小电阻接地系统零序电流_段保护整定策略研究_鲍有理.pdf

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1、江苏电机工程2014年9月JiangsuElectricalEngineering第33卷第5期25小电阻接地系统零序电流II段保护整定策略研究鲍有理12，季东方(1.无锡供电公司，江苏无锡214061；2.国电南京自动化股份有限公司，江苏南京210032)摘要：小电阻接地系统发生接地故障时，各级零序电流保护动作切除接地故障，该故障电流包括短路电流和电容电流，在整定零序电流II段保护定值时必须考虑电容电流对10kV线路零序保护和主变低后备零序定值的影响。利用图示说明10kV线路发生单相接地时电容电流和故障电流的流向，定性地计算10kV线路发生单相接地时，线路零序保护和主

2、变低后备零序电流保护获得的故障电流的大小，为主变低压侧零序电流II段保护和10kV线路零序电流II段保护的定值配合提供参考数据。关键词：小电阻接地系统；电容电流；零序电流后备保护；整定值中图分类号：TM772文献标志码：B文章编号：1009-0665（2014）05-0025-03江苏省电力公司于2008年发布的《中压系统中110kV进线性点接地方式选用技术导则》中明确10kV，20kV和35kV变电站每段母线单相接地故障电容电流大于701100A（35kV系统为50A）时，宜采用小电阻接地方Y[1]T1式。基于此原则，无锡电网目前的总体原则是中心城区、新区及太湖新城区

3、的新建变电站10kV系统接地变均选择小电阻接地方式，其他地区选择消弧线圈接地接地变电阻R101断路器TA方式[2]接地变TA零序Ⅰ段90A，1.3s跳分段。小电阻接地方式既满足了运行设备较低绝缘101零序Ⅱ段90A，1.6s跳主变两侧水平的要求，也解决了城市电网电缆化过程中电容电10kVⅠ段母线流不断上升对消弧线圈容量的问题[3]。然而，低压电零序Ⅰ段240A，1.6s网（如10kV系统）单相接地故障产生的故障（零序）零序Ⅱ段72A，1.0s出线L1断路器电流既有短路电流，又有影响故障电流幅值的电容电TA，600/5[4]K流。整定计算时必需考虑小电阻接地方式的低压系统

4、中电容电流对故障电流的影响[5，6]，正确给出主变10kV出线L1低压侧（如10kV侧）零序电流后备保护的定值和10图1典型的110kV变电站的一次系统kV线路零序电流后备保护的定值，以确保低压系统同侧开关；零序电流II段保护动作跳供电变压器各侧的正常稳定运行。开关。1小电阻接地方式的构成图1中，主变低压侧零序电流后备保护I段定值90A，1.3s跳分段断路器；II段定值90A，1.6s跳主变110kV主变压器10kV侧绕组通常为三角形两侧断路器。线路的零序电流保护I段定值240A，1.6[7]（△）接线，无中性点引出接地。需在10kV侧接入s；II段定值72A，1.0s

5、出口跳主变两侧断路器。观察零Z型接线的接地变压器，从其中性点经小电阻接地。序电流II段的时间定值满足逐级配合的要求，但电流该接地变压器与接地电阻成套装置接于主变压器10的定值大小是否满足要求需分析后才能确定。kV出口侧，典型的110kV变电站一次系统图及主变和线路的零序电流保护的基本配置[8]如图1所示。3主变低后备及10kV线路的零序后备保护获取故障电流的途径2典型实例[9]主变低压侧零序电流后备保护从接地电阻R处的根据DL/T-584-2007，接地变中性点上装设零零序电流互感器（TA）上获得零序电流；10kV线路保序电流I段、II段保护，作为接地变压器单相接地故护

6、的零序电流经线路微机保护的软件计算获得，源于三障的主保护和系统各元件的总后备保护。零序电流I相TA的采样电流。TA的位置不同，在10kV线路上发段保护第一时间跳母联开关，第二时间跳供电变压器生接地故障时，2个零序保护所获得的零序电流是不一收稿日期：2014-04-15；修回日期：2014-05-29样的。26江苏电机工程故障点、接地电阻、接地变回到主变。短路电流的方向4故障电流的构成及分解图和电容电流的方向不一致并存在较大的角度差。在10kV线路发生单相接地故障时，故障（零序）（3）故障点的故障电流合成如图4所示。故障电电流中既有短路电流，也有影响故障电流幅值的电容流I

7、g由电容电流Ic和短路电流Id的叠加构成，图中以电流[10]。下面以图示的方法解析电容电流、故障电流母线电压Um为参考方向。可以清晰看到故障电流由于的流向，最后以合成的方式得到故障时的零序电流。设电容电流的影响，比短路电流要小。接地故障点在10kV线路L1出口处。Ic（1）不接地系统中，发生单相（A相）接地故障时，90°Um电容电流的流向如图2所示（图2中接地变不作考虑）。15.6°ABCIgIcId图4故障点的故障电流合成1号主变压器L2A按照目前10kV系统电容电流的实测统计结果，B1号接地IcIcC分70A，100A，150A3个数