浅谈零序保护

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1、浅谈零序保护廊坊供电公司张兆广摘要：简要介绍零序保护的特点，构成及我公司使用零序保护的使用情况。重点介绍零序功率方向继电器的分析方法及判定方法。关键词：零序保护构成特点方向继电器判定在我国电力系统屮，一般110KV及以上电压等级的电网都采用屮性点直接接地方式，这类电网称中性点直接接地电网，乂称大接地电流系统。在这种电网屮，线路接地故障占线路全部故障的80%〜90%。当发生接地短路吋，将出现很大的零序电流、零序电压，而正常运行情况下，它们是不存在的。因此，利用零序电流、零序电压來构成的接地短路保护，就具有显著优点。一、零序参数的产生当电力系

2、统出现不对称运行时，就要出现零序电流。例如：所有的接地故障,单相重合闸过程屮的两相运行，变压器三相参数不同所引起的不对称运行，三相重合闸和手动合闸时的三相断路器不同期，空投变压器时产生的不平衡励磁涌流等等，都会产生零序电流、零序电压的。二、零序参数的特点1、当系统任一点单相及两相接地短路时，网络中任何处的三倍零序电压（或电流）的相量合，既3U°=Ua+Ub+Uc或3I°=Ia+Ib+Ic。2、系统零序屯流的分布和变压器中性点接地的多少及位置冇关。3、故障点的零序电压U。最高，变压器中性点接地处的电压为（）。4、零序电流的方向由母线指向线路

3、为正；零序电压的方向是线路高丁•大地的电压为正。而零序功率So=I（）Uo,故障点的电压U（）最高，故So也最大。愈靠近变压器屮性点接地处，So愈小。在故障线路上，So方向是由线路流向母线，与正序功率方向相反。5、接地故障时，零序电流与零序电压的相位关系只与变电所和有关支路的零序阻抗角冇关，与故障点冇无过度电阻冇关。1-1bUmMN1-2aZsN1-2b⑴方向接地故障，例如图l・lb、l・lc屮，k点故障吋，零序网络屮线路侧，流过零序电流Im，母线M侧零序电压Umo为Umo=-ImoZmoZM（）——M侧零序电源阻抗。Zmo主耍决定与变电

4、所屮性点接地变压器的零序阻抗，所以阻抗角约在85°以上。零序电压与零序电流相量关系如图l・lc所示，零序电压滞后零序电流约95°o⑵反方向接地故障，例如图l・2b中，k点故障时，M侧保护零序电流为对侧所供电流，既Imo=-INOo若线路上没冇插入任何感应零序电压，则M侧母线零序电压为UNO=-Ino（ZNo+ZLo）=Imo（ZNo+Zlo）Zno：对侧变电所零序电源阻抗，ZL0：一-线路零序阻抗，Zno+Zlo主要决定于线路阻抗，所以阻抗角约为80。左右。零序屯流与零序屯压相量关系如图1・2C所示，零序电压超前零序电流80°左右。三、零

5、序电流保护的构成（一）、零序电流保护可分为带方向的和不带方向的。所谓不带方向的，即就是一个简单的三段式零序过流保护。1、零序电流速断保护：其保护范围不超过本线路的末端，启动电流按如下原则整定。（1）躲过被保护线路末端，接地短路时最大零序电流。（2）躲过断路器三相触头不同时接通时，所引起的最大零序电流。（3）在装有重合闸的线路吋，应躲过非全相状态下，有发生震荡所出现的最大零序屯流。保护装置的灵皱性以保护范围的长度來衡量。零序电流速断保护的长度不小于被保护线路全长的（15〜20%）,若按这一条件整字,在正常情况下，发生接地故障时，其保护范围大

6、小，不满足要求,通常可设置两个零序工段保护，一个按条件（1）、（2）整定的零序工段（称灵敏工段），主要任务：对全相运行状态下，接地故障起保护作用，在单相重合闸启动时，将其闭锁。另一个是按条件（3）整定的工段（称不灵敏工段）装设的目的，在单相重合闸过程中，乂发生接地故障时起保护作用。2、零序电流限吋速断保护，其保护范围包括线路的全长，启动电流按如下整定。（1）启动电流应与卜'一线路零序电流速断配合，即躲过下一线路零序工段保护范围末端接地短路时，通过本保护的最大零序电流，动作时限取0.5秒，若灵敏度校验不合格，则改用下面良种方法整定。（2）与

7、下一段线路零序屯流限时速断保护相配合进行整定，时限再抬高一级取1〜1.2秒。3、零序过电流保护零序过电流保护主要作为线路零序I段和零序II段的近后备和相邻线路、母线、变压器接地短路的远后备保护。在终端线路上可以作为主保护使用。启动电流以下面原则进行整定：（1）躲过相邻线路出口处三相短路时所出现的最大不平衡电流。（2）启动电流按逐级配合原则整定，即本线路零序过电流保护的保护范围不能超出相邻线路上零序过电流的保护范围。（二）带方向的即加入一个零序功率方向继电器，以判断零序功率方向零序功率方向继电器是比较零序电压与零序电流Z间的相位关系來判断方

8、向的。在大接地电流系统屮，如果线路两端的变压器屮性点都接地，当线路上发生接地短路时，在故障点与各变压器中性点之间都有零序电流流过，其情况和两侧供电的辐射形电网屮相间故障电流保护一样。为了保证各