继电保护第13讲接地故障电流电压保护

继电保护第13讲接地故障电流电压保护第一页，共23页。第二章电流保护相间短路的三段式电流保护相间短路的方向性电流保护接地短路的零序电流、电压及其方向性保护第二页，共23页。2.3接地故障的电流电压及方向保护第三页，共23页。故障点零序电压最高零序电流的分布与电源点无关零序功率方向是由线路流向母线零序电压大小由中性点位置决定，而不取决与故障线路2.3.1接地故障的电流电压及方向保护一、零序分量的特征和获取第四页，共23页。2.3.1接地故障的电流电压及方向保护二、零序电流保护配置

零序电流保护的起动电流整定类似反映线电流的电流保护。

必须基于故障零序电流的计算，根据不同地点接地故障时零序电流大小的不同来整定。第五页，共23页。1、零序I段躲开下一线路出口处接地短路时可能出现的最大零序电流非全相运行时系统振荡所产生的最大零序电流3I0.fq（主要发生在单相重合闸时）躲开断路器三相不同期合闸时所出现的最大零序电流（如果保护动作时间大于不同期合闸时间，则不考虑这一条件）灵敏I段｜取大不灵敏I段2.3.1接地故障的电流电压及方向保护二、零序电流保护配置非全相运行时退出非全相运行时不退出第六页，共23页。2、零序电流保护的整定零序II段与下级线路零序I段配合零序助增电流灵敏度校验

按本线路末端接地短路的最小零序电流校验

时间整定：下级零序I段+0.5s2.3.1接地故障的电流电压及方向保护二、零序电流保护配置第七页，共23页。与下级线路零序I段配合灵敏度不够时延长保护范围与下级零序II段配合，提高动作延时，保证在小方式运行时具有足够的灵敏性增设一个按原方案整定的零序II段，保证大方式和正常运行方式下可以动作，并有足够的速动性两个II段2、零序电流保护的整定2.3.1接地故障的电流电压及方向保护二、零序电流保护配置第八页，共23页。3、零序III段躲开下级线路出口处发生相间短路时所出现的最大不平衡电流 I’’’act=KrelIunb.max上下级III段在保护范围上配合动作时限：各级线路相差0.5s灵敏度校验：

相邻元件末端接地短路时流经本保护的零序电流 Klm≥1.52.3.1接地故障的电流电压及方向保护二、零序电流保护配置第九页，共23页。相间电流保护引起方向问题的元件是对侧电源零序电流保护引起方向问题的元件是对侧中性点接地的变压器三、方向性零序电流保护2.3.1接地故障的电流电压及方向保护分析：

d1短路，保护3可能误动；d2短路，保护2可能误动。措施：系统中有多个变压器中性点接地。

在可能误动的元件上装功率方向元件GJ0。第十页，共23页。三、方向性零序电流保护2.3.1接地故障的电流电压及方向保护1、正方向故障2、反方向故障φlm

=-95°~-110°输入：第十一页，共23页。保护安装处接地短路：零序电压最高，无死区远离保护安装处接地短路：至少有I’(0)*XT(0)的电压；短路点过远则I’(0)太小，可能存在死区三、方向性零序电流保护2.3.1接地故障的电流电压及方向保护3、死区问题第十二页，共23页。1、采用零序电流保护的优点零序过电流保护比相间过电流保护灵敏度高受运行方式影响小三相对称的不正常运行状态（系统振荡、短时过负荷等）下不误动110kV及以上电压等级的电网中，单相接地短路占全部故障的70%~90%四、零序电流保护评价2.3.1接地故障的电流电压及方向保护

相间短路：按负荷电流整定，一般为5～7A；

零序电流保护：按躲开不平衡电流整定一般为2～3A。

故障相电流＝

线路内部接地故障时，一侧零序I段动后，另一侧零序电流增加，零序I段相继动作。

X0＝2～3.5X1，因此零序电流变化曲线较陡，保护范围大且较稳定，易满足灵敏系数的要求。

第十三页，共23页。2、零序电流保护的缺点线路较短和双回线环网可能不满足要求单相重合闸造成的非全相运行时可能出现较大的零序电流，难以躲过自耦变引起零序电流范围扩大四、零序电流保护评价2.3.1接地故障的电流电压及方向保护第十四页，共23页。2.3接地故障的电流电压及方向保护第十五页，共23页。中性点非直接接地电网又称为小接地电流系统：（1）中性点不接地电网（2）中性点经消弧线圈接地电网（即经过电感接地）ABCN2.3.2中性点不接地系统中的接地保护第十六页，共23页。（1）

三相线电压仍对称，对负荷的供电没有影响，允许再

继续运行1～2小时；（2）

非故障相对地电压要升高

倍，为了防止故障进一步

扩大成两点或多点接地短路，应及时发出信号。ABCN小接地电流系统对保护的要求第十七页，共23页。一、中性点不接地电网中单相接地故障的特点单一故障线路的电流电压关系2.3.2中性点非直接接地的接地保护ABC第十八页，共23页。一、中性点不接地电网中单相接地故障的特点复杂线路的电流电压关系2.3.2中性点非直接接地的接地保护非故障线路I:，母线→线路

故障线路II:线路→母线CBAC0fC01C0Ⅱ线路I线路II第十九页，共23页。一、中性点不接地电网中单相接地故障的特点结论发生单相故障则全网都将产生零序电压非故障线路的零序电流等于该线路本身的对地电容电流，方向为母线到线路故障线路的零序电流等于全网非故障线路对地电容电流之和，方向为线路到母线2.3.2中性点非直接接地的接地保护XT0C0fIDC0ⅠC0Ⅱl1l2I0fI0f第二十页，共23页。二、经消弧线圈接地电网中单相接地故障的特点接入消弧线圈的原因：减小流经故障点的电流2.3.2中性点非直接接地的接地保护CBAC0fC0ⅠC0Ⅱ线路I线路II第二十一页，共23页。二、经消弧线圈接地电网中单相接地故障的特点消弧线圈电抗值的选择完全补偿产生谐振过电压，造成中性