零序电流保护的整定计算-精选.
第六节 变压器的零序电流保护
二、变电所多台变压器的零序电流保护每台变压器都装有同样的零序电流保护，它是由电流元件和电压元件两部分组成。
正常时零序电流及零序电压很小，零序电流继电器及零序电压继电器皆不动作，不会发出跳闸脉冲。
发生接地故障时，出现零序电流及零序电压，当它们大于起动值后，零序电流继电器及零序电压继电器皆动作。
电流继电器起动后，常开触点闭合，起动时间继电器KT1。
时间继电器的瞬动触点闭合，给小母线A接通正电源，将正电源送至中性点不接地变压器的零序电流保护。
不接地的变压器零序电流保护的零序电流继电器不会动作，常闭触点闭合。
小母线A的正电源经零序电压继电器的常开触点、零序电流继电器的常闭触点起动有较短延时的时间继电器KT2经较短时限首先切除中性点不接地的变压器。
若接地故障消失，零序电流消失，则接地变压器的零序电流保护的零序电流继电器返回，保护复归。
若接地故障没有消失，接地点在接地变压器处，零序电流继电器不返回，时间继电器KT1一直在起动状态，经过较长的延时KT1跳开中性点接地的变压器。
零序电流保护的整定计算：动作电流：(1)与被保护侧母线引出线零序电流第三段保护在灵敏度上相配合，所以(2)与中性点不接地变压器零序电压元件在灵敏度上相配合，以保证零序电压元件的灵敏度高于零序电流元件的灵敏度。
设零序电压元件的动作电压为U dz.0，则U dz.0=3I0X0.T零序电流元件的动作电流为动作电压整定：按躲开正常运行时的最大不平衡零序电压进行整定。
根据经验，零序电压继电器的动作电压一般为5V。
当电压互感器的变比为nTV时，电压继电器的一次动作电压为U dz.0=5n TV变压器零序电流保护作为后备保护，其动作时限应比线路零序电流保护第三段动作时限长一个时限阶段。
即灵敏度校验：按保证远后备灵敏度满足要求进行校验返回第二节微机保护的硬件框图简介微机保护硬件示意框图如下图所示。
一、电压形成回路微机保护要从被保护的电力线路或设备的电流互感器、电压互感器或其他变换器上取得信息，但这些互感器的二次数值、输入范围对典型的微机电路却不适用，故需要降低和变换。
地市级电网零序电流保护的整定计算分析
地市级电网零序电流保护的整定计算分析摘要:本文基于笔者多年从事继电保护相关的研究工作,以地市级电网零序电流保护的整定计算为研究对象,论文首先分析了零序电流保护的整定计算原则,进而探讨了线路互感对零序电流保护整定计算的影响,最后分析了零序电流保护的不足。
关键词:地市级电网零序电流保护整定计算继电保护整定计算是一项与工程实际紧密结合的工作,目前国内地区电网继电保护整定计算一般都遵循国家电力部颁发的《110 kV 电网继电保护装置运行整定规程》及《220～500 kV电网继电保护装置运行整定规程》。
地市级电网配备的后备保护类型主要包括零序电流保护、接地距离保护、相间距离保护及阶段电流保护这几种。
在中性点直接接地的系统中,统计数字表明,接地故障占总故障次数的90％以上,因此接地短路的保护是高压电网中重要的保护之一。
在接地距离保护没有得到普遍应用时,对接地故障,零序电流保护有着其不可替代的作用。
由于零序电流保护的结构与工作原理简单,在系统零序网络基本不变的条件下,其保护范围较稳定,受过渡电阻的影响较小,因此广泛应用于各种电压等级的中性点直接接地系统中。
随着微机保护的普及,地区电网中也实现了部分线路保护微机化,接地距离保护的应用也已经比较普遍。
由于距离保护有着能适应复杂的运行方式、保护范围相对固定的优点,因此,距离保护作为后备保护在电网中发挥着越来越重要的作用。
然而,由于地区电网的结构复杂,各地区电网的结构和保护装置配置又不同,因而使得继电保护整定计算工作具有多样性和特殊性,并且其中还包含各地区继电保护整定计算工作人员的经验性因素,因此,使得地区电网继电保护整定计算风格各异。
正是由于地区电网的整定计算工作的这种特殊性,使得地区电网继电保护整定计算软件难以实现智能化。
并且有些具体实际问题在整定规程中也并未提到,继电保护工作人员在整定计算的时候也没有切实的章程可循,因此,有必要对这样的一些问题进行研究,探讨出合适的解决方案。
零序保护整定的计算~
零序电流保护的整定计算变压器的零序电抗1、Y/ △联接变压器当变压器 Y 侧有零序电压时，由于三相端子是等电位，同时中性点又不接地，因此变压器绕组中没有零序电流，相当于零序网络在变压器丫侧断开（如图1所示）。
图1： Y/△联接变压器丫侧接地短路时的零序网络2、Y0/ △联接变压器当丫0 侧有零序电压时，虽然改侧三相端子是等电位，但中性点是接地的，因此零序电流可以经过中性点接地回路和变压器绕组。
每相零序电压包括两部分：一部分是变压器丫0侧绕组漏抗上的零序电压降10X1 ,另一部分是变压器丫0侧的零序感应电势 Ilc0X lc0 （Ilc0 为零序励磁电流， X lc0 为零序励磁电抗）。
由于变压器铁芯中有零序磁通，因此△侧绕组产生零序感应电势，在△侧绕组内有零序电流。
由于各相零序电流大小相等，相位相同，在△侧三相绕组内自成回路，因此△侧引出线上没有零序电流，相当于变压器的零序电路与△侧外电路之间是断开的。
所以△侧零序感应电势等于△侧绕组漏抗上的零序电压降I0 ' X HoY0/△联接变压器的零序等值电路如图2所示。
由于零序励磁电抗较绕组漏抗大很多倍，因此零序等值电路又可简化，如图3所示。
在没有实测变压器零序电抗的情况下，这时变压器的零序电抗等于0.8〜1 .0倍正序电抗。
即：X0=（0.8〜1 .0）（X I +X H ）= （0.8〜1 .0）X1 o本网主变零序电抗一般取 0.8 X1图3: YO/△联接变压器YO 侧接地短路时的零序网络简化零序电流保护中的不平衡电流实际上电流互感器，由于有励磁电流，总是有误差的。
当发生三相短路时，不平衡电 流可按下式近似地计算:Ibp.js =Kfzq x fwc x ID(3)max式中Kfzq ――考虑短路过程非周期分量影响的系数，当保护动作时间在 0.1S 以下时 取为2;当保护动作时间在0.3S 〜0.1S 时取为1 .5 ;动作时间再长即大于0.3S 时取为1; fwc ――电流互感器的10%^差系数，取为0.1 ;ID(3)max ——外部三相短路时的最大短路电流。
零序保护整定说明
三、零序保护定值整定介绍X10kV 配电网采用中性点经消弧线圈接地方式。
变电站以一段10kV 母线为一个单元，每段母线独立配置消弧线圈。
发生单相接地故障时,接地点将流过整段母线非故障线路对地电容电流总和，简单的系统网络图如下：参考《工业与民用配电设计手册》，10kV 线路电容电流可按以下公式计算：（1） 电缆线路la U SSIca r ⨯++=23.0220044.195 A （1）（2）架空线路无架空地线单回路 3107.2-⨯⨯=lb U Icb rA（2）有架空地线单回路 3103.3-⨯⨯=lb U Icb r A 以上公式中 S----电缆芯线标称截面，mm 2；la ----电缆线路长度，km ；lb----架空线路长度，km ；Ur----线路额定线路电压，kV ，取10.5kV ； 当电缆线芯为240 mm 2时，按公式（1）计算la U SSIca r ⨯++=23.0220044.195 A=（95+1.44⨯240）⨯10.5⨯la /（2200+0.23⨯240） =2.05la当电缆线芯为300 mm 2时，按公式（1）计算la U SSIca r ⨯++=23.0220044.195=（95+1.44⨯300）⨯10.5⨯la /（2200+0.23⨯300） =2.44laX 电缆线芯规格多为240 mm 2和300 mm 2，有的线路是300 mm 2电缆与240 mm 2混用，为简化计算，取两种电缆芯电容电流的平均值，有：（3）X 现有10kV 架空线多无架空地线，单回架空线采用公式（2）计算电容电流，有：3107.2-⨯⨯=lb U Icb r A=2.7⨯10.5⨯310-⨯lb=0.028lb综上，10kV 线路对地电容电流按下式计算：Icb Ica Ic +==2.25la +0.028lb （4） 变电站以一段10kV 母线为一个单元独立配置消弧线圈。
继电保护-零序电流保护
=
C0m I0M
=
1 K0b.m
I0M
39/58
三、零序电流Ⅲ段保护
躲过下一级线路出口相间短路所产生的最大不
平衡电流。
I III set
>
Iunb
=1 nTA
IµA + IµB + IµC
=
(0.1/
2)⋅
I (3) K .max
nTA
(三相互感器为同型号 时，下图说明)
目前的工程中，通常取一次的零序电流为300～
IA
Ia'
( ) = 1
nTA
IA − IµA
三相二次、一次I关系：
误 不IZ差 平µ1 A， 衡称 电ZµZ为 流2 ：IunZb L
3I0 = Ia + Ib + Ic
( ) ( ) = 1
nTA
IA + IB + IC
−1 nTA
IµA + IµB + IµC
15/58
TA的误差曲线：
二次侧 I2
国家标准规定，最大的过渡电阻按照下面
考虑：110kV—— 75Ω 220kV——100Ω
实质是反映：
500kV——300Ω
I K ≥ 1kA
43/58
2.3.6 方向性零序电流保护 通常为多接地点——类似于“多电源”点。
因此，需要方向元件。 回顾一下零序方向特征：
44/58
分析1上图，并归2 纳后，可以1 知道： 2 1）内部接地时 2）N侧外部接地时
Ia'
( ) = 1
nTA
IA − IµA
三相二次、一次I关系：
Z1
IµA
零序电流速断保护的整定原则
零序电流速断保护的整定原则在电力系统里，零序电流速断保护可谓是个小英雄，默默无闻却又十分重要。
说白了，它的工作就是在我们电气设备出问题时，像个机灵的小侦探，及时发出警报，保护设备不受损坏。
想象一下，如果没有这样的保护，一旦出现漏电或短路，后果可是相当严重的。
谁还敢放心用电呢？这就像你家里的门锁，坏了就不安全，整定得当才能让人心安。
整定原则嘛，其实也没有那么复杂。
咱们先聊聊零序电流。
这玩意儿是个什么鬼？简单来说，零序电流是电流在某个环节不平衡的时候产生的，通常是漏电或者接地故障的信号。
就好比你喝水时，杯子里的水不平衡，偏了就会溢出来。
这样的情况可不能掉以轻心，得马上处理。
保护装置就像个守门员，抓住这个不平衡的瞬间，迅速反应，保证安全。
说到整定，首先得考虑到设备的额定电流。
想象一下，你去吃自助餐，别人吃了好多，你却只拿了一小盘，结果啥也没吃到，岂不是白来了？整定的时候，得根据设备的额定值来设定保护值，过高了就没意义，过低了又容易误动作。
就像你在调节温度，太低了不热，太高了又容易烫到手。
这个平衡点，就是整定的关键所在。
我们还得考虑到环境因素。
电气设备可不是在真空中运作的，周围的环境会影响它的表现。
像是潮湿、温度变化，甚至是电磁干扰，都会让电流的小脾气更大。
整定时得考虑这些因素，保证设备在各种情况下都能安全运行。
想象一下，如果下雨了，你的雨伞没带，那就尴尬了，淋湿回家可是要遭罪的。
还有一个重要的因素就是故障特性。
不同的故障类型，零序电流的表现也是不一样的。
就好比你生病，有的人是感冒，有的人是发烧，症状可不一样，治疗方法自然也不同。
整定的时候得对症下药，明确故障类型，才能更好地保护设备。
再说了，谁不想让自己的设备长命百岁呢？整定还得考虑到设备的运行状态。
设备在不同的工作状态下，电流变化也会不一样。
比如，满负荷和空载的时候，电流就差得远。
这就像你在健身，空腹的时候力量不如吃饱之后，整定时得动态调整。
保护设定得灵活，才能适应变化，确保安全。
零序保护整定说明
三、零序保护定值整定介绍XwkV 配电网采用中性点经消弧线圈接地方式。
变电站以一段10kV母线为一个单元，每段母线独立配置消弧线圈。
发生单相接地故障时，接地点将流过整段母线非故障线路对地电容电流总和，简单的系统网络图如下：参考《工业与民用配电设计手册》，ekv线路电容电流可按以下公式计算:（1）电缆线路（2）有架空地线单回路Icb = 3.3 x U r lb x 10」 A以上公式中S--电缆芯线标称截面，mm2；心一电缆线路长度，km：”一架空线路长度，km；U「一线路额定线路电压，kV,取lo.skV：当电缆线芯为240 mm2时，按公式（1）计算=(95+1・44乂240) x-io.5x lu{ (2200+0.23x240) 二2.05/4 当电缆线芯为3oo mm2时，按公式⑴ 计算=(95+1・44乂3。
0)x io,5>< lei! (2200+0.23x300)=2.44 luIca=95 + 1.44S2200+0.23SxU r la（2）架空线路无架空地线单回路Icb = 2.7 xU r lbx\O^3AX电缆线芯规格多为240 mrrP和300 mm2,有的线路是300 mm2电缆与240 mr^混用，为简化计算，取两种电缆芯电容电流的平均值，有：lea 2.25/aX现有wkV架空线多无架空地线，单回架空线采用公式(2)计算电容电流, 有：Icb = 2.7 xU r lhx\0^ A=2.7x10.5X IbxE=0.028 lb综上，wkV线路对地电容电流按下式计算：Ic = lea + Icb=2.25 lei +0.028 lb(4) 变电站以一段10kV母线为一个单元独立配置消弧线圈。
正常运行时，变电站内各段10kV母线分列运行，因此，当系统发生单相接地故障时，接地点处按流过一段10kV母线上所有线路对地电容电流考虑，即IcY = Ic\ + Ic2 + ...+ Icn (n 为gkV 母线上gkV 岀线总数)系统运行要求当发生单相接地故障时，消弧线圈按过补偿方式对接地电容电流进行补偿，补偿度kc=5%~io%, X管辖范围内的变电站投运中的消弧装置广泛使用广州智光和上海思源两家公司产品，这两家公司的消弧选线方案具有很好的代表性。
零序电流的保护与整定 精品
零序电流的保护与整定1 绪论1.1 本课题研究背景及意义在中性点直接接地的电网中，接地故障占故障总次数的绝大多数，一般在90%以上。
线路的电压等级愈高，所占的百分比愈大。
母线故障、变压器差动保护范围内高压配电装置故障的情况也类似，一般也约占70%~80%。
明显可见，接地保护是高压电网中最重要的一种保护[4]。
该电网为中性点直接接地电网，对于系统中发生的接地故障，必须配置相应的保护装置。
一般装设多段式零序电流方向保护，根据重合闸方式的不同，零序电流方向保护可采用三段式或四段式，根据非全相运行时，线路零序电流大小的不同，零序电流保护可能有两个一段或两个二段。
对重要线路，零序电流保护的第二段在动作时限和灵敏系数上均应满足一定要求。
当电网结构比较复杂时，运行方式变化又很大时，零序保护的灵敏度可能变坏，应考虑选择接地保护，以改善接地保护性能，但是为了保护经高阻抗接地故障时相邻线路有较多的后备保护作用，同时也为选择性的配合，在装设接地保护的线路仍设有多段式零序电流方向保护。
因此合理配置与正确使用零序保护装置，是保障电网安全运行地重要条件。
从电网安全运行地角度出发，电网对継电保护装置提出了严格地“四性”要求，即选择性、速动性、灵敏性、可靠性；因此，电网中継电保护定值的整定计算工作，一直是継电保护人员地一项重要工作，它直接关系到电网运行的安全，做好这项工作是电网安全运行地必要条件。
本设计中，我通过零序电流保护和自动装置的设计配置原则，综合运用所学专业知识，对电网的零序电流保护科学地进行整定。
1.2 继电保护的发展概况机电保护技术是随着电力系统的发展而发展起来的。
电力系统中的短路是不可避免的。
短路必然伴随着电流的增大，因而为了保护发电机免受短路电流的破坏，首先出现了反应电流超过一预定值的过电流保护。
19世纪90年代出现了装于断路器上并直接作用与断路器的一次式（直接反应于一次短路电流）的电磁型过电流继电器。
1901年出现了感应型过电流继电器。
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零序电流保护的整定计算
一、变压器的零序电抗
1、Y/△联接变压器
当变压器Y侧有零序电压时，由于三相端子是等电位，同时中性点又不接地，因此变压器绕组中没有零序电流，相当于零序网络在变压器Y侧断开（如图1所示）。
图1：Y/△联接变压器Y侧接地短路时的零序网络
2、Y0/△联接变压器
当Y0侧有零序电压时，虽然改侧三相端子是等电位，但中性点是接地的，因此零序电流可以经过中性点接地回路和变压器绕组。
每相零序电压包括两部分：一部分是变压器Y0侧绕组漏抗上的零序电压降I0XⅠ,另一部分是变压器Y0侧的零序感应电势I lc0X lc0（I lc0为零序励磁电流，X lc0为零序励磁电抗）。
由于变压器铁芯中有零序磁通，因此△侧绕组产生零序感应电势，在△侧绕组内有零序电流。
由于各相零序电流大小相等，相位相同，在△侧三相绕组内自成回路，因此△侧引出线上没有零序电流，相当于变压器的零序电路与△侧外电路之间是断开的。
所以△侧零序感应电势等于△侧绕组漏抗上的零序电压降I0’XⅡ。
Y0/△联接变压器的零序等值电路如图2所示。
由于零序励磁电抗较绕组漏抗大很多倍，因此零序等值电路又可简化，如图3所示。
在没有实测变压器零序电抗的情况下，这时变压器的零序电抗等于0.8～１.0倍正序电抗。
即：X0=(0.8～１.0)(XⅠ+XⅡ)= (0.8～１.0)X1。
本网主变零序电抗一般取0.8 X1。
图2：Y0/△联接变压器Y0侧接地短路时的零序网络
图3：Y0/△联接变压器Y0侧接地短路时的零序网络简化
二、零序电流保护中的不平衡电流
实际上电流互感器，由于有励磁电流，总是有误差的。
当发生三相短路时，不平衡电流可按下式近似地计算：
I bp.js=K fzq×f wc×ID(3)max
式中K fzq——考虑短路过程非周期分量影响的系数，当保护动作时间在0.1S以下时取为2；当保护动作时间在0.3S～0.1S时取为１.5；动作时间再长即大于0.3S时取为1；
f wc——电流互感器的10%误差系数，取为0.1；
I D(3)max——外部三相短路时的最大短路电流。
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