中性点非直接接地零序保护

1、一、中性点不接地电网中单一、中性点不接地电网中单相接地故障的特点相接地故障的特点 正常运行情况下，三相对地有相同的电容 ，在相电压的作用下，每相都有一超前于相电压 的电容电流流入地中，而三相电流之和等于零。0C90 小电流接地系统中发生单相接地时，由于故障点电流很小，三相之间线电压保持对称，对负荷供电没有影响，允许继续运行1-2小时，而不必立即跳闸。但为了防止故障进一步扩大，应及时发出信号，以便采取措施予以消除。 2.42.4中性点非直接接地系统中单相接地故中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护障的保护 故障点故障点 的零序电压为的零序电压为 非故障相非故障相流向故障点的电容电流为流向故障点

2、的电容电流为CBIII030DAU1503jAABDBeEEEU1503jAACDCeEEEU假设相发生假设相发生单相接地单相接地，各相对地的电压为，各相对地的电压为dADCDBDAdEUUUU)(31000CjUICjUIDCCDBB03CUIICBCBDIII03CUID0033CUI零序电流零序电流为线路为线路本身的本身的电容电流，电容性无功功率电容电流，电容性无功功率方向由母线流向线路。方向由母线流向线路。在在非故障线路非故障线路IIII上，上，A A相电流为零，相电流为零，B B和和C C相中流有本身的电容相中流有本身的电容电流。因此线路始端电流。因此线路始端所反映的零序电流为所反映

3、的零序电流为03CUID11013CBIII010133CUI有效值为有效值为 在发电机上在发电机上，首先有它本身的，首先有它本身的B B相和相和C C相对地电容电流相对地电容电流 和和 ，但由于它是产生其它电容电流的电源。，但由于它是产生其它电容电流的电源。 因此，从因此，从A A相中要流回从故障点流上来的全部电容电流，而相中要流回从故障点流上来的全部电容电流，而在在B B相和相和C C相中又要分别流出各线路上同名相的对地电容电流，相中又要分别流出各线路上同名相的对地电容电流，此时从发电机出现端所反映的零序电流仍为三相电流之和。此时从发电机出现端所反映的零序电流仍为三相电流之和。 由图可见，

4、各线路电容电流从由图可见，各线路电容电流从A A相流人后又分别从相流人后又分别从B B相和相和C C相相流出，互相抵消，只剩下发电机本身的电容电流，故流出，互相抵消，只剩下发电机本身的电容电流，故 即零序电流为发电机本身的电容电流，其电容性无功功率即零序电流为发电机本身的电容电流，其电容性无功功率的方向是由母线流向发电机，此特点与非故障线路一样。的方向是由母线流向发电机，此特点与非故障线路一样。 在发生故障的线路在发生故障的线路I I，B B相和相和C C相上与非故障线路一样，没相上与非故障线路一样，没有它本身的电容电流有它本身的电容电流 和和 ，不同之处是在接地点要流回，不同之处是在接地点要

5、流回全系统全系统B B和和C C相对地电容电流之总和，为相对地电容电流之总和，为 BfICfICfBffIII03ffCUI0033BICI)()()(11CfBfCBCBDIIIIIII 有效值有效值 式中式中 为全系统每相对地电容的总和。此电流为全系统每相对地电容的总和。此电流要从要从A A相流回去，因此，从相流回去，因此，从A A相流出的电流可表示相流出的电流可表示为为 ，这样在线路，这样在线路始端所流过的零序电流始端所流过的零序电流则为则为 其有效值为其有效值为 可见由故障线路流向母线的零序电流，数值等可见由故障线路流向母线的零序电流，数值等于全系统非故障元件对地电容电流之总和，其电容

6、于全系统非故障元件对地电容电流之总和，其电容性无功功率的方向为由线路流向母线，与非故障上性无功功率的方向为由线路流向母线，与非故障上相反。相反。000013)(3CUCCCUIfD0CDAII)(3110CfBfCBCBAIIIIIIII)(33000CCUI 单相接地时零序等效网络如单相接地时零序等效网络如图图，接地点有一零，接地点有一零序电压序电压 ，零序电压回路通过各个元件的对地电，零序电压回路通过各个元件的对地电容构成，由于送电线路的零序阻抗远小于电容的阻容构成，由于送电线路的零序阻抗远小于电容的阻抗，可忽略。抗，可忽略。 在中性点不接地电网中的零序电流，是各元件的在中性点不接地电网中

7、的零序电流，是各元件的对地电容电流，向量关系如对地电容电流，向量关系如图图（表示线路（表示线路本身的本身的零序电容电流），与直接接地电网完全不同。零序电容电流），与直接接地电网完全不同。0dU结论：结论： 中性点非直接接地系统中性点非直接接地系统零序阻抗与中性点直接接零序阻抗与中性点直接接地系统相比要大很多；地系统相比要大很多；发生单相接地时，全系统都将发生单相接地时，全系统都将出现出现零序电压零序电压。 在非故障的元件上在非故障的元件上有零序电流有零序电流，其数值等于本身，其数值等于本身的对地电容电流，电容性无功功率的实际方向为由母的对地电容电流，电容性无功功率的实际方向为由母线流向线路。线

8、流向线路。 故障线路上，零序电流为全系统非故障元件对地故障线路上，零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之和，数值较大，电容性无功功率实际方向电容电流之和，数值较大，电容性无功功率实际方向为线路流向母线。为线路流向母线。 消弧线圈工程背景消弧线圈工程背景 弧光过电压的危害：弧光过电压的危害：对于中性点非直接接地系对于中性点非直接接地系统，发生单相接地故障时，接地电流通常较小。但统，发生单相接地故障时，接地电流通常较小。但如果线路电容较大时，接地电流比较大，则该接地如果线路电容较大时，接地电流比较大，则该接地电流会在接地点燃起电弧。由于电弧的不稳定会引电流会在接地点燃起电弧。由于电弧的不稳定会引

9、起弧光过电压。弧光过电压可能引起设备损坏或发起弧光过电压。弧光过电压可能引起设备损坏或发展成为相间故障。展成为相间故障。 消弧线圈工程背景消弧线圈工程背景 消弧线圈：消弧线圈：为了降低故障点电容电流，消除弧为了降低故障点电容电流，消除弧光过电压，可以采用中性点经消弧线圈接地的办法。光过电压，可以采用中性点经消弧线圈接地的办法。消弧线圈本身可以看作是纯电感。消弧线圈本身可以看作是纯电感。 规程规定：规程规定：对不同电压等级的电网当接地电容对不同电压等级的电网当接地电容电流超过一定数值时，必须安装消弧线圈。电流超过一定数值时，必须安装消弧线圈。6kV30A; 10kV20A; 22-66kV10A

10、 单相接地故障稳态分析单相接地故障稳态分析消弧线圈支路：消弧线圈支路：单相接地时中性点电压单相接地时中性点电压流过消弧线圈支路的电流流过消弧线圈支路的电流 AELjEIAL 单相接地故障分析单相接地故障分析故障点故障电流：故障点故障电流：等于全网电容电流和消弧线圈等于全网电容电流和消弧线圈电流之和电流之和LjEECjIIIAALC)(33002.4.32.4.3、零序电压保护、零序电压保护绝缘监视装置绝缘监视装置 在发电厂和变电所的母线上，一般装设网络单相在发电厂和变电所的母线上，一般装设网络单相接地的监视装置，接地的监视装置，如图如图所示。所示。2.4.42.4.4零序电流保护零序电流保护 依据：故障线路零序电流较非故障线路为大，实现有选择性地发出信号或动作于跳闸。 这种保护一般使用在有条件安装零序电流互感器的线路