三段式零序电流保护(精)

实习(实训报告

实习(实训名称:电力系统继电保护课程设计学院:

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时间: 2017年 1月 5日

1设计题

目 ...............................................................................................................................3 2分

析设计要求 (4)

2.1设计规定 (5)

2.2本线路保护

计 .......................................................................................................................6 2.3 系统等效电路图.............................................................................. . (7)

3三段式零序电流保护整定计

算 ............................................................................................8 3.1 三段式零序电流保护中的原则 ...........................................................................................9 3.2 M侧保护 1零序电流保护Ⅰ段整定 (10)

3.3 N侧保护 1零序电流保护Ⅰ段整

定 (11)

4 零序电流保护评

价 ..............................................................................................................12 4.1原理与内容………………………………………………… . …………………………… .13

4.2零序电流保护的优缺点………………………………………………………………… ..13

5 总

结 (1)

4 参考文

献 ..........................................................................................................................................

1设计题目

如图 1所示为双电源网络中,已知线路的阻抗km X /4. 01Ω=, km X /4. 10Ω=,两侧系统等值电源的参数:

相电动势:

kV E E N M 3115== 各电源阻抗:

Ω==521M M X X , Ω==1021N N X X , Ω=80M X , Ω=150N X 。

设计要求:决定线路 MN 两侧零序电流速断保护Ⅰ段的整定值及保护范围。

图 1 双电源网络

2分析设计要求

2.1 设计规定

根据电力工程设计手册上的相关规定,电力系统的继电保护装置必须满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。对于 110kV 及以上电压等级有效接地电力网络线路,应按照规定装设反应接地短路和相间短路的保护装置。

(1对于接地短路:装设带方向和不带方向的阶段式零序电流保护;零序电流保护不能满足要求时,可装设接地距离保护,并应色一段或两段零序电流保护作为后备保护。

(2对于相间短路:单侧电源单回线路,应装设三相多段式电流或电压保护,如不能满足要求,则应设距离保护;双侧电源线路宜装设阶段式距离保护。

2.2 本线路保护设计

在电力系统中,当发生接地故障时,通过变压器接地丶构成短路通路,故障相流过很大的短路电流。 110kV 及以上电网,为中性点直接接地系统; 3~35kV 及以上电网,为中性点不接地或不直接接地(小接地电流系统。中性点直接接地电网,正常运行及发生相间短路时,均没有零序电压和电流;发生接地短路时将出现很大的零序电压和零序电流。出现零序电压和零序电流是接地故障有别于正常运行和相间短路故障的基本特征。

电力工程手册相关规定表明 110kV 及以上电网 , 在中性点直接接地系统中, 单相短路接地故障几率占总故障率的 70%~90%, 所以如何正确设置接地故障的保护

是该系统的中心问题之一。

零序电流保护指利用接地时产生的零序电流使保护动作的装置,叫零序电流保护。零序电流保护中,中性点直接接地系统发生接地短路,将产生很大的零序电流,根据零序电流分量构成保护,可以作为一种主要的接地短路保护。零序过流保护不反应三相和两相短路,在正常运行和系统发生振荡时也没有零序分量产生, 所以它有较好的灵敏度。但零序过流保护受电力系统运行方式变换影响较大,灵敏度因此降低,特别是短距离线路上以及复杂的环网中,由于速动段的保护范围太小,甚至没有保护范围,致使零序电流保护各段的性能严重恶化,使保护动作时间很长,灵敏度很低。在电缆线路上都采用专门的零序电流互感器,可以用来实现短路接地保护。

该系统网络是两端电源中性点直接接地 110kV 系统,因此发生单相短路接地故障时,系统中会出现零序分量,而正常运行时无零序分量,故可利用零序分量构成接地短路的保护。

2.3 系统等效电路图

经过计算,该系统的正序、负序、零序的等效电路图分别如图 2、 3、 4所示。其中各阻抗的计算结果如下: Ω=?=24833M 0X Ω==5X X M 2M 1 Ω=?=4515330N X Ω==10X 2N 1N X

Ω=?==84604. 1L X X 0L 0

Ω=?===24604. 0L X X 12L 1L X

正序等值电路:

图 2 正序等值电路图

负序等值电路:

X 1M M

X′2k

X" 2k N X 2N

图 3 负序等值电路图

零序等值电路:

图 4 零序等值电路图

3三段式零序电流保护整定计算

3.1 三段式零序电流保护中的原则

零序电流保护与三段式相间短路保护基本相似,也分为三段式:零序电流Ⅰ段为瞬时零序电流速断,只保护线路的一部分;零序电流Ⅱ段为限时零序电流速断, 可保护线路的全长,并与相邻线路零序电流速断保护相配合,带有 0.5s 延时,它与零序电

流Ⅰ段共同构成本线路接地故障的主保护;零序电流Ⅲ段为零序过电流保护,动作时限按阶梯原则整定,它作为本线路和相邻线路的单相接地故障的后备保护。零序电流速断(零序Ⅰ段保护零序电流与线路的阻抗有关,可以作出 30I 随线路长度 L 变化的关系曲线, 然后进行整定,起原则类似于相间短路的三段式电流保护。零序电流速断保护的动作电流的整定三个原则:

(1为保护选择性,动作电流应大于本线路末端单相或两相接地短路时流过保护安装处的可能出现的最大零序电流 3max . 0I , 即

max 0Ⅰ

rel Ⅰ 1 set 03·

I ?=I K Ⅰ rel K ---可靠系数,取 1.2~1.3. max . 03I ---线路末端的最大零序电流

求 max . 03I

故障点:本线路末端

故障类型:(假设∑∑=21X X

整定值按最大运行方式下考虑,即系统零序等值阻抗最小。单相接地短路最大零序电流:

∑∑Φ+?=011max

. 0233Z Z E I

(

单相接地短路 M 侧保护 1零序电流保护Ⅰ段整定值: max 0Ⅰ rel 1Ⅰ 1 set 03·

I ?=I K (

U f101

图 5 单相短路接地复合序网图

两相接地短路最大零序电流:

∑

∑Φ∑

∑∑∑

∑∑∑∑Φ+?=+?++?=010********, 1max

. 02333Z Z E Z Z Z Z Z Z E I

(

两相接地短路 M 侧保护 1零序电流保护Ⅰ段整定值: max 0Ⅰ rel 1, 1Ⅰ 1 set 03·

I ?=I K (

U f101

图 6 两相短路接地复合序网图

两者中取较大者:

{}

( (, 1, 1Ⅰ 1

01Ⅰ 10Ⅰ 10max set set set I I I =

(2应大于断路器三相不同期合闸(非全相运行时出现的最大零序电流 3bt . 0I bt . 0Ⅰ

rel Ⅰ set 03·I I K = 求 bt . 0I 3:

Ⅰ rel K ---可靠系数,取 1.1~1.2。两相先合,一相断线: ∑

∑??

∑

∑∑

∑∑∑∑∑?

+-?=+?

+?+-?

=010*******bt . 02333Z Z E E Z Z Z Z Z Z

Z Z E E I N M N M

一相先合,两相断线:

∑

∑-+?

=01bt . 0233Z Z E E I N

M ?

?????+-+-=∑∑∑∑01N 01N . 02E 3, 2E 3max 3Z Z E Z Z E I M M bt

两者中取较大者:

原则所得定值一般较大,保护范围缩小,灵敏度降低,此时可考虑使Ⅰ段带小的延时(0.1S 躲开不同时合闸时间。

(3当系统采用单相自动重合闸,单相短路故障被切除后,系统处于非全相运行状态, 并伴有系统振荡, 将出现很大的零序电流保护可能误动作。若按 (3 整定, 这动过电流过大,使保护范围缩小,不能发挥零序Ⅰ段的作用。应分别设灵敏Ⅰ段和不灵敏Ⅰ段套保护。

3.2 M侧保护 1零序电流保护Ⅰ段整定

根据上述零序电流保护原则(1对 M 侧保护 1零序电流保护Ⅰ段进行整定。

Ω=+=+=∑1088424X X 3Z L 0M 0M 0 Ω=+=+=∑29245X X Z M 1M 1M 1 本线路末端N 处:

单相接地短路最大零序电流:

(

∑∑Φ+?=011max

. 0233Z Z E I

=A 9. 1199108

2923

3=+??

单相接地短路 M 侧保护 1零序电流保护Ⅰ段整定值: A 87. 15599. 11993. 13·

I max 0Ⅰ

rel Ⅰ(11 set 0=?==?I K 两相接地短路最大零序电流: (

∑

∑Φ

∑

∑∑∑∑∑∑∑Φ+?

=+?+?+?=010********. 1max

. 02333Z Z E Z Z Z Z Z Z

Z Z E I A 813108

2293

3=?+?

两相接地短路 M 侧保护 1零序电流保护Ⅰ段整定值: A 9. 10568133. 13·I max 0Ⅰ

rel Ⅰ(1,11 set 0=?==?I K 两者中取较大者:

{}

A 87. 1559

max 1Ⅰ 101, 1Ⅰ 101Ⅰ 10Ⅰ 10===

( ( (, set set set set I I I I

保护范围校验:校验最小保护范围时,取值与上述计算真好相反;即整定时,若按单相计算,那么,校验时就要采用两相接地考虑。反之亦然。因此,该保护利用两相接地短路整定值进行保护范围的校验:

A L I set 9. 10564. 12411152Z Z E 23min

0Lmin Smax M 1110=+??=+?=

, ( KM L 7. 21min = %15%2. 36%10060

. 21≥=? (满足保护范围要求保护延时的整定:Ⅰ段带小的延时(0.1S 躲开不同时合闸时间,避免保护误动。

s 1. 0t 1set 0=I

3.3 N侧保护 1零序电流保护Ⅰ段整定

根据上述零序电流保护原则

(1对 M 侧保护 1零序电流保护Ⅰ段进行整定。Ω=+=+=∑1298445X 3Z 0N 0N 0L X Ω=+=+=∑342410X X Z 1L N 1N 1 本线路末端 M 处:

单相接地短路最大零序电流:

(

A Z Z E I 1. 10111293423323301N 1max

. 0=+??=+?=∑∑

单相接地短路 M 侧保护 1零序电流保护Ⅰ段整定值:

A 43. 13141. 10113. 13·

I max 0Ⅰ rel 1Ⅰ 1 set 0=?==?I K ( 两相接地短路最大零序电流:

(

A Z Z E I 1. 682129

23433233011. 1max

. 0=?+?=+?=∑∑Φ

两相接地短路 M 侧保护 1零序电流保护Ⅰ段整定值: A 73. 8861. 6823. 13·I max 0Ⅰ

rel Ⅰ(1,11 set 0=?==?I K 两者中取较大者:

{}

A 43. 1314

max 1Ⅰ 101, 1Ⅰ 101Ⅰ 10Ⅰ 10===

( ( (, set set set set I I I I 保护范围校验:

A L I set 73. 8864. 145111523Z Z E 23min

0Lmin Smax M 111

0=+??=+?=I

, ( KM L 2. 14min = %15%3. 26%10060

. 14≥=? (满足保护范围要求保护延时的整定:Ⅰ段带小的延时(0.1S 躲开不同时合闸时间,避免保护误动。

s 1. 0t 1set 0=I

4零序电流保护评价

4.1原理与内容 :

三相电流平衡时,没有零序电流,不平衡时产生零序电流,零序保护就是用零序互感器采集零序电流,当零序电流超过一定值(综合保护中设定,综和保护接触器吸合,断开电路。

零序电流互感器内穿过三根相线矢量。

正常情况下,三根线的向量和为零,零序电流互感器无零序电流。

当人体触电或者其他漏电情况下:三根线的向量和不为零,零序电流互感器有零序电流,一旦达到设定值,则保护动作跳闸。

零序一段:

①躲过下一段线路出口处单相或者两相接地短路时候出现的最大零序电流。

②躲开断路器三相触头不同期合闸时候所出现的最大零序电流。

两者比较取最大

零序保护零序二段:

与下一段线路的一段配合,即是躲过下段线路的第一段保护范围末端接地短路时, 通过本保护装置的最大零序电流。

零序二段的灵敏系数要大于 1.5, 不满足的话要与下一段线路的二段配合, 时限再抬高一个等级。

零序保护零序三段:

①与下一段线路的三段配合;

②躲开下一段线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流。

两者比较取最大。

零序三段的灵敏系数要大于 2(近后备;灵敏系数要大于 1.5(远后备

接地距离保护与零序电流保护配合才能构成完整的接地保护。接地距离保护的最大优点是瞬时段的保护范围固定 , 不受系统运行方式变化影响。接地距离三段保护难以反映高阻抗接地故障。零序电流保护则以保护高电阻故障为主要任务。

4.2零序电流保护的优缺点

零序电流保护的优点:

在中性点直接接地的电网中,由于零序电流保护简单、经济、可靠,作为辅助保护或后备保护获得了广泛的应用。具有以下特点:

(1敏性高

由于线路的零序阻抗较正序阻抗大,所以线路始端和末端接地短路时,零序电流变化显著,曲线较陡,因此零序电流Ⅰ段和零序电流Ⅱ段保护范围较长。

零序过电流保护按躲过最大不平衡电流来整定, 继电器的动作电流一般为 2A ~3A 。而相间短路的过电流保护要按最大负荷电流来整定, 动作电流值通常 5A

~7A 。所以,零序过电流保护灵敏性高。

零序电流保护受系统运行方式变化的影响要小,保护范围较稳定。因为系统运行方式变化时,零序网络不变或变化不大,所以零序电流的分布基本不变。

(2速动性好

零序过电流保护的动作时限比相间短路过电流保护的动作时限要短。

尤其是对于两侧电源的线路,当线路内部靠近任一侧发生接地短路时,本侧零序电流保护一段动作跳闸后,对侧零序电流将增大,可使对侧零序电流保护也相继动作跳闸,因而使总的故障切除时间更加缩短。

(3不受过负荷和系统振荡的影响

当系统中发生某些不正常运行状态,如系统振荡、短时过负荷,三相仍然是对称的,不产生零序电流,因此零序电流保护不受其影响,而相间短路电流保护可能受其影响而误动作,所以需要采取必要的措施以防止。

(4方向零序电流保护在保护安装处接地时无电压死区

零序电流保护较之其他保护实现简单、可靠,在 110kV 及以上的高压和超高压电网中, 单相接地故障约占全部故障的 70%~90%, 而且其他的故障也都是由单相故障发展起来的,所以零序电流保护就为绝大多数的故障提供了保护,具有显著的优越性,因此在中性点直接接地的高压和超高压系统中获得普遍应用。

零序电流保护的缺点:

(1受变压器中性点接地数目和分布的影响显著。对于运行方式变化或接地点变化很大的电网,保护往往不能满足系统运行所提出的要求。

(2在单相自动重合闸动作的过程中将出现非全相运行状态,在考虑到系统两侧的发电机发生摇摆,可能会出现较大的零序电流,可能影响零序电流保护的正确工作。

(3当采用自耦变压器联系两个不同电压等级的电网 (如 110kV 和 220kV 电网是, 则在任一电网中发生接地短路时都会在另一电网中产生零序电流,这使得零序电流保护的整定配合复杂化,兵增大了零序三段式保护的动作时限。

注意问题:(1当电流回路断线时 , 可能造成保护误动作。这是一般较灵敏的保护的共同弱点 , 需要在运行中注意防止。就断线机率而言 , 它比距离保护电压回路断线的机率要小得多。如果确有必要 , 还可以利用相邻电流互感器零序电流闭锁的方法防止这种误动作。

当电力系统出现不对称运行时 , 也要出现零序电流 , 例如变压器三相参数不同所引起的不对称运行 , 单相重合闸过程中的两相运行 , 三相重合闸和手动合闸时的三相断路器不同期 , 母线倒闸操作时断路器与隔离开关并联过程或断路器正常环并运行情况下 , 由于隔离开关或断路器接触电阻三相不一致而出现零序环流 , 以及空投变

压器时产生的不平衡励磁涌流 , 特别是在空投变压器所在母线有中性点接地变压器在运行中的情况下 , 可能出现较长时间的不平衡励磁涌流和直流分量等等 , 都可能使零序电流保护启动。

地理位置靠近的平行线路 , 当其中一条线路故障时 , 可能引起另一条线路出现感应零序电流 , 造成反方向侧零序方向继电器误动作。如确有此可能时 , 可以改用负序方向继电器 , 来防止上述方向继电器误判断。

由于零序方向继电器交流回路平时没有零序电流和零序电压 , 回路断线不易被发现 ; 当继电器零序电压取自电压互感器开口三角侧时 , 也不易用较直观的模拟方法检查其方向的正确性 , 因此较容易因交流回路有问题而使得在电网故障时造成保护拒绝动作和误动作。

5 总结

在电力系统中,当发生接地故障时,通过变压器接地丶构成短路通路,故障相流过很大的短路电流。

在继电保护中应该满足四性:即选择性,速动性,灵敏性,和可靠性。

通过本次的实习过程,更加熟悉了整定计算的主要内容和相应的方法。总体上问题不是很大,只是在相应零序电流的保护范围的确定上出现了一点问题。实践过程中难免会出现些许问题,但在不断的探讨和摸索中都能一一解决。这一过程为今后的学习,生活以及工作打下了一定的基础。

参考文献

[1]袁甄 . 从“四性”看微机型继电保护装置的系统软件设计 [A]. 2006中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集 [C], 2006 .

[2]王磊 , 吉木斯 . 浅析现代继电保护和厂用电自动化技术 [A]. 2006中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集 [C], 2006

[3]华中工学院编,电力系统继电保护原理与运行,北京,电力工业出版社, 1981年

[4]、吕继绍主编,继电保护整定计算与实验,武汉,华中工学院出版社, 1983年 3

[5]、王维俭编,电力系统继电保护基本原理,北京,清华大学出版社, 1991年 4

[6]、张志竟、黄玉铮编,电力系统继电保护原理与运行分析,上册,北京,中国电力出版社 1995年

2三段式电流保护的整定及计算

2三段式电流保护的整定计算 1、瞬时电流速断保护整定计算原则：躲开本条线路末端最大短路电流整定计算公式：式中： Iact——继电器动作电流 Kc——保护的接线系数 IkBmax——最大运行方式下，保护区末端B母线处三相相间短路时，流经保护的短路电流。 K1rel——可靠系数，一般取1.2～1.3。 I1op1——保护动作电流的一次侧数值。 nTA——保护安装处电流互感器的变比。灵敏系数校验：

式中： X1— —线路的单位阻抗，一般 0.4Ω /KM； Xsmax ——系统最大短路阻抗。要求最小保护范围不得低于15%～20%线路全长，才允许使用。 2、限时电流速断保护整定计算原则：不超出相邻下一元件的瞬时速断保护范围。所以保护1的限时电流速断保护的动作电流大于保护2的瞬时速断保护动作电流，且为保证在下一元件首端短路时保护动作的选择性，保护1的动作时限应该比保护2大。故：式中： KⅡrel——限时速断保护可靠系数，一般取1.1～1.2； △t——时限级差，一般取0.5S；灵敏度校验：

规程要求： 3、定时限过电流保护定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。要求作为本线路主保护的后备以及相邻线路或元件的远后备。动作电流按躲过最大负荷电流整定。式中： KⅢrel——可靠系数，一般取1.15～1.25； Krel——电流继电器返回系数，一般取0.85～0.95； Kss——电动机自起动系数，一般取1.5～3.0；动作时间按阶梯原则递推。灵敏度分别按近后备和远后备进行计算。式中： Ikmin——保护区末端短路时，流经保护的最小短路电流。即：最小运行方式下，两相相间短路电流。要求：作近后备使用时，Ksen≥1.3～1.5 作远后备使用时，Ksen≥1.2

三段式零序电流保护(精)

实习(实训报告实习(实训名称:电力系统继电保护课程设计学院: 专业、班级: 指导教师: 报告人: 学号: 时间: 2017年 1月 5日目录 1设计题目 ...............................................................................................................................3 2分

析设计要求 (4) 2.1设计规定 (5) 2.2本线路保护计 .......................................................................................................................6 2.3 系统等效电路图.............................................................................. . (7) 3三段式零序电流保护整定计算 ............................................................................................8 3.1 三段式零序电流保护中的原则 ...........................................................................................9 3.2 M侧保护 1零序电流保护Ⅰ段整定 (10) 3.3 N侧保护 1零序电流保护Ⅰ段整定 (11) 4 零序电流保护评价 ..............................................................................................................12 4.1原理与内容………………………………………………… . …………………………… .13 4.2零序电流保护的优缺点………………………………………………………………… ..13 5 总结 (1) 4 参考文献 .......................................................................................................................................... 15 1设计题目如图 1所示为双电源网络中,已知线路的阻抗km X /4. 01Ω=, km X /4. 10Ω=,两侧系统等值电源的参数:

段式电流保护的整定及计算

2三段式电流保护的整定计算1、瞬时电流速断保护整定计算原则：躲开本条线路末端最大短路电流整定计算公式：式中： Iact——继电器动作电流 Kc——保护的接线系数 IkBmax——最大运行方式下，保护区末端B母线处三相相间短路时，流经保护的短路电流。 K1rel——可靠系数，一般取～。 I1op1——保护动作电流的一次侧数值。 nTA——保护安装处电流互感器的变比。灵敏系数校验：式中： X1——线路的单位阻抗，一般Ω/KM； Xsmax——系统最大短路阻抗。要求最小保护范围不得低于15%～20%线路全长，才允许使用。 2、限时电流速断保护

整定计算原则：不超出相邻下一元件的瞬时速断保护范围。所以保护1的限时电流速断保护的动作电流大于保护2的瞬时速断保护动作电流，且为保证在下一元件首端短路时保护动作的选择性，保护1的动作时限应该比保护2大。故：式中： KⅡrel——限时速断保护可靠系数，一般取～； △t——时限级差，一般取；灵敏度校验：规程要求： 3、定时限过电流保护定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。要求作为本线路主保护的后备以及相邻线路或元件的远后备。动作电流按躲过最大负荷电流整定。

式中： KⅢrel——可靠系数，一般取～； Krel——电流继电器返回系数，一般取～； Kss——电动机自起动系数，一般取～；动作时间按阶梯原则递推。灵敏度分别按近后备和远后备进行计算。式中： Ikmin——保护区末端短路时，流经保护的最小短路电流。即：最小运行方式下，两相相间短路电流。要求：作近后备使用时，Ksen≥～作远后备使用时，Ksen≥ 注意：作近后备使用时，灵敏系数校验点取本条线路最末端；作远后备使用时，灵敏系数校验点取相邻元件或线路的最末端； 4、三段式电流保护整定计算实例如图所示单侧电源放射状网络，AB和BC均设有三段式电流保护。已知：1）线路AB长20km，线路BC长30km，线路电抗每公里欧姆；2)变电所B、C中变压器连接组别为Y，d11，且在变压器上装设差动保护；3）线路AB的最大传输功率为，功率因数，自起动系数取；4）T1变压器归算至被保护线路电压等级的阻抗为28欧；5）系统最大电抗欧，系统最小电抗欧。试对AB线路的保护进行整定计算并校验其灵敏度。解：（1）短路电流计算

变压器零序方向过流保护

零序方向过流保护小结变压器高压侧（110kV及以上）及中压侧一般为中性点直接接地系统(又称大接地电流系统),当发生接地短路时,将出现很大的零序电流,对变压器的电气性能产生极大的危害,因此必须配备接地短路保护。变压器单相接地短路的主保护为比率制动式差动或零序差动，同时应装设后备保护，作为变压器高压绕组和相邻元件接地故障的后备。一、变压器接地后备保护概述变压器因其绝缘水平和接地方式的不同，所配置的接地短路后备保护也不同。对于全绝缘变压器，中性点装设接地隔离刀闸和避雷器，隔离刀闸闭合为中性点直接接地方式，隔离刀闸断开为中性点不接地运行方式。中性点直接接地运行时用零序过流保护，中性点不接地运行时用零序过压保护。对于分级绝缘变压器，若其中性点绝缘水平低，中性点必须直接接地，若其中性点绝缘水平较高，则中性点可以直接接地，也可在系统不失去接地点的情况下不接地运行，其大多装设放电间隙。在220kV 系统中的变压器，他们的中性点仅部分接地，另一部分不接地。当发生接地故障时应先跳开不接地变压器，然后跳开接地变压器。因此，这类变压器接地后备保护的配置需要考虑该变压器中性点在系统中的接地情况。对于中性点未装设放电间隙的分级绝缘变压器，若其中性点直接接地，则用零序过流保护，若其中性点不接地，则用零序联跳保护。对于中性点装设放电间隙的分级绝缘变压器，中性点直接接地运行时用零序过流保护，中性点不接地时用间隙零序保护。综上所述，中性点直接接地变压器的接地故障后备保护无一例外地采用零序过流保护，对高中压侧中性点均直接接地的自耦变和三绕组变压器，当有选择性要求时，应增设零序方向元件。二、零序方向过流保护逻辑零序方向过流保护一般由“零序过流元件”和“零序方向元件”相与构成，如果带零序电压闭锁，所示。图1 零序方向过流保护逻辑框图零序电压闭锁元件的零序电压取自TV开口三角。零序过流元件的零序电流可以自产，也可取自中性点零序TA。零序方向元件的方向电压，可以取开口三角电压，也可以取自产，但方向电流必须取自产，而不能取中性点专用零序TA的电流。其原因在于，中性点零序电流对方向没有选择性。

零序电流及方向

零序电流及方向保护一、零序电流方向保护的基本原理； 1、基本原理；零序电流保护：在正常运行时没有零序电流，只有在接地短路时才有零序电流。并且流过保护的零序电流大小反应了短路点的远近；当短路点越近时，保护动作越快，短路点越远保护动作得越慢。输电线路零序电流保护是反应输电线路一端零序电流的保护。反应输电线路一端电气量变化的保护由于无法区分本线路末端短路和相邻线路始端的短路，为了在相邻线路始端短路不越级跳闸。所以反应输电线路一端电气量弯化的保护都要做成多段式保护。零序电流一段的任务：保护本线路的一部分。它的定值按躲过本线路末端（实质是躲过相邻线路始端）接地短路时流过保护的最大零序电流整定（其他整定条件姑且不论）。零序电流二段的任务：能以较短的延时尽可能地切除本线路范围内的故障。零序电流三段的任务：应可靠保护本线路的全长，在本线路末端金属性接地短路时有一定的灵敏系数。零序电流四段的任务：

起可靠的后备作用。第四段的定值应不大于300A，用它保护本线路的高阻接地短路。在110KV的线路上，零序电流保护中的第四段还应作为相邻线路保护的后备。零序电流保护只能用来保护接地故障，所以对于两相不接地的短路和三相短路不能起到保护作用。另外零序一段保护范围受运行方式的影响也较大，有时可能保护范围缩得很小，这一点比同样保护接地故障的接地距离一段要逊色得多。但是零序电流保护的最后一段——零序过电流保护，由于很灵敏，保护过渡电阻的能力很强，这一点又比接地距离第三段强；所以，现在有一些高压电网中有线路纵联保护，又配有保护接地短路的三段式的接地距离保护，并有双重化的保护配置，所以，生产一种保护装置的型号，把零序电流保护的第一段省略而只配零序电流保护二、三段；零序电流保护中：零序电流的大小与中性点接地的变压器的多少有很大关系。零序方向继电器的原理、实现方法、性能评述：零序方向继电器的最基本思想是比较零序电压的零序电流的相位来区分正、反方向的接地短路。零序电流以母线流向被保护线路的方向为其正方向。如果系统中各元件零序阻抗的阻抗角为80°，正方向短路时，零序电压超前零序电流的角度为：-100°，反方向短路时，零序电压超前零序电流的角度为80°；ARG表示的幅角，是分子相量超前分母相量

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。

三段式电流保护和零序电流保护习题

三段式电流保护和零序电流保护习题一、简答题 1. 继电保护的基本任务和基本要求是什么，分别简述其内容。 2. 后备保护的作用是什么，何谓近后备保护和远后备保护。 3. 说明电流速断、限时电流速断联合工作时，依靠什么环节保证动作的选择性，依靠什么环节保证保护动作的灵敏性和速动性。 4. 功率方向继电器90度接线方式的主要优点。 5. 中性点不接地电网发生单相接地时有哪些特征。 6. 简述零序电流方向保护在接地保护中的作用。二、计算题 1.如下图所示35kV 电网，图中阻抗是按37kV 归算的有名值，AB 线最大负荷9MW ，cos 0.9?=，自启动系数 1.3ss K =。各段保护可靠系数均取1.2（与变压器配合时取1.3），电流继电器返回系数为0.9，变压器负荷各自保护的动作时间为1s 。计算AB 线三段电流保护的整定值，并校验灵敏系数。 ~ S A B 6.39.4Ω Ω C 10Ω 30Ω 30Ω 12Ω 1 T 2 T D E 2. 如图所示35kV 单侧电源放射状网络，确定线路AB 的保护方案。变电所B 、C 中变压器连接组别为Ｙ，d11，且在变压器上装设差动保护，线路A 、B 的最大传输功率为MW P 9max =，功率因数为9.0cos =?，系统中的发电机都装设了自动励磁调节器。自起动系数取1.3。 3. 网络如图所示，已知：线路AB(A 侧)和BC 均装有三段式电流保护, 它们的最大负荷电流分别为120A 和100A ，负荷的自起动系数均为1.8；线路AB 第Ⅱ段保护的延时允许大于1s ；可靠系数2.1,15.1,25.1===I I I I I I rel rel rel K K K ，

零序电流保护课程设计

零序电流保护课程设计文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]

电力系统继电保护课程设计指导教师： XXXX 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2012 年7 月 7日

1 设计原始资料具体题目系统接线图如下图，发电机以发电机-变压器组方式接入系统，开机方式为两侧各开1台机，变压器T6 1台运行。参数为： φ115/E = 1.G3 2.G35,X X ==Ω 1.G1 2.G15,X X ==Ω 1.T1 1.T45,X X ==Ω 0.T10.T415,X X ==Ω 1.T615,X =Ω 0.T620,X =Ω A-B 50(138%)km L =?+B-C 40km,L =线路阻抗120.4/km,Z Z ==Ω 0 1.2/km,Z =Ω I rel 1.2,K =II rel 1.15K =。系统接线图试对1、2进行零序保护的设计。要完成的内容 ⑴ 请画出所有元件全运行时三序等值网络图，并标注参数； ⑵ 分别求出1、2零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的定值，并校验灵敏度； ⑶ 保护1、2零序Ⅰ、Ⅱ是否需要方向元件。 2 分析要设计的课题内容（保护方式的确定）设计规程继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，110~220kV 有效接地电力网线路，应按下列规定装设反应接地短路和相间短路的保护装置。 ⑴ 对于接地短路： ① 装设带方向和不带方向的阶段式零序电流保护； ② 零序电流保护不能满足要求时，可装设接地距离保护，并应装设一段或两段零序电流保护作为后备保护。 ⑵ 对于相间短路：

①单侧电源单回线路，应装设三相多段式电流或电压保护，如不能满足要求，则应装设距离保护； ②双侧电源线路宜装设阶段式距离保护。本设计的保护配置主保护配置电力系统正常运行时是三相对称的，其零序、负序电流值理论上是零。多数的短路故障是不对称的，其零、负序电流电压会很大，利用故障的不对称性可以找到正常与故障的区别，并且这种差别是零与很大值得比较，差异更为明显。所以零序电流保护被广泛的应用在110kV及以上电压等级的电网中。后备保护配置距离保护是利用短路发生时电压、电流同时变化的特征，测量电压与电流的比值，该比值反应故障点到保护安装处的距离，如果短路点距离小于整定值，则保护装置动作。在保护1、2、3和4处配备三段式距离保护，选用接地距离保护接线方式和相间距离保护接线方式。 3 短路电流及残压计算等效电路的建立将本题中的系统简化成三序电压等值网络，即正序网络如图1所示；负序网络如图2所示；零序网络，图3所示。

中性点直接接地系统的零序电流保护汇总

第三章中性点直接接地系统的零序电流保护一、零序电流保护及其在系统中的作用不对称短路的计算相当于在短路点增加了一个额外附加阻抗的三相短路如下: 可见零序电流的大小与系统运行方式有关。但零序电流在零序网罗中的分布只与零序网络的结构以及变压器中性点接地的数目和位置有关。图3-31（ b ）为其短路计算的零序等效网络。在零序等效网络中，零序电流看成是故障点F 出现一个零序电压U F0产生的，其方向取由母线流向故障点为正。零序电压的方向采用线路高于大地的电压为正。这样，A 母线的零序是电压表示为。 11)(oT o oA Z I U ??-= （3-48）该处零序电压与零序电流之间的相位差是由Z 0T1的阻抗角决定的，与线路的零序阻抗无关，线路两端零序功率方向实际上都是由线路流向母线，与正序功率的方向相反

利用零序分量构成线路接地短路的继电保护装置，由于工作原理与结构简单，不受负荷电流影响，保护范围比较稳定，正确动作率高达97%等优点，在我国大接地电流系统的不同电压等级电网的线路上，广泛装设带方向性和不带方向性的多段式零序电流保护，作为反应接地短路的基本保护。二、中性点直接接地系统变压器中性点接地原则中性点直接接地系统发生接地短路时，线路上零序电流的大小和分布，主要决定于电网中线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗以及中性点接地变压器的数目和位置，对于变压器中性点接地的原则：（1）发电厂及变电站低压侧有电源的变压器，若变电站中只有单台变压器运行，其中性点应接地运行，以防止出现不接地系统的工频过电压。（2）自耦变压器和有绝缘要求的其它变压器其中性点必须接地运行；（3）T接于线路上的变压器，以不接地运行为宜。当T接变压器低压侧有电源时，则应采取防止接地故障时产生工频过电压的措施，最好故障时将小电源解裂；（4）为防止操作过电压，在操作时应临时将变压器中性点接地，操作完毕后再将其断开。（5）从保护的整定运行出发，还应做如下考虑：变压器中性点接地运行方式的安排，应尽量保持同一厂（站）内零序阻抗基本不变，如：有两台及以上变压器时，一般只将一台变压器中性点接地运行，当该变压器停运时，将另一台中性点不接地变压器中性点直接接地运行，并把它们分别接于不同的母线上，当其中的一台中性点直接接地变压器停运时，将另

零序电流保护课程设计

电力系统继电保护课程设计专业：电气工程及其自动化班级：电气 XXX 姓名： XXXX 学号： XXXXXXXXX 指导教师： XXXX 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2012 年7 月 7日

1 设计原始资料 1.1 具体题目系统接线图如下图，发电机以发电机-变压器组方式接入系统，开机方式为两侧各开1台机，变压器T6 1台运行。参数为： φ115/E = 1.G3 2.G35,X X ==Ω 1.G1 2.G15,X X ==Ω 1.T1 1.T45, X X ==Ω 0.T10.T415,X X ==Ω 1.T615,X =Ω 0.T620,X =Ω A-B 50(138%)km L =?+B-C 40km,L =线路阻抗120.4/km,Z Z ==Ω 0 1.2/km,Z =Ω I rel 1.2,K =II rel 1.15K =。系统接线图试对1、2进行零序保护的设计。 1.2 要完成的内容 ⑴ 请画出所有元件全运行时三序等值网络图，并标注参数； ⑵ 分别求出1、2零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段的定值，并校验灵敏度； ⑶ 保护1、2零序Ⅰ、Ⅱ是否需要方向元件。 2 分析要设计的课题内容（保护方式的确定） 2.1 设计规程继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，110~220kV 有效接地电力网线路，应按下列规定装设反应接地短路和相间短路的保护装置。 ⑴ 对于接地短路： ① 装设带方向和不带方向的阶段式零序电流保护； ② 零序电流保护不能满足要求时，可装设接地距离保护，并应装设一段或两段零序电流保护作为后备保护。 ⑵ 对于相间短路：

三段式电流保护的整定及计算汇总

第1章输电线路保护配置与整定计算重点：掌握110KV及以下电压等级输电线路保护配置方法与整定计算原则。难点：保护的整定计算能力培养要求：基本能对110KV及以下电压等级线路的保护进行整定计算。学时：4学时主保护：反映整个保护元件上的故障并能以最短的延时有选择地切除故障的保护称为主保护。后备保护：主保护拒动时，用来切除故障的保护，称为后备保护。辅助保护：为补充主保护或后备保护的不足而增设的简单保护。一、线路上的故障类型及特征：相间短路（三相相间短路、二相相间短路）接地短路（单相接地短路、二相接地短路、三相接地短路）其中，三相相间短路故障产生的危害最严重；单相接地短路最常见。相间短路的最基本特征是：故障相流动短路电流，故障相之间的电压为零，保护安装处母线电压降低；接地短路的特征： 1、中性点不直接接地系统特点是： ①全系统都出现零序电压，且零序电压全系统均相等。 ②非故障线路的零序电流由本线路对地电容形成，零序电流超前零序电压90°。 ③故障线路的零序电流由全系统非故障元件、线路对地电容形成，零序电流滞后零序电压90°。显然，当母线上出线愈多时，故障线路流过的零序电流愈大。 ④故障相电压（金属性故障）为零，非故障相电压升高为正常运行时的相间电压。 ⑤故障线路与非故障线路的电容电流方向和大小不相同。

因此中性点不直接接地系统中，线路单相故障可以反应零序电压的出现构成零序电压保护；可以反应零序电流的大小构成零序电流保护；可以反应零序功率的方向构成零序功率方向保护。 2、中性点直接接地系统接地时零序分量的特点： ①故障点的零序电压最高，离故障点越远处的零序电压越低，中性点接地变压器处零序电压为零。 ②零序电流的分布，主要决定于输电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗，而与电源的数目和位置无关。 ③在电力系统运行方式变化时，如果输电线路和中性点接地的变压器数目不变，则零序阻抗和零序等效网络就是不变的。但电力系统正序阻抗和负序阻抗要随着系统运行方式而变化，将间接影响零序分量的大小。 ④对于发生故障的线路，两端零序功率方向与正序功率方向相反，零序功率方向实际上都是由线路流向母线的。二、保护的配置小电流接地系统（35KV及以下）输电线路一般采用三段式电流保护反应相间短路故障；由于小电流接地系统没有接地点，故单相接地短路仅视为异常运行状态，一般利用母线上的绝缘监察装置发信号，由运行人员“分区”停电寻找接地设备。对于变电站来讲，母线上出线回路数较多，也涉及供电的连续性问题，故一般采用零序电流或零序方向保护反应接地故障。对于短线路、运行方式变化较大时，可不考虑Ⅰ段保护，仅用Ⅱ段+Ⅲ段保护分别

零序方向保护

1采用零序方向保护的意义我国电力系统中性点接地方式有3种：中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地和中性点不接地方式。110 kV及以上电网的中性点均采用第1种接线方式，在这种系统中发生单相接地故障时接地短路电流很大，故称其为大接地电流系统。在大接地电流系统中发生单相接地故障的概率很高，可占总短路故障的70%左右，因此要求其接地保护能灵敏、可靠、快速地切除接地短路故障，以免危及电气设备的安全。大接地电流系统接地短路时，零序电流、零序电压和零序功率的分布与正序分量、负序分量的分布有明显区别： a.当系统任一点单相及两相接地短路时，网络中任何处的三倍零序电流和电压都等于该处三相电流或电压的矢量和，即： 3U0=UA+UB +UC 3I0＝IA＋I B＋IC b.系统零序电流分布只与中性点接地的多少及位置有关，图1为系统接地短路时的零序等效网络。式中EΣ——电源的合成电动势； Z0T1、Z0T2——变压器T1、T2的零序阻抗； Z01、Z02——短路点两侧线路的零序阻抗。当发电厂M侧的变压器中性点接地点增多时，Z0T1将减小，从而使I0和I01增大，I02减小。反之，I0和I01减小，I02增大。如果发电厂N侧的中性点不接地，则Z0T2=∞，I01也将增大且等于I0。两相接地短路时也可得到相应的结论。 c. 故障点的零序电压最高，变压器中性点接地处电压为0，保护安装处的电压U0A=-I0Z0T1，如图2所示。

d. 零序功率S0=I0U0。由于故障点的电压U0最高，对应故障点的S0也最大。越靠近变压器中性点接地处S0越小。在故障线路上，S0是由线路流向母线。综上所述，中性点直接接地系统发生接地短路时，将产生很大的零序电流分量，利用零序电流分量构成零序电流保护，可作为一种主要的接地短路保护。因为它不反映三相和两相短路，在正常运行和系统发生振荡时也没有零序分量产生，所以有较好的灵敏度。如线路两端的变压器中性点都接地，当线路发生接地短路时，在故障点与各变压器中性点之间都有零序电流流过。为保证各零序电流保护有选择性地动作和降低定值，必须加装方向继电器，使其动作带有方向性。零序功率方向是零序电流保护中的关键环节。在运行实践中，因方向继电器接线错误而造成的保护误动时有发生。因此做好零序功率方向的校验和接线正确性的判定至关重要。 2 零序功率方向继电器的接线零序功率方向继电器的正确接线，应使其动作特性为：当被保护线路或元件发生正方向接地故障时，零序电压和零序电流的相位关系应可靠进入继电器的灵敏动作区，而反方向接地故障时，继电器可靠不动作。传统习惯规定电流正方向为母线流向线路，同时取母线电压为电压升。当发生正方向接地故障时，零序电流超前零序电压为(180°-θ)，θ为系统零序电源阻抗角。一般θ角约在85°左右，则零序电流超前零序电压约为95°。传统的零序功率方向继电器，其动作最灵敏角有电流超前电压110°和电流滞后电压70°两种，即灵敏角为-110°和+70°，一般采用后者。对于灵敏角为-70°的继电器，由于其动作特性与故障情况相反，现场接线方式上考虑将零序电压的极性反向接入，零序电流正极性接入，这样就能够使继电器正确反应故障状态了。对于微机零序保护装置，其零序电流电压的接入分自产和外接两种情况。微机线路保护装置的零序电压电流均为自产，三相电压电流正极性接入即可。微机变压器保护中不同厂家的产品对零序电压电流的接入有不同要求，其中需要外接零序电压的，必须是正极性接入，这是和传统继电器的区别。 3 用负荷电流及工作电压测量零序功率方向继电器利用负荷电流及工作电压检验零序功率方向继电器接线正确性之前，必须对电压互感器开口三角引出的L、N线的极性进行核查。在正常情况下电压互感器开口三角两端电压UNL=0，故ULS=UNS，但L、N无法用试验的方法区分，因此，利用负荷电流及及工作电压检验零序功率方向

零序电流及方向

零序电流及方向 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

零序电流保护课程设计

零序电流保护课程设计 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

电力系统继电保护课程设计指导教师： XXXX 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2012 年7 月 7日

输电线路零序电流保护设计

辽宁工业大学电力系统继电保护课程设计（论文）题目：输电线路零序电流保护设计（2）院（系）：电气工程学院专业班级：电气091 学号： 090303027 学生姓名：霍怀鉴指导教师：（签字）起止时间： 2012.12.31-2013.1

课程设计（论文）任务及评语

续表注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算

摘要利用大接地电流系统中发生接地短路时出现零序电流的特点，可以构成反映零序电流大小的多段式零序电流保护。针对题给的输电线路进行继电保护设计，采用三段式零序电流保护方法，确定出最大、最小运行方式下的等值电抗。进行了接地短路的最大、最小短路电流的计算。进行了保护1、2、3的电流速断保护整定计算，并计算各自的最小保护范围。进行了保护2、3的限时电流速断保护定值计算，并校验了灵敏度。进行了保护1、2、3的过电流保护定值计算，确定保护1、2、3过电流保护的动作时限，校验保护1作进后备，保护2、3作远后备的灵敏度。绘制三段式电流保护原理接线图。并分析了动作过程。采用MATLAB建立系统模型进行了仿真分析。关键词：继电保护；零序电流保护；整定计算；MATLAB仿真；

目录第1章绪论 (4) 第2章输电线路零序电流保护整定计算 (6) 2.1 零序电流Ι段整定计算 (6) 2.1.1 零序电流Ι段动作电流的整定 (6) 2.1.2 灵敏度校验 (12) 2.1.3 动作时间的整定 (13) 2.2 零序电流Ⅱ段整定计算 (13) 2.3零序电流Ⅲ段整定计算 (15) 第3章零序保护原理图的绘制与动作过程分析 (16) 第4章 MATLAB建模仿真分析 (17) 第5章课程设计总结 (19) 参考文献 (20)

三段式电流保护的整定及计算

三段式电流保护的整定及计算 Prepared on 21 November 2021

Xsmax —— 系统最大短路阻抗。要求最小保护范围不得低于 15%～20%线路全长，才允许使用。 2、限时电流速断保护整定计算原则：不超出相邻下一元件的瞬时速断保护范围。所以保护1的限时电流速断保护的动作电流大于保护2的瞬时速断保护动作电流，且为保证在下一元件首端短路时保护动作的选择性，保护1的动作时限应该比保护2大。故：式中： KⅡrel——限时速断保护可靠系数，一般取～； △t——时限级差，一般取；灵敏度校验：规程要求：3、定时限过电流保护定时限过电流保护一般是作为后备保护使用。要求作为本线路主保护的后备以及相邻线路或元件的远后备。动作电流按躲过最大负荷电流整定。式中： KⅢrel——可靠系数，一般取～； Krel——电流继电器返回系数，一般取～；

Kss——电动机自起动系数，一般取～；动作时间按阶梯原则递推。灵敏度分别按近后备和远后备进行计算。式中： Ikmin——保护区末端短路时，流经保护的最小短路电流。即：最小运行方式下，两相相间短路电流。要求：作近后备使用时，Ksen≥～作远后备使用时，Ksen≥注意：作近后备使用时，灵敏系数校验点取本条线路最末端；作远后备使用时，灵敏系数校验点取相邻元件或线路的最末端； 4、三段式电流保护整定计算实例如图所示单侧电源放射状网络，AB和BC均设有三段式电流保护。已知：1）线路AB长20km，线路BC长30km，线路电抗每公里欧姆；2)变电所B、C中变压器连接组别为Y，d11，且在变压器上装设差动保护；3）线路AB的最大传输功率为，功率因数，自起动系数取；4）T1变压器归算至被保护线路电压等级的阻抗为28欧；5）系统最大电抗欧，系统最小电抗欧。试对AB线路的保护进行整定计算并校验其灵敏度。解：（1）短路电流计算注意：短路电流计算值要注意归算至保护安装处电压等级，否则会出现错误；双侧甚至多侧电源网络中，应取流经保护的短路电流值；在有限系统中，短路电流数值会随时间衰减，整定计算及灵敏度校验时，精确计算应取相应时间处的短路电流数值。 B母线短路三相、两相最大和最小短路电流为： =1590（A）

三段式电流保护的整定及计算

第1章??输电线路保护配置与整定计算重点：掌握110KV及以下电压等级输电线路保护配置方法与整定计算原则。难点：保护的整定计算能力培养要求：基本能对110KV及以下电压等级线路的保护进行整定计算。学时：4学时主保护：反映整个保护元件上的故障并能以最短的延时有选择地切除故障的保护称为主保护。后备保护：主保护拒动时，用来切除故障的保护，称为后备保护。辅助保护：为补充主保护或后备保护的不足而增设的简单保护。一、线路上的故障类型及特征：相间短路（三相相间短路、二相相间短路）接地短路（单相接地短路、二相接地短路、三相接地短路）其中，三相相间短路故障产生的危害最严重；单相接地短路最常见。相间短路的最基本特征是：故障相流动短路电流，故障相之间的电压为零，保护安装处母线电压降低；接地短路的特征： 1、中性点不直接接地系统特点是：

①全系统都出现零序电压，且零序电压全系统均相等。 ②非故障线路的零序电流由本线路对地电容形成，零序电流超前零序电压90°。 ③故障线路的零序电流由全系统非故障元件、线路对地电容形成，零序电流滞后零序电压90°。显然，当母线上出线愈多时，故障线路流过的零序电流愈大。 ④故障相电压（金属性故障）为零，非故障相电压升高为正常运行时的相间电压。 ⑤故障线路与非故障线路的电容电流方向和大小不相同。 ???因此中性点不直接接地系统中，线路单相故障可以反应零序电压的出现构成零序电压保护；可以反应零序电流的大小构成零序电流保护；可以反应零序功率的方向构成零序功率方向保护。 2、中性点直接接地系统接地时零序分量的特点： ①故障点的零序电压最高，离故障点越远处的零序电压越低，中性点接地变压器处零序电压为零。 ②零序电流的分布，主要决定于输电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻

零序电流保护的整定计算

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。

电力系统继电保护-答案

第一章填空题： 1.电力系统继电保护应满足(选择性)( 速动性)(灵敏性) ( 可靠性)四个基本要求。 2.电力系统发生骨子后，总伴随有电流（增大）电压（降低）线路始端测量阻抗的（减小）电压与电流之间相位角（变大） 3.电力系统发生故障时，继电保护装置应（切除故障设备），继电保护装置一般应（发出信号） 4.电力系统切除故障时的时间包括（继电保护动作）时间和(断路器跳闸)的时间 5.继电保护灵敏性指其对保护范围内发生故障或不正常工作状态的反应能力 6.继电保护装置一般由测量部分，逻辑环节和执行输出组成。 7.继电保护装置的测量部分是由被保护原件的（某些运行参数）与保护的整定值进行比较。选择题： 8我国继电保护技术发展过了五个阶段，其发展顺序是C A机电型晶体管型整流型集成电路型微机型 B机电型整流型集成电路型晶体管型微机型 C机电型整流型晶体管型集成电路型微机型 9电力系统最危险的故障C A单相接地B两相短路 C 三相短路 10电力系统短路时最严重的后果是C A电弧使故障设备损坏B使用户的正常工作遭到破坏C破坏电力系统运行的稳定性 11.继电保护的灵敏度系数K1m要求（C） (A)K1m<1 (B)K1m=1 (C)K1m>1 12.线路保护一般装设两套，它们是(B) (A)主保护 (B)一套为主保护，另一套为后备保护 (C)后备保护判断题： 13.电气设备过负荷时，继电保护应将过负荷保护设备切除。（错） 14.电力系统继电保护装置通常应在保护选择性的前提下，使其快速动作。（对） 15.电力系统在不正常工作状态时，继电保护不但发出信号，同时也把不正常工作的设备切除（错） 16.能使电流继电器从释放状态改变至动作状态的最大电流称为继电器的动作电流。（错）

三段式零序电流保护(精)

2三段式电流保护的整定及计算

三段式零序电流保护(精)

段式电流保护的整定及计算

变压器零序方向过流保护

零序电流及方向

第六节 变压器的零序电流保护

三段式电流保护和零序电流保护习题

零序电流保护课程设计

中性点直接接地系统的零序电流保护汇总

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零序方向保护

零序电流及方向

零序电流保护课程设计

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三段式电流保护的整定及计算

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