继保-41零序电流保护

第4章电网接地故障的电流、电压保护4.1电网接地故障种类及保护策略大接地电流系统：中性点直接接地中性点经小电阻接地单相接地故障时有较大故障电流保护跳闸小接地电流系统：中性点不直接接地中性点经消弧线圈接地单相接地故障时有感应电容电流保护发信号1

特征和差异：1）电力系统正常运行时，三相对称，没有负序和零序分量。2）不对称故障时，会产生负序或零序分量。其中，零序分量总是伴随着不对称接地故障的发生而产生，据此，可构成反映不对称接地故障的零序电流保护（差异）。

4.2中性点直接接地系统接地保护2零序分量正方向规定：零序电压：线路－大地；零序电流：母线－线路4.2.1零序分量的分布3零序分量的特点：1）电压：短路点零序电压最高，接地点为0。2）电流：零序电流由短路点经过所有的变压器接地点形成回路。3）功率：零序功率方向：线路－母线。4）变化：线路、中性点不变，零序网不变；正负序阻抗变化间接影响零序。5）阻抗：零序电压与电流的相位关系（即零序功率方向）如下图：4内部接地时，零序功率方向：规定正方向：

电压：线路→大地

电流：母线→线路51）内部接地时2）N侧外部接地时64.2.2零序分量的获取,计算或连接微机保护内直接利用程序实现加法器零序电压过滤器

7零序电流分量的获取方法：

零序电流过滤器

零序电流互感器(电缆线路)

优点：无不平衡电流，接线简单接于相间保护TA中性线8零序电流滤过器的不平衡输出单相二次、一次I关系:三相二次、一次I关系:9TA的误差曲线：理想曲线实际曲线(饱和曲线)10ZL越小——不平衡输出越小。因此，希望：负载ZL越小越好。

继电保护要求：

将TA的误差限定在10%以内。

这是设计、选择TA的依据之一。11

减小TA误差的主要方法：1）减小TA的负载ZL；2）增大变比（限定一次电流的最大值）；3）选择不易饱和的TA(体积大、投资增加);4）增大电流二次电缆的线径。等等12一、零序电流Ⅰ段保护

1）躲开线路末端的最大零序电流。2）躲开断路器三相不同时合闸的。如果会误动，靠延时100ms躲开。3）躲开非全相运行的负荷电流。如果会误动，一般退出运行。4.2.3零序电流保护的整定

原则、方法与单电源的电流保护相类似。13（1）按照“躲开线路末端的最大零序电流”零序电流Ⅰ段保护的整定方法：注：经过分解或合成后，零序、负序分量通常以3倍的形式出现。14其中，躲开线路末端的最大零序电流应当考虑：单相和两相接地。（1）单相接地的零序电流15（2）两相接地的零序电流16取单相、两相接地的最大短路电流：17注意：上式求出的是短路点的零序电流，应当换算为保护安装处的零序电流。保护安装处的零序电流为：18其中，19校验最小保护范围时，取值与上述计算正好相反！即：整定时，若按单相短路计算，那么，校验时，就要采用两相接地考虑。反之亦然。所以，正序阻抗（对应系统运行方式）的影响是间接的。20

（2）躲开断路器三相触头不同期合闸时出现的最大零序电流

3I0.unb(不同期合闸<=>断线故障)

零序Ⅰ段整定值应选取以上两者中的较大值；如果按照原则（2）确定的整定值较大，使得保护范围缩小，灵敏度降低，此时可考虑使零序Ⅰ段带有小的延时（0.1s），以躲开三相不同期合闸的时间。(利用延时不再考虑条件（2）)

（1）按照“躲开线路末端的最大零序电流”21

（3）当线路采用单相自动重合闸时，还应躲过非全相运行状态下，系统又发生振荡时所出现的最大零序电流按照原则（3）整定，其定值较高，正常情况下（全相运行）发生接地短路时，零序Ⅰ段保护灵敏性不足，通常设置两个零序Ⅰ段保护。灵敏Ⅰ段：按照原则（1）（2）整定，针对全相运行状态下的接地短路起保护作用，非全相运行时退出。不灵敏Ⅰ段：按照原则（3）整定，针对非全相运行状态下的接地短路起保护作用，全相运行也起到一定的保护作用。22全相运行：灵敏Ⅰ段

1.按照最大零序短路电流整定(t=0)。单相接地vs.两相接地2.按照非同期合闸零序电流整定(t=0.1s)。两相断线vs.单相断线非全相运行:不灵敏Ⅰ段：

闭锁灵敏I段，按非全相运行下发生振荡时的最大零序电流整定零序电流I段归纳：23如：一个变电站有2台变压器，那么,平常只允许一台接地，另一台不接地。当接地的变压器检修(退出运行)时，才将不接地的变压器改为接地。尽量满足上述的要求。

这是继电保护对一次系统提出的要求。为了让零序电流的保护范围比较稳定，通常要求：每个变电站的接地阻抗尽可能变化小。24二、零序电流Ⅱ段保护

与下一级线路的零序Ⅰ段电流定值进行配合（电流、时间两方面的配合）。保护范围不超过下级线路零序Ⅰ段保护范围的末端

注意：电流的分流关系（分支系数）！当相邻两个保护之间的变电站母线上接有中性点接地的变压器时，需要考虑分支电路对零序电流分布的影响。2526得到零序Ⅱ段电流定值计算公式：为了保证保护1的第Ⅱ段不误动,从公式和电流保护的概念可以得出：整定值必须取最大——对应的分支系数取最小(分流最大)，保证不误动。27校验零序Ⅱ段时，考虑线路末端短路的最小零序电流，故没有分支系数的影响。28灵敏性校验：

若灵敏系数不满足:（1）与相邻线路零序Ⅱ段配合；（2）采用两个灵敏性不同的零序Ⅱ段保护，保留原有0.5sⅡ段，再增加一个与相邻线路零序Ⅱ段相配合的Ⅱ段保护；

(灵敏度低/快，灵敏度高/慢)（3）改用接地距离保护。29(1)躲过下一级线路出口相间短路所产生的最大不平衡电流。三、零序电流Ⅲ