继电保护课件零序电流保护

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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。
高压线路保护(110kV及以上)配备的保护有: (1)零序(电流)保护;(2)距离保护;(3)高频保护
三段式零序电流保护
(1)零序电流速断保护(零序Ⅰ段) (2)零序电流限时速断保护(零序Ⅱ段) (3)零序过电流保护(零序Ⅲ段)
零序电流保护的起动电 流整定类似反映线电流的 电流保护。
必须基于故障零序电流 的计算,根据不同地点接 地故障时零序电流大小的 不同来整定。
1.零序电流速断保护(零序Ⅰ段)
整定原则: (1)起动电流整定值 躲开(大于)本线路末端发生单相或两相接地故障可能出现 的最大零序电流 3 I0 . m a x 。
①系统全相运行时: 灵敏I段起作用 (单相故障时保护首次动作由灵敏I段切除)。
②系统非全相运行时(保护已首次动作跳开故障相QF): 灵敏I段退出(即被闭锁),不灵敏I段起作用
(若ZCH重合于永久故障上,保护由不灵敏I段再次切除; 若不灵敏I段动不了,则只能由带延时的II段或后备保护 切除)
2、保护范围: 零序电流I段也不能保护本线路全长, 但保护范围比相间短路电流I段大
中性点直接接地电网(大接地电流系统): 变压器中性点直接接大地。
线 110kV及以上电网-中性点直接接地 路66kV及以下电网 -中性点不接地或不直接接地
对于中性点直接接地电网,利用接地短路时出现很大零序 电流的特点,构成:
(1)零序电流保护 Baidu Nhomakorabea2)零序方向电流保护 正方向规定:零序电压:线路-大地 ;零序电流:母线-线路
Id zKk3I0.max K k 是零序Ⅰ段可靠系数,一般取1.2~1.3。
(2) 动作时限,一般为:
t0 0
所以,零序Ⅰ段的保护范围仍为本线路首端一部分。
零序Ⅰ段整定起动电流时需考虑的特殊情况
(3)躲开断路器三相触头不同期合闸的最大零序电流3 I0. b t
Idz Kk 3I0.bt 其中,K k 是大于1的可靠系数。
一、接地短路时零序分量的特点
(1()1零)序电压
故障点最高,中性点最低
(2)零序电流
由故障零序附加电源Ud0 产生; 从故障点流向接地的
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 :
UA0 (I0 )Z B1.0
(5)运行方式变化
线路、中性点不变,零序网不变;
正负序阻抗变化间接影响零序(Ud1、 Ud2、Ud0 )
中性点直接接地电网中接地短路 的零序电流及方向保护
§3 电网接地故障的零序保护
§3-1 中性点接地方式及特点
直接接地
1、中性点接地方式
不接地
非直接接地经消弧线圈接地
经高阻接地
2、单相接地故障时,不同中性点接地方式的特点
(1)中性点不接地系统
*无短路回路,无Id,只有经等效对地C形成的大容抗回路, 故障点只有较小的IC,允许系统继续运行1~2h,保护不需 跳闸,因此供电可靠性相对较高。
*故障相对地电压降低,但非故障相对地电压升高(若为金属 性接地故障,非故障相对地电压将由正常时的相电压升高 为线电压),因此对系统中设备的对地绝缘要求高。
(2)中性点直接接地系统
*有短路回路,有很大的Id,不允许系统继续运行,保护必须 立即切除故障,供电可靠性相对较低。
*由于中性点对地电压被钳制为0,则各相对地电压不会超过相 电压(或超过不多),因此系统中设备的对地绝缘要求不高。
如果有:Kk 3I0.bt Kk 3I0.max
则整定定值取为最大者,即 Idz Kk 3I0.bt
按以上原则(即条件3)所得定值一般较大,会使保护范围 缩小,灵敏度降低。此时可考虑使零序Ⅰ段带一小的延时 (0.1s)躲开不同时合闸时间,这时可不考虑按这一条件来整 定,只按照条件1进行整定。
3、不同中性点接地方式的应用特点
由于110kV以上系统,其设备费用将随着对地绝缘要求的提高 而大幅增加,因此我国规定110kV及以上系统采用中性点直 接接地系统(其供电可靠性可通过其他措施来保证,例如 采用双回线供电、环网供电等); 110kV以下系统采用中 性点非直接接地系统(不接地系统) 。
当中性点不接地系统中发生单相接地故障时,若故障点对地电 容电流IC大到一定程度,要求采取措施降低IC,则可在中性 点增设消弧线(或高阻)来降低IC 。
相间短路时不平衡电流达到最大值Ibp.max。
接地短路时3I0 相对很大。
I0
(2)零序电流互感器(电缆线路) 一次电流: 3I0 IA IB IC 优点:无不平衡电流,接线简单
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。
二、零序电压、零序电流的获取
1. 零序电压的获取 3U0 Ua Ub Uc
(1) 零序电压过滤器
A
B
TV
C
Ua Ub
加法器 3U 0
Uc
m
n
电压互感器的二次侧开口三角输出零序电压 3 U0 。
(2) 加法器
(3) 微机保护内直接利用程序
(4) 发电机中性点电压互感器或消弧线圈二次侧
2.零序电流的获取
(1)零序电流过滤器 IJ Ia Ib Ic 3I0 接于相间保护电流互感器的中性线上。
不平衡电流:
Ibp Ia Ib Ic
I1
I2
[ (IA ILA ) (IB ILB ) (IC ILC ) ]/ nl
IL
1 nl
(
ILA
ILB
ILC
)
原因:铁心磁化曲线不一致以及制造过程中的差别。
零序Ⅰ段整定起动电流时需考虑的特殊情况
(4)采用单相自动重合闸(例如220kV及以上线路)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

3I 3 如I0. f果q。 0. fq
I dz , 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: (动作值小,灵敏度高)按(1)(3)条 件整定,非全相运行时退出 不灵敏Ⅰ段: (动作值大,灵敏度低)按(4)整定, 非全相运行时不退出
3、动作时限:tI≈0s
二、零序电流限时速断保护(零序电流II段) 1、整定原则:与下条线路的零序电流I段配合。
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