新教材第四章电网接地故障的零序电流保护-4

电力系统继电保护原理

主讲教师：徐岩电自教研室第四章

电网接地故障的

电流保护4.1中性点直接接地系统中的接地保护按单相接地短路时接地电流的大小分为：大接地电流方式：110kV及以上电网:中性点直接接地方式35kV及以下电网:中性点不接地或不直接接地大电流接系统和小电流接地系统中性点直接接地；中性点经小电阻接地；小接地电流方式：中性点不接地；中性点经消弧线圈接地；一、零序分量的特点1.零序电压：故障点零序电压最高，离故障点越远，零序电压越低，变压器中性点接地处为零。2.零序电流分布：与变压器中性点接地的多少和位置有关；大小：与线路及中性点接地变压器的零序阻抗有关。3.零序功率分布：短路点零序功率最大；方向：对于发生故障的线路，两端的零序功率方向为线路→母线。4.零序电压与电流的相位关系正方向故障：12ABT1T2k反方向故障：4.零序电压与电流的相位关系二、零序电压、电流滤过器1.零序电压滤过器(a)用三个单相式电压互感器1.零序电压滤过器(b)用三相五柱式电压互感器1.零序电压滤过器(c)用接于发电机中性点的电压互感器(d)内部合成零序电压加法器2.零序电流滤过器2.零序电流滤过器优点：没有不平衡电流接线简单三、零序电流保护（一）零序电流瞬时速断（零序I段）保护（1）躲过下一线路出口接地短路的最大三倍零序电流3I0max

的计算：①故障点：本线路末端②故障类型：（假设）当当③运行方式本侧与对侧的电源应是最大运行方式；背后的零序阻抗小，对侧的零序阻抗大。（2）躲断路器三相触头不同时合闸而出现的最大三倍零序电流

3I0unb

的计算：①两相先合：②一相先合：取两者较大者

（一）零序电流瞬时速断（零序I段）保护

整定值应选取（1）和（2）中较大者。原则（2）所得定值一般较大，保护范围缩小，灵敏度降低，此时可考虑使Ⅰ段带一小的延时（0.1s）躲开不同时合闸时间。灵敏性：要求最小保护范围≥（15%～20%）l（一）零序电流瞬时速断（零序I段）保护（3）当线路上采用单相自动重合闸时，按躲开非全相运行状态下又发生系统振荡时所出现的最大零序电流来整定；

（一）零序电流瞬时速断（零序I段）保护按（1）（2）整定的零序I段，往往不能躲开非全相运行状态下又发生系统振荡时所出现的最大零序电流；而按（3）整定，正常情况下发生接地故障时保护范围要缩小，不能充分发挥零序I段的作用。

设置两个零序I段：灵敏I段：按（1）或（2）整定，定值较小，保护范围较大；主要对全相运行状态下的接地故障起保护作用；当单相自动重合闸起动时将其自动闭锁。不灵敏I段：按（3）整定，定值较大，保护范围较小；主要在单相重合闸过程中，其他两相又发生接地故障时尽快切除故障；与相邻线路零序电流I段配合

（二）零序电流限时速断（零序II段）保护灵敏性校验：要求

Ksen≥1.5

改与相邻线Ⅱ段配合用两个灵敏度不同的II段改用接地距离保护若不满足要求按本线路末端发生接地故障时最小零序电流校验躲下级线路出口三相短路时流过保护装置的最大不平衡电流Iunb.max

式中与下级线路零序III段保护在灵敏度上配合（三）零序过电流（零序III段）保护灵敏性校验：1.作为近后备时：应按被保护线路末端接地短路时，流过保护的最小三倍零序电流来校验，要求2.作为远后备时：应按相邻线路末端接地短路时，流过保护的最小三倍零序电流来校验，要求动作时间：按阶梯时限原则来选择零序过电流保护的时限特性在同一线路上的零序过电流保护与相间短路的过电流保护相比，将具有较小的时限，这是零序过电流保护的一大优点。四、方向性零序电流保护零序电流保护+零序功率方向继电器=方向性零序电流保护k1点短路时k2点短路时1.零序功率方向继电器的接线：整流型和晶体管型零序功率方向继电器①反应②

最大灵敏线动作区2.零序功率方向继电器1）、动作方程：

比相式动作方程：比幅式动作方程：

——比例系数，只改变电压的大小，不改变电压的相位；2）、接线分析：引入正方向接地短路时：不满足动作方程，即正方向接地短路时继电器不动作；小大采用接线:

正方向接地短路时：满足动作方程，即正方向接地短路时继电器动作；大小

反方向接地短路时：小大不满足动作方程，即反方向接地短路时继电器不动作；采用接线:

1.零序功率方向继