第五章电网接地保护

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1、第五章电网的接地保护不对称短路分析方法：对称分量法不对称的三相系统正负零序网分别对称的三相系统故障分析方法复习1.零序序网的构成零序电流流通回路：UK0、线路、接地变压器中性点一、零序电压、电流和功率的分布特点零序电流正方向：母线－线路零序电压正方向：线路－大地（1）故障点的零序电压最高，离故障点越远，零序电压越低。（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。由故障点往外流。（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

2、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。1．零序电流滤过器电流互感器采用三相星形接线，在中性线上的电流就是3I0，在电子式和数字式保护中，也可通过将三相电流互感器的二次电流直接相加得到。因此不需要装设专门的电流互感器，而是直接接入相间保护用的电流互感器的中性线上；二、零序分量的获得（教材P28）三个电流互感器励磁电流不相等(铁心磁化曲线不一致以及制造过程中的差异引起)而产生。相间短路由于TA一次侧流过较大短路电流，TA传变特性变差，不平衡电流增大！在正常运行和相间短路时，零序电

3、流过滤器存在一个不平衡电流，即电流互感器套接于三相电缆的外面，互感器的一次电流是ABC三相电流之和。只当一次侧有零序电流时，互感器的二次侧才有相应的零序电流输出。2.零序电流互感器I0--电缆引出的线路优点：不平衡电流小，接线简单3、零序电压互感器零序电压的取得，通常采用三个单相电压互感器或三相五柱式电压互感器。发生接地故障时，从mn端子上得到的零序电压为：。mnABC。。三个单相式电压互感器ABCmnabc。。。。。三相五柱式电压互感器m~n。。×接于发电机中性点的电压互感器加法器保护装置内部合成零序电压不平衡电压：PT误差、三相不完全对称、三次谐波※保护应考虑躲开它

4、的影响。5.2中性点直接接地系统线路接地故障保护零序I段零序Ⅱ段零序Ⅲ段三段式零序电流保护一、零序电流速断保护（零序I段）零序电流速断保护工作原理与反应相间短路故障的电流保护相似，零序电流保护只反应电流中的零序分量。保护动作电流计算说明图：整定时按最大运行方式，即零序等值阻抗最小。零序电流速断保护起动值的整定原则如下。1.躲开下一条线路出口处单相接地或两相接地短路时可能出现的最大零序电流3I0max,即式中—单相接地短路时的零序电流和两相接地短路时的零序电流最大值。思考：如何计算零序电流？a.选择故障点b.考虑故障类型c.考虑运行方式认真复习电力系统分析中短路计算部分。

5、为什么取3倍零序电流？？2）应躲开三相断路器触头不同时合闸而出现的三倍零序电流条件整定IopKIIust.0Irel13=如果保护装置的动作时间大于断路器三相不同期合闸的时间，则可以不考虑这一条件。两相先合，相当于一相断线。一相先合，相当于两相断线。（3）对采用单相自动重合闸的线路，单相短路被切除后(只切除故障相)，系统处于非全相运行，如果此时伴随系统振荡，则将有很大的零序电流。保护的动作值应躲开该电流的影响，即：按非全相且振荡条件整定定值可能过高，灵敏度可能不满足要求。措施：通常设置两个速断保护。（1）灵敏Ⅰ段按条件1）和2）整定；定值较小，保护范围较大。对全相运行下

6、的接地故障起作用。重合闸启动时，将其自动闭锁;待再次全相运行时才投入。单相ZCH（2）不灵敏Ⅰ段按条件3）整定。装设它的主要目的，是为了在单相重合闸过程中，其他两相又发生接地故障时，用以弥补失去灵敏Ⅰ段的缺陷，尽快地将故障切除！当线路采用单相自动重合闸时,躲过非全相运行状态下,系统又发生振荡时所出现的最大零序电流。不灵敏Ⅰ段：针对非全相运行状态下的接地短路起保护作用,对全相运行也起到一定的保护作用。不灵敏I段:－定值较高灵敏Ⅰ段：针对全相运行状态下的接地短路起保护作用，非全相运行时退出。灵敏I段:－定值较小(2)限时零序电流速断保护a.与相邻线路零序电流Ⅰ段配合2010

7、IopIIrelIIopIKI=灵敏性校验:5.130min0=IIopsenIIK限时零序电流速断保护其基本原理与相间短路保护相似。当相邻两个保护之间的变电站母线上接有中性点接地的变压器时，需要考虑分支电路对零序电流分布的影响。为什么？？？？b.两个保护间的变电所母线上有中性点接地的变压器时零序Ⅱ段的动作电流：动作时限（与相邻线路零序Ⅰ段配合）：0.5sminb10/0IopIIrelKIK20IIopI=灵敏性校验：（本线末、接地、最小短路电流）5.131.min..0³=IIopBkIIsenIIK若灵敏系数不满足:3）改用接地距