电网的接地保护

关于电网的接地保护一、中性点直接接地电网接地故障的特点

1、接地故障分析

我国110kV及以上电压等级的电网，均采用大接地电流系统。

在大接地电流系统中发生的故障，绝大多数是接地短路故障。

接地保护可以与三相星形接线的相间短路保护共用一套设备，但实际上这样构成的接地保护灵敏度低所以普遍采用专门的接地保护装置.第2页,共26页，2024年2月25日，星期天△×××IAkIAICIAIB3IoICIBIAK======3IOIAK=====0UBUAEBECUCUA3UOUCUBECEB0

则++_+++EAEC3UOEAEBφKO180-φKO第3页,共26页，2024年2月25日，星期天接地故障产生零序分量是最显著的特点。零序保护:取出零序分量用以构成专 门的接地保护.第4页,共26页，2024年2月25日，星期天2、零序电流滤过器IA。IB。Ia..Ib。TAcTAbTAaIc.KAIC。IK第5页,共26页，2024年2月25日，星期天3、零序电流互感器ABC绝缘KAKACBA结构图接线图第6页,共26页，2024年2月25日，星期天4、零序电压滤过器BACUCUBUAUcUbUamnUmn由三个单相电压互感器组成第7页,共26页，2024年2月25日，星期天BACUCUBUAUcUbUamnUmnabc×~Umn由三相五柱式电压互感器组成零序电压互感器组成第8页,共26页，2024年2月25日，星期天二、中性点直接接地系统的接地保护

中性点直接接地系统发生接地故障时产生很大的零序电流，反应零序电流增大而构成的保护称为零序电流保护。

三段式零序电流保护由瞬时零序电流速断（零序Ⅰ段）、限时零序电流速断（零序Ⅱ段）、零序过电流（零序Ⅲ段）组成。。第9页,共26页，2024年2月25日，星期天IA。IB。Ia.Ic.QF1QF原理图TAIIIttkA2kA3KA1KT1KMKS1KS2KS3xIb..信号第10页,共26页，2024年2月25日，星期天

零序电流只在接地故障点与变压器接地中性点之间的一部分电网中流通，所以只在这一部分线路的零序保护上进行时限的配合即可。

例如，在图所示的电网中，由于变压器T2的Δ侧发生接地故障时，不可能在Y侧产生零序电流，所以零序过电流保护3的动作时限就不必考虑与变压器T2后面的保护4相配合，即可取t3＝Os。但保护1、2．3的动作时限，则应符合阶梯原则，即t02=t03十Δt，t01＝t02+Δt。其时限特性。

零序过电流保护的时限配合第11页,共26页，2024年2月25日，星期天1~X

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T1T2123456相间保护零序保护第12页,共26页，2024年2月25日，星期天

方向性问题的提出：在两侧变压器的中性点均接地的电网中，当线路上发生接地短路时，故障点的零序电流将分为两个支路分别流向两侧的接地中性点。这种情况与双侧电源电网中实施相间短路的电流保护一样，不装设方向元件将不能保证保护动作的选择性。

零序功率方向元件用以判别零序电流的方向，构成零序方向电流保护，以保证在各种接地故障情况下保护动作的选择性。4、零序方向电流保护第13页,共26页，2024年2月25日，星期天~~X

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k1k2I01I02UKOUKO第14页,共26页，2024年2月25日，星期天三段式零序方向电流保护

只有在零序功率方向元件动作后，零序电流保护才能动作于跳闸。三段公用一个零序功率方向继电器KW。第15页,共26页，2024年2月25日，星期天IcQF1IIItkA2kA3KA1KT1KMKS1KS2KS3IA。IB。Ia..QFxIb..信号3UOtKT2kw三段式零序方向电流保护的原理接线图第16页,共26页，2024年2月25日，星期天

在零序电流保护中加装方向元件后，只需同一方向的保护在保护范围和动作时限上进行配合。三段式零序方向电流保护的时限特性第17页,共26页，2024年2月25日，星期天~4~X

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T1T2123456ltⅠtⅡ1tⅢ11ttttⅠⅠⅠⅠtttⅡⅡⅡⅡⅢⅢⅢ332324455tttttt4ⅠⅡ666三段式零序方向电流保护的时限特性第18页,共26页，2024年2月25日，星期天

中性点不接地系统单相接地时的电流和电压

中性点不接地系统正常运行时，系统的三相电压对称。三相分别流过很小的电容电流，它们各超前于相应的相电压90o。由于电源及负载均是对称的，故没有零序电压和零序电流。电源中性点和对称星形连接电容的中性点（大地）同电位。即电源中性点对地电压UN＝0，各相对地电压等于各自相电压。

中性点不接地系统单相接地时，接地故障相对地电压为零，该相电容电流也为零。由于三相对地电压以及电容电流的对称性遭到破坏，因而将出现零序电压和零序电流。

三、中性点非直接接地系统的接地保护第19页,共26页，2024年2月25日，星期天NFCOFABCL1CO.FL2CO.FCO.F中性点不接地系统单相接地电容电流的分布第20页,共26页，2024年2月25日，星期天NEAEBECIB(C)IC(C)3I0IOL3UCUOUB3UO第21页,共26页，2024年2月25日，星期天

（1）接地相对地电压降为零，其他两相对地电压升高为线电压，中性点发生位移，中性点电压等于正常运行时的相电压。整个系统出现了零序电压，其大小为

3U0＝Ua＋Ub＋Uc=_Ea

（2）接地相电容电流为零，其他两相电容电流随该相对地电压升高而增大到正常值的√3倍，因而线路上出现零序电流。非故障线路的零序电流为本线路两非故障相的电容电流的相量和，其相位超前零序电压90o，方向由母线流向线路；故障线路始端的零序电流等于系统全部非故障线路对地电容电流之和，其相位滞后零序电压90o，其方向为由线路流向母线。

小接地电流系统发生接地故障的特点第22页,共26页，2024年2月25日，星期天

中性点不接地电网发生单相接地时，由于故障点电流很小，三相线电压仍然对称，对负荷供电影响小，因此—般情况下，要求保护装置只发信号，而不必跳闸（允许再继续运行1－2h），只在对人身和设备的安全有危险时，才动作于跳闸。3、中性点不接地电网单相接地的保护第23页,共26页，2024年2月25日，星期天（2）零序电流保护。当发生单相接地时，故障线路的零序电流是所有非故障元件的零序电流之和，当出线较多时，故障线路零序电流比非故障线路零序电流大，利用这个特点可以构成有选择性的零序电流保护。零序电流互感器取得零序电流，电流继电器用来反映零序电流的大小并动作于信号。采用零序电流互感器，其不平衡电流较小，电流继电器的整定值按不平衡电流和自身的电容电流整定，从而提高了保护的灵敏系数。发生单相接地时，故障线路的零序电流大，保护动作发信号，非故障线路的零序电流较小，保护不动作，因此零序电流保护是有选择性的。但当出线少时往往难以实现。第24页,共26页，2024年2月25日，星期天接地保护作业填空1、出现

和

是发生接地故障的基本特征。2、三段式零序电流保护中，零序Ⅰ段是

零序Ⅱ段是

零序Ⅲ段是

。3、大接地电流系统发生接地故障时，故障点的零序电压

，离故障点越远零序电压

，变压器中性点处的零序电压

。4、正常运行时流过电流滤过器的电流是

电流。5、在

下零序电流保护需加装方向元件。6、大接地电流系统发生接地故障保护

小接地电流系统发生接地故障保护只需

。7、绝缘监视装置是无选择性的，它只能判断

不能判断