中无严重影响互感器绝缘的污秽及浸蚀性和爆炸性介质。1.1.4 系统的接地方式a. 中性点有效接地系统；b. 中性点非有效接地系统。1.2 定义以下定义适用于本标准。1.2.1 互感器用以传递信息供应测量仪器、仪表和保

12、护、控制装置的变换器。电流互感器在正常使用情况下， 其二次电流与一次电流实质上成正比，而其相位差在联结方法正确时接近零的互感器。1.2.3 一次绕组通过被变换电流的绕组。二次绕组供应测量仪器、仪表和保护或控制装置电流回路电流的绕组。二次回路由电流互感器二次绕组供电的外部回路。额定一次电流 作为互感器性能基准的一次电流值。额定二次电流 作为互感器性能基准的二次电流值。额定电流比额定一次电流与额定二次电流之比。实际电流比实际一次电流与实际二次电流之比。电流误差比值差互感器在测量电流时所出现的数值误差。它是由于实际电流比不等于额定电流比而造成的。电流误差的百分数用下式表示：式中额定电流比；11 实际

13、一次电流， A ；12 在测量条件下，流过I1时的实际二次电流，A。相位差互感器的一次电流与二次电流相量的相位之差。相量方向以理想互感器的相位差为零来确定。当二次电流相量超前一次电流相量时，相位差为正值。它通常以分或厘弧度表示。注：本定义只在电流为正弦时正确。复合误差见附录A互感器一次电流和二次电流的正符号与端子标志相一致的情况下，在稳态时 以下两个值之差的有效值称为复合误差：a. 次电流瞬时值；b. 二次电流瞬时值与额定电流比的乘积。复合误差通常以一次电流有效值的百分数表示，按下式计算：式中I1一次电流有效值，A;11 一次电流瞬时值，A ;12 二次电流瞬时值，A ;T一个周波的时间，s。

14、准确级对互感器所给定的等级，其误差在规定使用条件下应在规定的限值之内。负荷以欧姆和功率因数表示的二次回路阻抗。负荷通常以视在功率伏安值表示， 它是二次回路在规定功率因数和额定二次 电流下所汲取 的。1.2.15 额定负荷 确定互感器准确级所依据的负荷值。1.2.16 额定输出 在额定二次电流及接有额定负荷的条件下，互感器所供应二次回路的视在功率值 在规定功率因数下以伏安表示 。1.2.17 设备最高电压根据设备的绝缘条件及其他性能， 允许长期运行的最高相间电压有效值， 其 值等于所在系 统的系统最高电压。1.2.18 系统最高电压在正常运行情况下， 系统中任一点在任何时间可以持续的最高相间电压

15、有效 值。它不包括 由于故障或突然切除大负荷时所出现的短暂电压波动。1.2.19 额定绝缘水平一组额定耐受电压值。当额定电压在 330kV 及以上时，为额定操作冲击耐受 电压值和额 定雷电冲击耐受电压值；当额定电压为 330kV 以下时，为额定短时工 频耐受电压值和额 定雷电冲击耐受电压值。它表示互感器绝缘所能承受的耐压强 度。1.2.20 接地系数时，三 相系统中的在一定的系统结构下，接地故障 系统中任一点的一相或多相接地故障某选定点 一般选设备安装点 完好相对地的最高工频电压有效值与排除故障后该选定点 的相间工频电压有效值之比值，该比值用百分数表示。1.2.21 中性点有效接地系统80%

16、。通 常，该系统的中性点直接接地或经一低值阻抗接地的系统，其接地系数不超过 零序电抗与正序电抗的比值不大于 3 ，零序电阻与正序电抗的比值 不大于 1。1.2.22 中性点非有效接地系统80% 。 通常，该系中性点不接地、经高值阻抗接地或谐振接地的系统，其接地系数超过统的零序电抗与正序电抗的比值大于3，零序电阻与正序电抗的比值大于 1。特殊的变压器，其原理和普通变压器的原理是一样的，110220 kV变电站空母线谐振特征可归纳如下：a 由于三相谐振电路各自独立，因而谐振可在一相中产生，亦可在两相或三相中同时产 生。b 谐振现象仅局限于变电站内，对电源系统不产生任何影响。c. 谐振波主频率，最常

17、见的是基波、1/3次分频；其次为1 /5次分频和1 /2次分频。d 非谐振相的相电压为工频耦合电压，是由开关断口电容耦合产生的，其值取决于母线对地杂散电容、压变激磁电感和断口电容3参数，一般为0 . 20 . 6 pu ;谐振相的相电压那么为工频耦合电压与谐振波电压的迭加。由于铁芯过饱和的缘故，谐振相相电压中一般 都含有相当丰富的高次谐波分量，因而造成谐振相电压波形的严重畸变。e 除三相三次谐振时电压相序仅具有零序性质外，所有其它频率的谐振波都具有零序、 正序和负序分量。f.谐振相压变的电流，不管其频率如何，都呈尖顶状，且其幅值几乎相同，说明谐振时铁 芯都进入相近的过饱和程度。但谐振电流的有效

18、值是不同的。谐振频率越高，压变的电流 有效值越大，对压变热稳定的破坏作用就越严重。g 线电压值同谐振相数有关，亦同谐振波频率有关，一般情况下它不等于系统的正常线 电压，且3个线电压之间亦不等。h 操作开关或刀闸时是否会激发产生谐振以及产生何种频率的谐振，往往是随机的，不 同相可能同时产生不同频率的谐振，还可能从一种频率的谐振自动滑向另一种频率的谐振。谐振即物理的简谐振动，物体在跟偏离平衡位置的位移成正比，且总是指向平衡位置 的回复力的作用下的振动。其动力学方程式是F=-kx。谐振的现象是电流增大和电压减小，越接近谐振中心，电流表电压表功率表转动变化 快，但是和短路得区别是不会出现零序量。在物理

19、学里，有一个概念叫 共振：当策划力的频率和系统的固有频率相等时，系统受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。电路里的谐振其实也是这个意思：当电路的鼓励的频 率等于电路的固有频率时，电路的电磁振荡的振幅也将到达峰值。实际上，共振和谐振表 达的是同样一种现象。这种具有相同实质的现象在不同的领域里有不同的叫法而已。收音机利用的就是谐振现象。转动收音机的旋钮时，就是在变动里边的电路的固有频率。 突然，在某一点，电路的频率和空气中原来不可见的电磁波的频率相等起来，于是，它们 发生了谐振。远方的声音从收音机中传出来。这声音是谐振的产物。谐振解析谐振电路都有一个特点，容抗等于感抗，电路呈阻性：那么就有3 L=1

20、/ wC因为LC都是有知条件，那么可以把谐振的频率点算出来。品质因数Q=w L/R，所谓品质因数如果为 28,那么并联的谐振电路就是电流减少了28倍；如果是串联的谐振电路，那么就是电压增加了 28倍。那么现在串联谐振点下的电压为施加的电压乘以品质因数。如果条件告诉你的施加电压为峰值，那么就直接相乘；如果条件告诉你的施加电压为有效值，那么还需要将算出来的电压再乘以1.414得出峰值。补充答复：你想想看，因为有个前提条件w L=1/ wC品质因数Q=w L/R，我考虑了电感，那么电容不是也考虑进去了吗？首先你要清楚串联谐振实际应用中会用到哪些设备：要谐振，当然要满足 w L=1/wC,这其中我们可

21、以改变三个参数来实现谐振，电容C电感L和频率w，那么现实应用中被试品是电容，电容的大小是固定的，我们可以通过串 并联电容改变电容的大小，但很麻烦；那么我们可以改变电感L,以前也使用过可调电感，但实际应用很不方便，体积也比拟庞大，所以后来使用最多的也就是改变频率，也就是调 频电源。谐振回路中首先将电源接至可调电源，由可调电源输入电压到励磁变压器的二次端，由励磁变压器变压到一次高压再串联电感，将电感的另一头接到被试品上。这里品质因数 Q增大电压的倍数指的是实际加到被试品上的电压也就是电感另一头的电压除以励磁变的 高压侧电压。谐振变压器当然也会饱和，励磁变就是一个变压器，只要是个变压器它就存在铁芯饱

22、 和问题，我们实际应用中要计算一下这个变压器的额定电流，看看会不会超过实际容量。如果超过了电感或者励磁变的额定电流就不光是饱和的问题了，就存在损坏试验设备的问 题了。如被试品的电容是 0.24卩F ,电感是500H ,励磁变的一次额定电流为2A ,电感的额定电流也是2A，那么我们算一下，3 L=1/C,那么谐振频率就是 91.28HZ，算一下，如果我在被试品上加17.4KV电压，那么一次电流就等于1= 3 CU=n f CU=2*3.14*91.28*0.24*0.000001*17400=2.39A这个时候电流就超过了试验设备的额定电流，这个时候我们可以算一下，再串联一个同样的电感，电感变为

23、1000H，谐振频率变为64.55HZ，一次电流就变为1.69A就可以了。我们实际应用中如果电流肯定大于2A ,那么一般我们可以这样做，再并联一个电抗器，这个时候电抗器就可以承受 4A,当然电感也变小一倍， 再将励磁变的一次电流改为4A的。励磁变的一次电流是可以通过串并联绕组改变的这个时候如果谐振频率不能到达你的 要求，可以并联电容等等方法来实现。电路谐振含有电感线圈和电容器的无源指不含独立电源线性时不变电路在某个特定频率的外加电源作用下，对外呈纯电阻性质的现象。这一特定频率即为该电路的谐振频 率。以谐振为主要工作状态的电路称谐振电路。无线电设备都用谐振电路完成调谐、滤波 等功能。电力系统那么

24、需防止谐振以免引起过电流、过电压。电路中的谐振有线性谐振、非线性谐振和参量谐振。前者是发生在线性时不变无源电路中的谐振，以串联谐振电路中的谐振为典型。非线性谐振发生在含有非线性元件电路内。由铁心线圈和线性电容器串联或并联而成的电路习称铁磁谐振电路就能发生非线性谐振。在正弦鼓励作用下，电路内会出现基波谐振、高次谐波谐振、分谐波谐振 以及电流或电压的振幅和相位跳变的现象。这些现象统称铁磁谐振。参量谐振是发生 在含时变元件电路内的谐振。一个凸极同步发电机带有容性负载的电路内就可能发生参量 谐振。谐振子把振动物体看作不考虑体积的微粒或者质点，点电荷的时候，这个振动物体就叫 谐振子。所谓谐振，在运动学就

25、是简谐振动，该振动是物体在一个位置附近往复偏离该振动中 心位置叫平衡位置进行运动，在这个振动形式下，物体受力的大小总是和他偏离平衡 位置的距离成正比，并且受力方向总是指向平衡位置。电学谐振指的是电磁学物理量的强度在一个中值上下进行波动，也是类似运动学谐振 的。振动是粒子运动的另一种形式，谐振子harm on ic oscillator的振动，也是最简单的理想振动模型。这里将把定态薛定谔方程应用于一维谐振子和三维谐振子系统，求解得到 其波函数和能量。谐振器石英晶体谐振器1. 概念： 石英晶体谐振器又称为石英晶体，俗称晶振.是利用石英晶体的压电效应而制成的谐振元件。与半导体器件和阻容元件一起使用，

26、便可构成石英晶体振荡器。压电效应： 对某些电介质施加机械力而引起它们内部正负电荷中心相对位移，产生极化，从而导 致介质两端外表内出现符号相反的束缚电荷。在一定应力范围内，机械力与电荷呈线性可 逆关系。这种现象称为压电效应。作用：提供系统振荡脉冲，稳定频率，选择频率。2. 主要参数：a. 标称频率：在规定条件下 , 晶振的谐振中心频率。b. 调整频差：在规定条件下 ,基准温度时的工作频率相对标称频率的最大偏离值.ppm 。c. 温度频差：在规定条件下，在整个工作温度范围内，相对于基准温度时工作频率的允许偏离 值。d. 负载谐振电阻：晶振与指定外部电容相串联，在负载谐振频率时的电阻值。e. 负载电容： 是指与晶振一起决定负载谐振频率的有效外界电容。常用标准值有:12pF 、16pF 、 20pF 、 30pF 。谐振器就起谐振的作用 .它能和容性或感性负载一起呈纯阻性作用。过电压过电压是指工频下交流电压均方根值升高，超过额定值的10% ，并且持续时间大与 1分钟的长时间电压变动现象；过电压的出现通常是负荷投切的结果，例如：切断某一大容 量负荷或向电容器组增能无功补偿过剩导致的过电压。电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高。属于电力系统中的一种电 磁扰动现象。电工设备的绝缘长期耐受着工作电压，同时还必须能够承受一定幅度的过电 压，这样才能保证电