零序电流及方向
正序、负序、零序电流的关系及相关保护

正序、负序、零序电流的关系及保护对称分量法零序、正序、负序的理解与计算1、求零序分量:把三个向量相加求和。
即A相不动,B相的原点平移到A相的顶端箭头处。
注意B相只是平移不能转动。
同方法把C相的平移到B相的顶端。
此时作A相原点到C相顶端的向量些时是箭头对箭头这个向量就是三相向量之和。
最后取此向量幅值的三分一。
这就是零序分量的幅值方向与此向量是一样的。
2、求正序分量:对原来三相向量图先作下面的处理,A相的不动B相逆时针转120度C相顺时针转120度因此得到新的向量图。
按上述方法把此向量图三相相加及取三分一这就得到正序的A相用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C 两相。
这就得出了正序分量。
3、求负序分量注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。
A相的不动B相顺时针转120度C相逆时针转120度因此得到新的向量图。
下面的方法就与正序时一样了。
对电机回路来说是三相三线线制Ia+Ib+Ic=0三相不对称时也成立。
当Ia+Ib+Ic≠0时必有一相接地对地有有漏电流对三相四线制则为Ia+Ib+Ic+Io=0成立只要无漏电三相不对称时也成立因此零序电流通常作为漏电故障判断的参数。
负序电流则不同其主要应用于三相三线的电机回路在没有漏电的情况下即Ia+Ib+Ic=0三相不对称时也会产生负序电流负序电流常作为电机故障判断注意了Ia+Ib+Ic=0与三相对称不是一回事Ia+Ib+Ic=0时三相仍可能不对称。
注意了三相不平衡与零序电流不可混淆呀三相不平衡时不一定会有零序电流的同样有零序电流时三相仍可能为对称的。
这句话对吗?前面好几位把两者混淆了吧正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时把三相的不对称分量分解成对称分量正、负序及同向的零序分量。
只要是三相系统一般针对三相三线制的电机回路就能分解出上述三个分量有点象力的合成与分解但很多情况下某个分量的数值为零。
对于理想的电力系统由于三相对称因此负序和零序分量的数值都为零。
什么是正序、负序、零序电流

3)求负序分量:注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。A相的不动,B相顺时针转120度,C相逆时针转120度,因此得到新的向量图。下面的方法就与正序时一样了。
通过上述方法大家可以分析出各种系统故障的大概情况,如为何出现单相接地时零序保护会动作,而两相短路时基本没有零序电流。
在这里再说说各分量与谐波的关系。由于谐波与基波的频率有特殊的关系,故在与基波合成时会分别表现出正序、负序和零序特性。但我们不能把谐波与这些分量等同起来。由上所述,之所以要把基波分解成三个分量,是为了方便对系统的分析和状态的判别,如出现零序很多情况就是发生单相接地,这些分析都是基于基波的,而正是谐
从已知条件画出系统三相电流(用电流为例,电压亦是一样)的向量图(为看很清楚,不要画成太极端)。
1)求零序分量:把三个向量相加求和。即A相不动,B相的原点平移到A相的顶端(箭头处),注意B相只是平
移,不能转动。同方法把C相的平移到B相的顶端。此时作A相原点到C相顶端的向量(些时是箭头对箭头),这个向量就是三相向量之和。最后取此向量幅值的三分一,这就是零序分量的幅是负序电流,什么是零序电流
正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时,把三相的不对称分量分解成对称分量(正、负序)及同向的零序分量。只要是三相系统,就能分解出上述三个分量(有点象力的合成与分解,但很多情况下某个分量的数值为零)。对于理想的电力系统,由于三相对称,因此负序和零序分量的数值都为零(这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因)。当系统出现故障时,三相变得不对称了,这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了(有时只有其中的一种),因此通过检测这两个不应正常出现的分量,就可以知到系统出了毛病(特别是单相接地时的零序分量)。下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法,先决条件是已知三相的电压或电流(矢量值),当然实际工程上是直接测各分量的。由于上不了图,请大家按文字说明在纸上画图。
零序、正序、负序电流

欢迎阅读当前世界上的交流电力系统一般都是ABC三相的,而电力系统的正序,负序,零序分量便是根据ABC三相的顺序来定的。
正序:A相领先B相120度,B相领先C相120度,C相领先A相120度。
负序:A相落后B相120度,B相落后C相120度,C相落后A相120度。
零序:ABC三相相位相同,哪一相也不领先,也不落后。
的。
因为不管另一侧的接法如何,在这一侧加以零序电压时,总不能把零序电流送入变压器。
所以只有当变压器的绕组接成星形,并且中性点接地时,从这星形侧来看变压器,零序电抗才是有限的(虽然有时还是很大的)。
对于输电线路,零序电抗与平行线路的回路数,有无架空地线及地线的导电性能等因素有关。
零序电流在三相线路中是同相的,互感很大,因而零序电抗要比正序电抗大,而且零序电流将通过地及架空地线返回,架空地线对三相导线起屏蔽作用,使零序磁链减少,即使零序电抗减小。
平行架设的两回三相架空输电线路中通过方向相同的零序电流时,不仅第一回路的任意两相对第三相的互感产生助磁作用,而且第二回路的所有三相对第一回路的第三相的互感也产生助磁作用,反过来也一样.这就使这种线路的零序阻抗进一步增大。
零序电流在三相四线电路中,三相电流的相量和等于零,即Ia+Ib+IC=0如果在三相四线中接入一个电流互感器,这时感应电流为零。
当电路中发生触电或漏电故障时,回路中有漏电电流流过,这时穿过互感器的三相电流相量和不等零,其相量和为:Ia+I b+Ic=I(漏电电流)这样互感器二次线圈中就有一个感应电压,此电压加于检测部分的电子放大电路,与保护区装置预定动作电流值相比较,如大于动作电流,即使灵敏继电器动作,作用于执行元件掉闸。
这里所接的互感器称为零序电流互感器,三相电流的相量和不等于零,所产生的电流即为零序电流。
度,C相顺时针转120度,因此得到新的向量图。
按上述方法把此向量图三相相加及取三分一,这就得到正序的A相,用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。
零序电流互感器原理及接线方式

零序电流互感器原理及接线方式在电力系统中,'零序'这个名词出现在三相交流电不对称短路分析中.如果三相交流电的ABC三相的大小相等,矢量相位差彼此差120度,方向是A到B到C到A,此为'正序',如果方向是A到C到B到A的话,称为'负序'.如果ABC大小相等,方向相同,称为零序.如果A,B,C,的矢量和为0,则称分量中不包括零序分量.在三相系统中三相线电压之和恒为0,故线电压中没有零序分量.在没有中性线的星形接线中,Ia+Ib+Ic=0,因而不存在电流的零序分量.在三角形接法中,线电流是相电流之差,相电流中的零序分量在闭合的三角形中自成环流,线电流中没有零序分量.零序电流必须以中性线(或地线)作为通路,且中性线中的零序电流为一相零序电流的3倍.零序电流保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律:流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零,即∑I=0,它是用零序C.T作为取样元件。
在线路与电气设备正常的情况下,各相电流的矢量和等于零(对零序电流保护假定不考虑不平衡电流),因此,零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出(零序电流保护时躲过不平衡电流),执行元件不动作。
当发生接地故障时的各相电流的矢量和不为零,故障电流使零序C.T的环形铁芯中产生磁通,零序电流互感器的二次侧感应电压使执行元件动作,带动脱扣装置,切换供电网络,达到接地故障保护的目的。
零序电流互感器保护一般适合使用于TN接地系统。
因为当发生一相接地时,对TN-S系统Id回路阻抗包括相线阻抗Z1,PE线阻抗ZPE和接触阻抗Zf,即Zs=Z1+ZPE+Zf;对于TN-C系统,Id回路阻抗包括相线阻抗Z1,PEN线阻抗ZPEN和接触电阻Zf,即ZS=Z1+ZPEN+Zf;对于TN-C-S系统,Id回路阻抗包括相线阻抗Z1,PEN线阻抗ZPEN,PE线阻抗ZPE和接触电阻Zf,即ZS=Z1+ZPEN+ZPE+Zf,产生的单相接地故障电流Id=220/ZS,明显大于无故障时的三相不平衡电流,只要整定合适,就可检测出发生接地故障时的零序电流,以切断故障回路。
正序、负序、零序电流的关系及相关保护

正序、负序、零序电流的关系及保护对称分量法零序、正序、负序的理解与计算1、求零序分量:把三个向量相加求和。
即A相不动,B相的原点平移到A相的顶端箭头处。
注意B相只是平移不能转动。
同方法把C相的平移到B相的顶端。
此时作A相原点到C相顶端的向量些时是箭头对箭头这个向量就是三相向量之和。
最后取此向量幅值的三分一。
这就是零序分量的幅值方向与此向量是一样的。
2、求正序分量:对原来三相向量图先作下面的处理,A相的不动B相逆时针转120度C相顺时针转120度因此得到新的向量图。
按上述方法把此向量图三相相加及取三分一这就得到正序的A相用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C 两相。
这就得出了正序分量。
3、求负序分量注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。
A相的不动B相顺时针转120度C相逆时针转120度因此得到新的向量图。
下面的方法就与正序时一样了。
对电机回路来说是三相三线线制Ia+Ib+Ic=0三相不对称时也成立。
当Ia+Ib+Ic≠0时必有一相接地对地有有漏电流对三相四线制则为Ia+Ib+Ic+Io=0成立只要无漏电三相不对称时也成立因此零序电流通常作为漏电故障判断的参数。
负序电流则不同其主要应用于三相三线的电机回路在没有漏电的情况下即Ia+Ib+Ic=0三相不对称时也会产生负序电流负序电流常作为电机故障判断注意了Ia+Ib+Ic=0与三相对称不是一回事Ia+Ib+Ic=0时三相仍可能不对称。
注意了三相不平衡与零序电流不可混淆呀三相不平衡时不一定会有零序电流的同样有零序电流时三相仍可能为对称的。
这句话对吗?前面好几位把两者混淆了吧正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时把三相的不对称分量分解成对称分量正、负序及同向的零序分量。
只要是三相系统一般针对三相三线制的电机回路就能分解出上述三个分量有点象力的合成与分解但很多情况下某个分量的数值为零。
对于理想的电力系统由于三相对称因此负序和零序分量的数值都为零。
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。
零序电流及方向保护

小。 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。
25/57
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
M
1 2
N
0M I 0 N I 0N U
Z0 N
Z 0M
0K U
0K
U 0 N U0 N Z0 N I
0N U
0N U
N侧零序相位 关系如右图
0M U
0
0 N I
0为Z 0 N 的角度
5/57
1)内部接地时
1 2
2)N侧外部接地时
1 2
0M U
0 M I
Z0 N 0 K 0 K C 0 M I I Z0M Z0 N
19/57
其中,
C0 M
Z0 N — M侧零序电流分配系数。 Z0M Z0 N
I 0.set
I
K rel I 0.max K rel C 0 M .max I 0 K .max
整定时,取: 1)Z 0 N 为最大,Z 0 M 为最小; E0 E0 2)I 0 K .max max , 2 Z1 Z 0 Z1 2 Z 0
分解出零序分量之后,零序电压的分布如下:
M
1 2
N
0 N Z0 N I 0 N U
Z0 N
Z 0M
0M I
0K U
电力系统继电保护原理第2章3节中性点直接接地电网中接地短路的零序电流及方向保护

(4)采用单相自动重合闸时,还应躲过非全相运行期间系统 发生振荡所出现的最大零序电流 3 I0. f q。
如果 3I0. fq Idz ,I dz是按上述2个条件整定的起动电流
则设立两个零序Ⅰ段,分别为: 灵敏Ⅰ段:按(1)(3)条件整定,非全相运行时退出 不灵敏Ⅰ段:按(4)整定,非全相运行时不退出
复杂化。
作业: 2-41 复习题:60(做)、65、70、75、77、89、99、104、105
2021/4/4
21
变压器中性点。
(3)零序功率
方向:线路→母线。
(4)零序阻抗角
取决于ZB0 :
U A0 (I0 )Z B1.0
(5)运行方式变化
线路、中性点不变,零序网不变;
正2021负/4/4序阻抗变化间接影响零序(Ud1、
Ud2、Ud0
)
3
二、零序电压、零序电流的获取
1. 零序电压的获取 3U0 Ua Ub Uc
一次电流: 3I0 IA IB IC 2021/4/4优点:无不平衡电流,接线简单 5
三、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,反应零序电流增大的保护成为零序保护。
零序电流保护可装设在上图中的断路器1和2处。
由于零序电流保护对单相接地故障具有较高的灵敏度。零序 电流保护是高压线路保护中必配备的保护之一。
在可能误动的元件上装功率方向元件GJ0。 正方向:线路-母线; 反方向:母线-线路。 16
功率方向继电器GJ0 :
输入: U J -3U0 IJ 3 I0
向量图:
正方向短路: 3U0 3I0Zd0
3U 0
110
3 I0
3 I0
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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的角度。
零序方向继电器的性能评述:
1、正方向短路和反方向短路时零序电压和零序电流的夹角截
然相反,动作边界十分清晰,因性能良好,有良好的方向性。
2、继电器的动作行为与负荷电流无关,与过渡电阻大小无关。
3、系统振荡时不会误动。
(系统振荡时没有零序分量)
4、零序方向继电器只能保护接地故障,对两相不接地短路和
三相短路无能为力,这时它的一个缺陷。
但两相不接地短路和
三相短路的几率比较小。
零序电流和零序电压的获取:
一、零序电流的获取:
1、零序电流滤过器的方式
2、自产零序电流方式
二、零序电压的获取:
1、自产零序电压的方式
2、从TV开口三角处获取;
纵联保护:综合反应两端电气量变化学保护就称作纵联保护。
(也称
为绝对选择性保护)
通道类型:
1、电力线载波通道:使用信号频率是50-400KHZ;也把这种称为高频保护;
2、微波通道:使用信号的频率是300MHZ-300GHZ;也把这种保护称为微波保护;
虽然微波通道容量大,不存在通道拥挤问题,但由于上述原因目前利用微波通道传送继电保护信息并没有得到很大应用。
3、光纤通道:由于光纤通信容量大,因此可以利用它构成输电线
路的分相纵联保护,例如分相纵联电流差动保护、分相纵联距离等。
4、导引线通道:因为导引线的电缆必须要有足够的绝缘水平,只
适用小于十仅是的短线路上。
高频信号的性质:
在纵联方向、纵联距离保护中,通道中传送的是反应方向继电器和阻抗继电器动作行为的逻辑信号。