中性点直接接地系

I&A 0 I&B I&dB
U&dA U&A I&C I&dC
I&dB I&dC
则:
U&do
1 3
U&dA
1 3
U&A
横向不对称发生在系统某一点与 地之间。
纵向不对称发生在系统某两点之
I&o1,1
1 3
I&dB I&dC
间。
▪出现零序电压和零序电流是接地故障区别于 正常运行和相间短路故障的基本特征.
2.若零序Ⅰ段的动作时间大于断路器三相不同时合闸的时 间，则不需考虑 I0.u的nc 影响，按原则1整定。 3.若按原则2整定使启动电流过大，保护范围过小，可在
合闸时使零序Ⅰ段带一个小延时，按原则1来整定，以躲 过三相不同时合闸的时间。
C、当线路上采用单相自动重合闸时，按躲开在非全相运 行状态下又发生系统振荡时所出现的最大零序电流。
在小电流接地系统中发生单相接地故障时，由于 中性点非有效接地，故障点不会产生大的短路电流， 因此允许系统短时间带故障运行。这对于减少用户 停电时间，提高供电可靠性是非常有意义的。
近几年来两网改造，使中、小城市6～35kV配电 网电容电流有很大的增加，如不采取有效措施，将 危及配电网的安全运行。
1. 中性点接地电网特征
源自文库
线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗，而与I2电 源0的
数目和位置无关，当变压器Ｂ２中性点不接地时，则
因
为零序不构成回路。
➢零序功率 对于发生故障的线路，两端零序功率的方向与正序功率
的方向相反，零序功率的方向实际上是由线路流向母线。
➢保护安装处
在保护安装处
UA0
I0
Z
，零序电压与零序电
B10
流之间的相位差取决于变压器的零序阻抗角，而与被保护
线路的零序阻抗及故障点的位置无关。
但故障点离保护安装处愈远，流过保护安装处 的零序电流愈小。
4、零序电流保护
➢ 无时限零序电流速断保护（零序电流Ⅰ段保护） ➢ 限时零序电流速断保护（零序电流Ⅱ段保护） ➢ 零序过电流保护（零序电流Ⅲ段保护）
1）、零序电流Ⅰ段保护
U&d 0
纯感性负荷电流
U&d 0
考虑线路中的零序电阻
滞后电压90O
时，零序电压 U&d与0 零序 电流之间相位角为：
I&0
I&0
按规定正
I&0
I&0
I&0
零序电流 实际流向
忽略电阻时向量图
d 0 90 I&0
d 0
I&0
I&0
计及电阻时向量图
方向来看
零序电流 在电感中，电流滞后电压90o
从线路流
6～35kV配电网一般采用小电流接地方式，即中性 点非有效接地方式。包括中性点不接地、高阻接地、 经消弧线圈接地方式等。
中心点直接接地中性点电位固定为地电位，发生 单相接地故障时，非故障相电压升高不会超过1.4倍 运行相电压；暂态过电压水平也较低；故障电流很 大，继电保护能迅速动作于跳闸，切除故障，系统 设备承受过电压时间较短。因此，大电流接地系统 可使整个系统设备绝缘水平降低，从而大幅降低造 价。
3Ik0.JS
（2）动作时限
（3）灵敏度校验：
Ksen
3I k 0. min I
op.1
1.5
（2）相间过电流保护与零序过电流在动作时限上的比较
（3）灵敏系数
➢ 近后备
K sen
3I0.min 本 I
op
1.3
➢ 远后备
K sen
3I0.min 下 I
op
1.2
按灵敏度逐级配合的要求来整定，即本级的灵敏系数 要小于下一级的灵敏系数。保证本保护零序三段的保护 范围不超过相邻线路零序三段的保护范围。
U&d 0
零序电压分布
U&A0
U&B 0
变电所A母线
故障点
变压器中性点接地处的零序电压为０。
变电所B母线
纯感性负荷电流 滞后电压90O
U&d 0
I&0 I&0
I&0
忽略电阻时向量图
➢零序电流
U&k 0
考虑线路中的零序电阻 时，零序电压 U&d与0 零序 电流之间相位角为：
I&0 d0 90
d 0
a、躲开下级线路出口处单相或两相接地短路时可能出 现的最大零序电流：
I
op
K rel
3I 0. max
K rel
取1.2～1.3
b、躲开断路器三相触头不同期合闸时出现的最大零序电 流：
I
op
K rel
3I 0.unc
K rel
取1.1～1.2
说明： 1.按上述原则整定时，应选取较大者作为零序电流速断保 护的动作电流。
A XB1.0
X’d0
- I&0 I&0
B
X’’d0
XB2.0 在故障点
I&0 U&d 0
-
I&0
处，三相 不平衡的 程度最严
重，零序
电压最高
零序电压分布
U&A0
可以认为
U&d 0
在故障点
处有一个
U&B 0
零序电源 由此产生
零序电流
两相接地短路，设为d(1,1)BC
U&do
1 3
U&dA
1 3
U&A
I&0
I&0
I&0
I&0
计及电阻时向量图
零序电流只在故障点与中性点接地的变压器之间流 动，并由大地构成回路。零序电流比正序、负序电 流流动范围少。
当忽略回路的电阻时，I0 和I0 超前U&d0为90 ，当计 及电阻时，设零序阻抗角d0 80，则I0 和 I0 超前U&d 0 为180 d0 。
阻抗主要是变压器的感抗，零序电流的分布，主要决定于送电
中性点经消弧线圈接地
中性点接地方式涉及电网的安全可靠性、经济性； 同时直接影响系统设备绝缘水平的选择、过电压水平 及继电保护方式、通讯干扰等。一般来说，电网中性 点接地方式也就是变电所中变压器的各级电压中性点 接地方式。
我国110kV及以上电网一般采用大电流接地方式， 即中性点有效接地方式（在实际运行中，为降低单相 接地电流，可使部分变压器采用不接地方式），包括 中性点直接接地和中性点经低阻接地。
1）、优点
1）零序过电流保护灵敏度高，动作时限短； 2）受系统运行方式的影响较小； 3）不受系统振荡和过负荷的影响； 4）零序方向保护没有电压死区。 5）结构和工作原理简单。
2）、缺点
不能反映相间短路。
1) 正常运行或三相短路时
由于三相电压和电流是对称的. 故:
U0
1 3
UA
UB
UC
0
I0
1 3
IA IB IC
0
. UC
. UA
. UB
.
UA
2)
两相短路时,设为K
(2) BC
在故障点处:
UdA UA
UdB
UdC
1 2
UA
..
UC UB
IdA 0 IdB IdC
故故障点的 零序电压和
若按条件3计算的动作电流大于条件1、2的动作电流， 则将按条件1、2计算的结果设置为灵敏Ⅰ段；在非全相 振荡时闭锁；将条件3的结果设为不灵敏Ⅰ段。
2. 零序电流Ⅱ段保护
（1）动作电流 ➢ 两保护之间没有中性点接地的 变压器。
同一般的电流Ⅱ段
➢ 两保护之间有中性点接地的
变压器。
I op.1
K rel
中性点直接接地系统
什么叫做中心点
将3个电压源的负极性端X，Y，Z连接在一起形成一个接点， 记为N，称为电源的中点。从3个电压源的正极性端A，B，C 向外引出的3条输电线称为端线 俗称火线 ，电源中点引出的 线称为中线 俗称零线 。这就是三相电源的星形连接方式。”
中性接地的三种方式
中性点直接接地
中性点不接地
Ksen.1 <Ksen.2< Ksen.3< Ksen.4<… 。
5、方向性零序电流保护
1）、方向性零序电流保护原 理
系统图：（图2.45a） K1点故障图：（图2.45b） K2点故障图：（图2.45c）
2）、零序功率方向元件
1）、 3I0超前3U0 950 ~ 1100
2）、不存在死区。
6、对零序电流保护的评价
2.零序网络
纵上分析，在中性点直接接地的电网（又 称大接地电流系统，一般为110kV以上电网） 中发生接地短路时，将出现很大的零序电压和 电流，而正常运行以及相间短路情况下它们是 不存在的，因此可利用零序电压、电流来构成 接地短路的保护，具有显著的特点。
T1
A
d 1
B T2
C
～
1
2
系统接线
零序等效网络
Udo
1 3
UA
UB
UC
1 3
UA
1 2
UA
1 2
UA
0
零序电流为:
Ido
1 3
IdA IdB IdC
1 3
0
IdB
IdB
0
正常运行及相间短路时,均没有 零序电压和零序电流.
3) 单相接地短路，设为K(1)A(中性点接地系统)
▪在接地故障点, 故障相电压:
U&dA 0 U&dB U&B U&dC U&C
故障相电流:
I&A I&dA I&B I&C 0
▪故在故障点 的零序电压 零序电流为:
U&do
1 3
U&dB U&dC
1 3
U&B
U&C
I&O
1 3
I&dA
相间短路只有纵向不对称，接地短路既有横向不对称，也有纵向不对称。
4) 两相接地短路，设为K(1,1)BC
在故障点:
U&dB U&dC 0
向母线
利用对称分量的方法将电流和电压分解为正序、负序和零序分量。
U& 零序电流可以看成在故障点出现一个零序电源而产生的 ， d 0 经变压器中性点
构成回路，零序电流的方向仍规定从母线流向故障线路为正，而对零序电压的方向
是线路高于大地的电压为正。
3. 特点
零序分量的参数具有如下特点：
➢零序电压：
故障点的零序电压最高，变电所A 母线上零序电压为 UA，0 变电所Ｂ 母线上零序电压为 UB0