反应输电线路两点接地短路电流保护动作情况分析
电力配电线路故障原因分析及处理
电力配电线路故障原因分析及处理摘要：配电网是电网中重要的一环，它与电网的各种设备相连，电网发生故障后，电网将通过配网为客户供电。
当前配电线路运行中出现的问题很多，造成输电品质不佳，对电网的安全运行产生了很大的影响。
为提高配电线路的检修质量，必须对检修人员进行全面的分析，明确其主要原因，严格落实检修方案，增强安全意识，确保电网正常运行。
关键词：配电线路；线路故障；线路检修1电力系统配电线路常见故障1.1配电线路接地故障在电力系统中，通常将配电线路的接地划分为保护接地和工作接地。
其中，保护接地是指在电力设备的金属表面上设置接地装置，把电力设备内部的局部电流导入到地面，从而防止工人受到金属外壳的直接电击，从而避免了安全事故。
工作接地通常可分为三种类型，即中性点接地、防雷接地和塔接地。
通过中性点接地，可以使配电网的电压得到稳定；在雷击发生时，防雷接地能有效地阻止雷击对电力设施的损害；采用塔状接地，可以使电力装置的线路更加简单。
以上的接地技术在电力系统中起着举足轻重的作用，一旦有一种接地方式的缺陷，就会使配电系统的接地失效。
在设备安装过程中，配电线路具有设备正常运行、保护设备、减少故障等功能，对配电线路的正常运行也是保障检修人员生命安全的一项重要措施。
在配电网建设中，电力系统的接地网设计是建筑工人应重视的问题。
设备盖板、操作变压器、地杆等都是常见的保护接地设备，通常情况下，使用保护接地设备能使人身安全得到最大程度的保护。
在实际应用中，常忽略了保护接地设备的安装，严重影响了以后的使用。
若缺乏保护接地设备，将会使配电线路的绝缘点受到损坏，使电流过大、电压过高，长期下去，将会给电网带来极大的负荷，严重的会对电网的安全和生命安全产生不利的影响。
1.2配电线路短路故障鸟儿在这里逗留或筑巢，电线T型连接，角柱和绝缘开关的安装和连接不当，都会造成电力系统的短路。
鸟粪、鸟在飞行、着陆过程中展翅会导致绝缘子被污，从而导致线路短路；当鸟儿把树枝或其它物质搭在配电线路上时，会引起电力系统间的短路。
输电线路的电流保护
一、电流速断保护(电流I段)
电流速断保护：反应电流增大而瞬时动作的电流保护
1.几个基本概念 系统最大运行方式：就是在被保护线路末端发生短 路时，系统等值阻抗最小，而通过保护装置的短 路电流为最大的运行方式 系统最小运行方式：就是被保护线路末端发生短路 时，系统等值阻抗最大，而通过保护装置的短路电 流为最小的运行方式
继电器动作电流：
I
' dz j
I K jx nTA
' dz
Kjx—电流互感器的接线系数 结论 : 电流速断保护只能保护本条线路的一部分，而不能 保护全线路
保护范围（灵敏度KLm）计算（校验）
《规程》规定，在最小运行方式下，速断保护范围的 lb%＞（15%~20%）即
lmin ×100%≥（15~20）% lb % l AB
1. 工作原理 反应电流增大而动作,它要求能保护本条线路的全长和 下一条线路的全长。
作为近后备保护和远后备保护，其保护范围应包括下条 线路或设备的末端。 过电流保护在最大负荷时，保护不应该动作。
2.整定计算
（1）动作电流 按躲开被保护线路的最大负荷电流，且在自起动电流 下继电器能可靠返回进行整定：
二、接地故障时零序电流，零序电压及零序功率 的特点
（ 1 ）故障点的零序电压最高，离故障点越远，零序电 压越低。
二、接地故障时零序电流，零序电压及零序功率的特点 （2 ）零序电流的分布，决定于线路的零序阻抗和 中性点接地变压器的零序阻抗及变压器接地中性点的 数目和位置。 （3 ）故障线路零序功率的方向与正序功率的方向 相反，是由线路流向母线的。 （4 ）某一保护安装地点处的零序电压与零序电流 之间的相位差取决于背后元件的阻抗角。 （5）在系统运行方式变化时，正、负序阻抗的变 化，引起 Ud1 、 Ud2 、 Ud0 之间电压分配的改变，因而 间接地影响零序分量的大小。
输电线路保护
输电线路保护一、电网的电流保护输电线路的故障主要有相间短路、单相接地（在小接地电流系统中），或单相短路（在大接地电流系统中）。
最简单的相间短路保护和单相接地保护便是电流保护和交流绝缘监视装置。
按电流保护作用分类：1）相间短路保护：反映短路电流的全电流，称为电流保护；2）接地短路保护：反映短路电流的零序分量，称为零序电流保护。
反映相间短路的电流保护的分类：1）过电流保护过电流保护是反映电流增加而动作的保护。
动作电流是按最大负荷电流整定的，其保护范围延伸到相邻的下一段线路，为获得选择性，其时限按阶梯原则选择。
表示动作时间与流过保护装置的电流关系曲线称为过电流保护的时限特性：a、定时限特性：当通过保护装置的电流大于其动作电流时，保护装置就启动。
保护装置的动作时限是一定的，与通过保护装置的电流大小无关。
b、具有这种特性的过电流保护的动作时间与通过保护装置的电流大小成反比。
2）电流速断保护动作电流按躲过被保护线路外部短路时流过保护装置的最大短路电流来整定，以保证有选择性动作的保护称为电流速断保护。
3）限时电流速断保护能保护线路的全长，可用来作为被保护线路末端故障的主保护，且可作为瞬时电流速断保护的近后备。
4）三段式电流保护为保证迅速而有选择的可靠切除故障线路，一般在灵敏度能满足要求的35KV及以下的送电线路上，常装设瞬时电流速断、限时电流速断和过电流保护相配合而构成的一整保护装置，作为相间短路保护。
5）电网相间短路的方向电流保护方向电流保护主要由方向元件、电流元件和时间元件组成。
方向元件和电流元件必须同时动作以后，才能去启动时间元件，再经过时间元件延时后动作于跳闸。
二、电网的接地保护1、零序电流保护1）零序电流速断（零序I段）保护2）零序电流限时速断（零序II段）保护3）零序过电流（零序III段）保护2、方向性零序电流保护三、电网的距离保护1、距离保护的基本概念反映U/I=Z的保护，称为距离保护（阻抗保护）。
第二章输电线路故障分析(1)
t Ta
ic I m sin(t 120 ) I m 0 sin( 0 120 ) I m sin( 120 ) e
o 0 0
t Ta
2、讨论
iaa0
ia
iaa
ipa
t
ipa0
1、由上图及公式可见。短路至稳态时，三相中 的稳态短路电流为三个幅值相等、相角相差1200 的交流电流，其幅值大小取决于电源电压幅值和 短路回路的总阻抗。从短路发生至稳态之间的暂 态过程中，每相电流还包含有逐渐衰减的直流电 流，它们出现的物理原因是电感中电流在突然短 路瞬时的前后不能突变。很明显，三相的直流电 流是不相等的。
2、三相短路电流波形
由于有了直流分量，短路电流曲线便不与时间轴对称，
而直流分量曲线本身就是短路电流曲线的对称轴。 因此，当已知短路电流曲线时，可以应用这个性质把 直流分量从短路电流曲线中分离出来，即将短路电流 曲线的两根包络线间的垂直线等分。
3、直流分量起始值越大，短路电流瞬时值越大。 4、三相中直流电流起始值不可能同时最大或同 时为零。
由于三相电路对称，只要用（α+120º ）和 （α-120º ）代替式中的α就可分别得到b相 和c相的电流表达式
ia I m sin(t ) I m 0 sin( 0 ) I m sin( ) e
t Ta
ib I m sin(t 120o ) I m 0 sin( 0 1200 ) I m sin( 1200 ) e
由于使用快速保护和高速断路器后，工程计算在 多数情况下，只要求计算短路电流基频交流分量 的初始值，即次暂态电流。 只要把系统所有的元件都用其次暂态参数代表， 次暂态电流的计算就同稳态电流的计算一样了。 系统中所有静止元件的次暂态参数都与其稳态参 数相同，而旋转电机的次暂态参数则不同于其稳 态参数。 若需要计算短路后任意时刻的周期电流值，则往 往是利用运算曲线法。
电力系统短路分析
目录
CONTENTS
• 电力系统短路概述 • 短路电流计算 • 短路故障分析 • 电力系统短路保护 • 短路分析案例 • 结论与展望
01 电力系统短路概述
短路定义与分类
பைடு நூலகம்
短路定义
在电力系统中，由于某种原因导致电 路中的电流不经过负载直接流回电源 的现象。
短路分类
根据短路发生的位置和短路电流的大 小，可以分为单相短路、两相短路和 三相短路。
详细描述
针对传统短路保护装置存在的不足，研发了一种新型的短路保护装置。通过在多个场景下的应用和测试，该装置 表现出良好的性能和稳定性，能够有效提高电力系统的安全性和可靠性。
06 结论与展望
短路分析的重要性和意义
保障电力系统安全稳定运行
短路故障是电力系统中最常见的故障之一，对其进行准确分析有 助于及时发现和解决故障，降低对整个系统的影响。
系统稳定性下降
短路可能导致系统电压下降，影响电力系统 的稳定性。
火灾风险
短路可能导致电弧产生，引发火灾。
02 短路电流计算
短路电流计算方法
欧姆定律法
基于欧姆定律，通过系 统各元件的电阻和电感 计算短路电流的大小。
叠加法
将系统中的各个元件对 短路电流的贡献分别计 算，然后进行叠加得到
总短路电流。
等效电压源法
通过分析电流和电压的波形来判断 是否存在短路故障。
04
短路故障的预防与处理
加强设备维护和检修
定期检查设备的绝缘状况和运行状态， 及时发现并处理潜在的故障隐患。
提高设备质量
选用高质量的设备和材料，减少设备 故障和绝缘损坏的可能性。
安装保护装置
在关键设备和线路安装保护装置，如 断路器和熔断器，以便在发生短路故 障时及时切断电路。
4输电线路继电保护
P UICOS
(2) 接线方式
① 零度接线
对A相的功率方向继电器，加入电压UK ( U A)和电
流 IK ( IA)，则当正方向短路时
KA
arg
U A Ik1A
k1
反方向短路时，KA
arg
k
U A Ik2A
180 k2
Krel Kss K re
I lm ax
(4-12)
式中 Krel ——可靠系数，一般采用1.15~1.25；
K—ss 自起动系数，数值大于1； K—re —电流继电器的返回系数，一般采用0.85。
(2) 按选择性的要求整定过电流保护的动作时限
k2
k1
图4-8 单侧电源放射形网络中过电流保护动作时限选择说明
在一般情况下，距离保护装置由以下元件组成，其逻辑
关系
如图4-21 起动
所示。
Z
Z
t
≥1
&
出口
跳闸
Z
t
图4-21 三段式距离保护的组成元件和逻辑框图
4.3 双侧电源网络相间短路保护
在线路两侧都装上阶段式电流保护(因为两侧均有 电源)，则误动的保护都是在自己保护线路的反方向发 生故障时，由对侧电源供给的短路电流所致。
set
情况，此时为负值，如图4-13所示。
set k set
k
k set
set k
set k
k set
k set
set
k
k set
图4-11测量阻抗在圆内 图4-12 测量阻抗在圆外 图4-13 ZK超前于Zset的向量关系
图9-20 距离保护的作用原理 (a) 网络接线ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ(b) 时限特性
两相接地短路导致35kV线路跳闸事故分析
莱钢科技第4期（总第204期）两相接地短路导致35kV线路跳闸事故分析李传红-李传东S耿波2,时鹏I（1检修事业部;2机械动力部）摘要：对两相接地短路导致35kV馈出线路跳闸事故，进行查找和原因分析，并提出防范措施,供同行参考。
关键词：接地;短路;跳闸;分析0前言中性点不接地系统发生单相接地时，因线路的线电压无论其相位和量值均未发生变化，该系统中的用电设备仍能照常运行，但不允许长期运行，因此时另外两相对地电压将会升高,最高可至线电压,很可能造成绝缘薄弱点击穿接地,形成两相接地短路,致使线路跳闸失电。
本文结合我公司电网一起实际运行故障案例.对两相接地短路致35kV线路跳闸失电事故的原因进行了分析，并提出了防范措施。
供参考。
1事故现象8月26日05：16：55,110kV银山变电站综保监控后台微机显示35kV精炼1线3512零序皿段接地，小电流接地选线装置显示35kV I段母线C 相接地，接地线路为35kV精炼I线3512。
05：19：02,银山站35kV精炼I线断路器速断保护动作跳闸，动作电流值Idz=78.06（A）,电流互感器变比为600/50同时,35kV棒材I线用户棒材厂的进线断路器及其广主变保护动作跳闸。
35kV精炼I线、35kV棒材厂进线断路器跳闸，导致特钢事业部5"连铸机、6*连铸机、2"精炼炉停机，棒材厂轧材生产线失电停机;同时，因供电系统低电压导致炼铁厂、炼钢厂、焦化厂部分设备失电停机。
两相接地短路故障及其供配电一次系统简图如图1所示。
2故障查找查阅110kV银山变电站故障录波信息：05：16：55,作者简介：李传红（1978-），女,2015年毕业于大连理工大学机械设计制造专业。
高级工程师，从事设备检修技术工作。
35kV精炼I线3512的C相接地；05：19：02,35kV 棒材I线3515A相接地报警，与此同时，银山站35kV精炼I线断路器速断保护动作跳闸。
短路保护分析报告范文
短路保护分析报告范文一、引言短路保护是现代电气系统中至关重要的组成部分，其作用是在电路发生短路故障时及时切断电源，防止发生火灾、电气设备损坏甚至人身伤害。
因此，短路保护的可靠性和效果对于电力系统的安全运行具有重要意义。
本报告旨在通过对短路保护的分析和评估，探讨其在电气系统中的应用。
二、短路故障类型电力系统中常见的短路故障类型包括线路短路、设备内部短路和接地故障。
线路短路通常是由于线路绝缘损坏、异物侵入或外力破坏等造成的。
设备内部短路主要是由于设备元件故障或老化引起的。
接地故障是指电气设备的金属部分与地之间发生短路，常见的故障为金属外壳与地之间的接地故障。
三、短路保护原理短路保护主要依靠电流保护进行，其原理是在电路中设置保护装置，通过检测电流变化来判断是否发生短路故障，并及时切断电源。
常见的短路保护装置有熔断器、断路器和差动保护装置等，它们都能够实现快速的短路故障切除。
四、短路保护装置的选择在选择短路保护装置时，需要考虑电气系统的负荷特性、故障类型和故障电流等因素。
一方面，保护装置的额定电流应大于电路的额定电流，以确保在正常工作时不发生误动作。
另一方面，保护装置的动作时间要远小于故障电流持续时间，以保证在发生故障时及时切断电源。
此外，根据电气系统的负荷特性和故障类型，还需考虑相应的保护功能，如过载保护、短路保护和接地故障保护等。
五、短路保护的常见问题和解决方案在实际应用中，短路保护常常会遇到一些问题。
例如，保护装置的调试和动作特性难以确定，容易误动作或漏动作。
针对这些问题，可以采取如下解决方案：加强对保护装置的调试和测试，确保其动作特性符合设计要求；定期检测保护装置的性能，及时发现和排除故障；提高操作人员的技能水平，加强对电气系统的维护和管理。
六、短路保护的改进方向当前，随着电力系统的发展和智能化水平的提高，短路保护也面临着新的挑战和机遇。
为了提高保护的可靠性和精确性，可以考虑以下改进方向：引入智能保护装置，实现对电气系统的在线监测和故障诊断；采用远方保护通信技术，实现跨区域的保护协调和联动；研究和应用新型保护方法，如基于机器学习的保护算法和自适应保护装置等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
反应输电线路两点接地短路电流保护动作情况分析
摘要:在35 kV及以下的单侧电源辐射形长线路中,往往采用三段式电流保护。
在小电流电网中,当发生单相接地故障,可以继续运行1～2 h,因此发生两点接地时,保护动作只需要切除一个接地点。
文章分析了小接地电流电网中两点接地短路故障电流保护的动作情况。
关键词:三段式电流保护;两点接地短路;小接地电流
当电力系统中发生短路故障时,其重要特征之一,是短路故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将大大增加至超过负荷电流的短路电流。
利用短路时电流增大的特点构成的保护叫电流保护。
电流保护是一种最简单,投资最小的保护,并且在一般情况下能可靠、快速切除故障,因此在35kv及以下的单侧电源辐射形电网中得到广泛应用。
但电流保护受系统运行方式和电力系统中性点的运行方式的影响,文章主要分析了小接地电流电网中两点接地短路故障电流保护的动作情况。
1三段式电流保护
为了有选择性地切除故障,电流保护按时间阶梯原理构成:电流速断保护(Ⅰ段电流保护),带时限电流速断保护(Ⅱ段电流保护)及过电流保护(Ⅲ段电流保护)三段式电流保护构成。
第一段:反映电流增大而瞬时动作的电流速断保护的瞬时段;第二段:反映电流增大而有时限动作的带时限电流速断保护的限时段;第三段:按时间阶梯性原则整定的后备保护-过电流保护段。
三段式电流保护在35 kV及以下的单侧电源辐射电网线路上反映相间短路的保护往往采用三段式电流保护,Ⅰ段电流保护和Ⅱ段电流保护构成主保护, Ⅲ段电流保护作为后备保护。
在某些情况下,保护仅有其中的一段或两段构成,在单侧电源的终端单回线路上,通常仅需装设电流速断保护和过电流保护。
2反应相间短路电流保护的接线方式
电流保护的接线方式是指保护中电流继电器与电流互感器二次绕组之间的连接方式。
对于反应线路相间短路的电流保护,主要有三相三继电器的完全星形接线方式和两相两继电器的不完成星形接线方式。
①三相三继电器完全星形接线。
将三只电流互感器二次绕组与三个电流继电器按相连接在一起,互感器和电流继电器均接成星形,每一电流继电器流过相应电流互感器二次侧电流,三个继电器的触点并联连接,构成“或”门电路,如图1所示。
每相上均装有电流继电器,所以能反应各种相间短路(包括两点接地形成的相间短路)和中性点直接接地的单相接地短路。
②两相两继电器不完全星形接线。
两相两继电器不完全星形接线与完全星形
接线相比,就是某一相上不装设电流互感器和电流继电器,一般是B相不装设,两只电流继电器的触点采用并联连接,如图2所示。
这种接线方式较为简单、经济,在中性点直接接地和中性点非直接接地电网中,广泛作为相间短路的保护接线。
但不能作为没有装设互感器和电流继电器哪一相的单相短路。
3中性点不接地系统的两点接地短路
在中性点不接地的小接地电流电网中,当发生单相接地故障时,只有很小的接地电容电流,而且三相的相间电压,线电流仍然保持对称,对负荷没有影响,允许带一个接地点继续运行1~2 h。
但当发生单相接地故障时,非故障相对地电压升高为正常电压的倍,对线路及设备的绝缘构成一种威胁,这时采用绝缘监察装置动作发信号。
在小接地电流电网中,在不同线路不同相别的两点同时发生接地,将形成两点接地短路。
在不同线路两点发生接地短路分为并联线路和串联线路两种情况:在并联接线电网中,如图3所示,1L线路的A相和2L线路的C相接地,形成两点接地短路(其它不同相别两点接地不再重复),短路电流流过1L线路的A相和2L 线路的C相;在串联接线电网中,如图4所示,1L线路的C相和2L线路的B相接地,形成两点接地短路,短路电流流过1L线路的C相和2L线路的B相。
在两点接地短路时,为了提高供电的可靠性,只需要切除一个接地点。
当采用三相三继电器完全星形接线时,如果两线路电流保护的动作时间相等,两条线路将同时被切除,这与只切除一个接地点的要求不相符,三相三继电器完全星形接线不适用于小接地电流电网。
4两相两继电器接线反映两点接地短路动作情况
分析
在小接地电流电网中,发生两点接地短路,为了保证可靠切除一个接地点,电流保护一般采用两相两继电器的接线方式。
在并联接线的电网中,电流互感器可以装设在两条线路同名的两相上和不同名的两相上,下面分别就电流互感器两种装设的不同方式讨论电流保护的动作情况:
①电流互感器和保护装置装在同名相。
各线路的电流互感器和相应的保护装置都装在同名相A、C相上,如图3所示。
对于发生不同线路的两点接地短路,可以有六种不同的组合,对这六种不同组合的两点接地故障,电流保护的动作情况如表1所示。
采用两相两继电器不完全星形接线,保护装置装在同名相上,有2/3的机会切除一条线路,有1/3的机会同时切除两条线路。
②电流互感器和保护装置装在非同名相。
各线路的电流互感器和相应的保护装置都装在非同名相上,如线路1L装在A、C相上,线路2L装在B、C上。
对于六种不同组合的两点接地短路,电流保护动作情况如表2所示。
采用两相两继电器不完全星形接线,保护装置装在同名相上,有1/3的机会切除一条线路,有1/2的机会同时切除两条线路,1/6的机会两套电流保护不动作。
在串联接线的电网中,当发生两点接地短路时,按照保护动作选择性的要求,希望只切除距离电源侧较远的线路,缩小停电范围。
采用两相两继电器的不完全星形接线,且保护装在同名相时,如图4所示。
电流保护动作情况与并联接线一样,同时由于线路1L的动作时间比线路2L的动作时间长,有2/3的机会切除后一条线路,有1/3的机会无选择性切除前一条线路,扩大停电范围。
如采用三相三继电器完全星形接线,保护的动作值和时间按要求配合整定,能保证100%切除后一条线路。
中性点不接地的小接地电流电网,在并联接线线路,采用两相两继电器电流保护接线,保护装置装设在同名相上,能保证2/3的机会切除一条线路,1/3的机会同时切除两条线路。
保护装置装在非同名相上1/3的机会切除一条线路,1/2的机会同时切除两条线路,1/6的机会两套电流保护不动作。
一般在中性点不接地的并联接线电网中,采用两相两继电器不完全星形接线,且保护装置装设于同名相。
5结语
中性点不接地电网中,不同线路不同相别两点接地短路发生在并联接线比串联接线的线路上概率大得多,当采用两相两继电器不完全星形接线,且电流保护装置装设在同名相上可保证2/3的机会切除一条线路,提高供电的可靠性。
同时两相两继电器不完全星形接线方式较为简单、经济。
中性点非直接接地的并联电网中的相间短路保护一般采用装设在同名相上两相两继电器不完全星形接线。
参考文献:
[1] DLT5163-2002,水电工程三相交流系统短路电流计算[S].。