電力系統(tǒng)繼電保護(hù)-第二章

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理,黑龍江科技學(xué)院,目錄,第一章 緒論第二章 電網(wǎng)的電流保護(hù)和方向性電流保護(hù)第三章 電網(wǎng)的距離保護(hù)第四章 輸電線(xiàn)的縱聯(lián)保護(hù)第五章 自動(dòng)重合閘第六章 電力變壓器的繼電保護(hù)第七章 發(fā)電機(jī)的繼電保護(hù)第八章 母線(xiàn)的繼電保護(hù),第一章 電網(wǎng)的電流保護(hù)和方向性電流保護(hù),2.1 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù)2.2 網(wǎng)絡(luò)相間短路的方向性電流保護(hù)2.3 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù)2.4 小接地電流系統(tǒng)的接地保護(hù),第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),一、繼電器二、電流保護(hù)：電流速斷保護(hù)（I段） 限時(shí)電流速斷保護(hù)（II段） 過(guò)電流保護(hù)（III段）三、電流保護(hù)的接線(xiàn)方式四、三段式電流保護(hù)的原理接線(xiàn)圖,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),輸電線(xiàn)發(fā)生相間短路時(shí)，電流會(huì)突然增大，故障相間的電壓會(huì)降低，利用這一特征就可以構(gòu)成電流保護(hù)。 電流保護(hù)主要包括： 無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù) 限時(shí)電流速斷保護(hù) 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù) 電流繼電器是實(shí)現(xiàn)電流保護(hù)的基本元件，電流繼電器是反應(yīng)于一個(gè)電氣量而動(dòng)作的簡(jiǎn)單繼電器的典型,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),一、繼電器 1. 螺管線(xiàn)圈式 結(jié)構(gòu)：鐵心、線(xiàn)圈、可動(dòng)銜鐵 止擋、接點(diǎn)、彈簧,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),2. 吸引銜鐵式 結(jié)構(gòu)：鐵心、線(xiàn)圈、可動(dòng)銜鐵、 止擋、接點(diǎn)、彈簧,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),3. 轉(zhuǎn)動(dòng)銜鐵式 結(jié)構(gòu)：鐵心、線(xiàn)圈、可動(dòng)銜鐵、 止擋、接點(diǎn)、彈簧,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),繼電器的動(dòng)作條件：為使繼電器動(dòng)作，必須增大電流，通過(guò)增大電流來(lái)增大電磁轉(zhuǎn)矩，當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩大于彈簧的作用力矩及摩擦力矩之和時(shí)，保護(hù)動(dòng)作。 繼電器的動(dòng)作電流：能使繼電器動(dòng)作的最小電流IdzJ 繼電器的返回條件：繼電器動(dòng)作之后，當(dāng)電流減小時(shí)，繼電器在彈簧的作用下返回。為使繼電器返回，,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),彈簧的作用力矩必須大于電磁力矩及摩擦力矩之和。繼電器的返回電流：能使繼電器返回原位的最大電流值IhJ 繼電器的返回系數(shù)：返回電流與啟動(dòng)電流的比值Kh,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),無(wú)論啟動(dòng)和返回，繼電器的動(dòng)作都是明確干脆的，它不可能停留在某一個(gè)中間位置，這種特性稱(chēng)為繼電特性。,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),二、電流保護(hù)1. 電流速斷保護(hù)（I段） 僅反應(yīng)電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù)。 （1）短路電流的計(jì)算： 短路電流的大小與系統(tǒng)運(yùn)行方式、故障點(diǎn)的位置和故障類(lèi)型有關(guān)。 相關(guān)概念：最大運(yùn)行方式：對(duì)每一套保護(hù)裝置來(lái)說(shuō)，通過(guò)該保護(hù)裝,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),置的短路電流為最大的方式 最小運(yùn)行方式：對(duì)每一套保護(hù)裝置來(lái)說(shuō)，通過(guò)該保護(hù)裝置的短路電流為最小的方式 指同一點(diǎn)同一故障。 最大運(yùn)行方式：是系統(tǒng)在該方式下運(yùn)行時(shí)，具有最小的短路阻抗值，發(fā)生短路后產(chǎn)生的短路電流最大的一種運(yùn)行方式。,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),最小運(yùn)行方式：是系統(tǒng)在該方式下運(yùn)行時(shí)，具有最大的短路阻抗值，發(fā)生短路后產(chǎn)生的短路電流最小的一種運(yùn)行方式。 圖中上面的曲線(xiàn)：最大運(yùn)行方式下三相短路電流曲線(xiàn)圖中下面的曲線(xiàn)：最小運(yùn)行方式下兩相短路電流曲線(xiàn)短路電流計(jì)算公式：,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),結(jié)論： 系統(tǒng)運(yùn)行方式越大（Zs越小的運(yùn)行方式）短路電流越大 故障點(diǎn)越近，短路電流越大，反之短路電流越小 在某種運(yùn)行方式下，同一點(diǎn)短路三相短路的短路電流大于兩相短路的短路電流,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),（2） 整定計(jì)算 為了保證選擇性，保護(hù)裝置A的動(dòng)作電流 就必須大于被保護(hù)線(xiàn)路AB末端短路時(shí)的最大短路電流Id.B.max 整定。,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),可靠系數(shù)： 引入可靠系數(shù)的原因：必須考慮實(shí)際上存在的各種誤差的影響 實(shí)際的短路電流大于計(jì)算值 對(duì)瞬時(shí)動(dòng)作的保護(hù)還應(yīng)考慮非周期分量使總電流增大的影響 保護(hù)裝置中電流繼電器的實(shí)際啟動(dòng)電流可能小于,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),整定值 必須考慮必要的裕度 從最不利的情況出發(fā)，即使同時(shí)存在著以上幾個(gè)因素的影響，也能保證在預(yù)定的保護(hù)范圍內(nèi)故障時(shí)，保護(hù)裝置不誤動(dòng)，因而必須乘以大于1的可靠系數(shù)。 （3） 靈敏度的校驗(yàn) 用保護(hù)范圍的大小來(lái)衡量，規(guī)程規(guī)定，其最小保護(hù),第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),保護(hù)范圍一般不應(yīng)小于被保護(hù)線(xiàn)路全長(zhǎng)的（1520）%。 解： 得：,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),相關(guān)概念： 保護(hù)裝置的動(dòng)作電流：對(duì)于反應(yīng)于電流升高而動(dòng)作的電流速斷保護(hù)而言，能使該保護(hù)裝置啟動(dòng)的最小電流值，是用電力系統(tǒng)一次側(cè)的參數(shù)表示的。 結(jié)論： 僅靠動(dòng)作電流值來(lái)保證其選擇性 能無(wú)延時(shí)地保護(hù)被保護(hù)線(xiàn)路的一部分（不是完整的電流保護(hù),第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),（4） 單相原理接線(xiàn)圖,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),中間繼電器的作用: 接點(diǎn)容量大，可直接接通TQ去跳閘 當(dāng)線(xiàn)路上裝有管型避雷器時(shí)，利用其固有動(dòng)作時(shí)間（60ms）防止避雷器放電時(shí)保護(hù)誤動(dòng),第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),2. 限時(shí)電流速斷保護(hù)（II段）,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),在任何情況下都能保護(hù)線(xiàn)路全長(zhǎng)，并具有足夠的靈敏性，還應(yīng)有盡可能短的動(dòng)作時(shí)限。 （1）整定計(jì)算： 為保證選擇性及最小動(dòng)作時(shí)限，首先考慮其保護(hù)范圍不超過(guò)相鄰下一條線(xiàn)路第I段的保護(hù)范圍，時(shí)間比其大一個(gè)時(shí)間級(jí)差t。 動(dòng)作電流：,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),動(dòng)作時(shí)間： 可靠系數(shù)： 考慮到短路電流中的非周期分量已經(jīng)衰減，故可選取得比I段的可靠系數(shù)小一些。 時(shí)間級(jí)差t的確定原則： 應(yīng)包括故障線(xiàn)路斷路器的跳閘時(shí)間 。 應(yīng)包括故障線(xiàn)路保護(hù)中時(shí)間繼電器的實(shí)際動(dòng)作,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),時(shí)間比整定值大 。 應(yīng)包括被整定保護(hù)中時(shí)間繼電器的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間比整定值小 。 如果被整定保護(hù)中的測(cè)量元件（電流繼電器）在外部故障切除后，由于慣性的影響而不能立即返回，則還應(yīng)包括測(cè)量元件延遲返回的慣性時(shí)間 。 考慮一定的裕度 。 即 通常取0.5s。,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),（2）靈敏度校驗(yàn)：用靈敏系數(shù)Klm來(lái)衡量。 靈敏系數(shù)Klm按被保護(hù)線(xiàn)路末端發(fā)生兩相短路時(shí)的短路電流來(lái)計(jì)算，規(guī)程要求，靈敏系數(shù)不小于1.31.5。 若靈敏性不滿(mǎn)足要求，與相鄰線(xiàn)路第II段配合。,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),動(dòng)作電流： 動(dòng)作時(shí)間： 限時(shí)電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍大于本線(xiàn)路全長(zhǎng)。 依靠動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間共同保證選擇性。 與第I段共同構(gòu)成被保護(hù)線(xiàn)路的主保護(hù)，兼作第I段的近后備保護(hù)。,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),（4）限時(shí)電流速斷保護(hù)單相原理接線(xiàn)圖,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),3. 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（III段） 作為本線(xiàn)路主保護(hù)的后備保護(hù)以及相鄰下一線(xiàn)路保護(hù)的遠(yuǎn)后備保護(hù)。其啟動(dòng)電流按躲過(guò)最大負(fù)荷電流來(lái)整定的保護(hù)稱(chēng)為過(guò)電流保護(hù)，此保護(hù)不僅能保護(hù)本線(xiàn)路全長(zhǎng)，且能保護(hù)相鄰線(xiàn)路的全長(zhǎng)。 （1）整定計(jì)算： 動(dòng)作電流必須滿(mǎn)足兩個(gè)條件： 躲過(guò)最大負(fù)荷電流,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),在外部故障切除后，電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)可靠返回。 選取以上兩個(gè)條件計(jì)算出的較大數(shù)值作為保護(hù)的動(dòng)作電流。動(dòng)作時(shí)限：按階梯形時(shí)限特性（如下圖）選取教驗(yàn)。,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),（2）靈敏度校驗(yàn)：分兩種情況分別用靈敏系數(shù)Klm來(lái)衡量。 作為本線(xiàn)路的保護(hù)時(shí)，應(yīng)采用最小運(yùn)行方式下本線(xiàn)路末端兩相短路的電流進(jìn)行校驗(yàn)，要求Klm1.31.5. 作為相鄰線(xiàn)路的后備保護(hù)時(shí)，則應(yīng)采用最小運(yùn)行方式下相鄰線(xiàn)路末端兩相短路的電流進(jìn)行校驗(yàn)，要求Klm1.2.,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),4.過(guò)電流保護(hù)原理接線(xiàn)圖,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),三、電流保護(hù)的接線(xiàn)方式 1.定義：指保護(hù)中電流繼電器與電流互感器二次線(xiàn)圈之間的連接方式。 2.常用的兩種接線(xiàn)方式： 三相星形接線(xiàn)和兩相星形接線(xiàn)。,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),接線(xiàn)系數(shù)Kjx：電流互感器副邊電流I2與流入電流繼電器IJ的電流之比。 上述兩種接線(xiàn)方式中，流入電流繼電器的電流IJ與電流互感器的二次電流I2相等，其接線(xiàn)系數(shù)為1。 當(dāng)保護(hù)裝置的啟動(dòng)電流為Idz時(shí)，則繼電器的動(dòng)作電流Idzj應(yīng)為,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),其中nl為電流互感器的變比。兩種接線(xiàn)方式的特點(diǎn)：（1）對(duì)各種相間短路，兩種接線(xiàn)方式均能正確反應(yīng)。（2）兩點(diǎn)接地短路時(shí) 在小接地電流系統(tǒng)中，不同相的兩點(diǎn)接地時(shí)，只要求切除一個(gè)故障點(diǎn)，以提高供電的可靠性。例1：在下圖串聯(lián)線(xiàn)路上發(fā)生兩相接地短路,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),a、采用三相星形接線(xiàn)時(shí)： 由于保護(hù)1和保護(hù)2之間有配合關(guān)系，因此能保證100%的只切除NP線(xiàn)路。 b、采用兩相星形接線(xiàn)時(shí)： 將有1/3的機(jī)會(huì)使靠近電源的MN線(xiàn)路誤跳閘，從而擴(kuò)大了停電范圍。,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),例2：在下圖平行線(xiàn)路上發(fā)生兩點(diǎn)接地短路,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),a、采用三相星形接線(xiàn)時(shí)，保護(hù)1和保護(hù)2將同時(shí)動(dòng)作切除兩條線(xiàn)路。 b、采用兩相星形接線(xiàn)時(shí)：2/3的機(jī)會(huì)只會(huì)切除一條線(xiàn)路。 由上分析可見(jiàn)，在小接地電流系統(tǒng)中兩點(diǎn)接地時(shí)，兩種接線(xiàn)方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，為了節(jié)省設(shè)備和投資。通常在這種網(wǎng)絡(luò)上規(guī)定采用兩相星形接線(xiàn)。同時(shí)必須指出 ，整個(gè)系統(tǒng)中應(yīng)該將兩相星形接線(xiàn)的兩個(gè)電流互,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),感器都裝在相同的兩相上（通常為A、C相）3. 在Yd接線(xiàn)變壓器后兩相短路時(shí),第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),結(jié)論：Yd，11接線(xiàn)的降壓變壓器后兩相短路時(shí)，高壓（Y）側(cè)滯后相電流是其他兩相電流的兩倍并與它們反相位。 由前面的分析可以看出，當(dāng)Yd，11變壓器兩相短路時(shí)，變壓器另一側(cè)三相的電流是不相等的，其中兩相的電流只為第三相的一半。當(dāng)該側(cè)作為后備保護(hù)的過(guò)電流保護(hù)采用三相接線(xiàn)時(shí)，總有一個(gè)繼電器流過(guò)最大的相電流，保護(hù)裝置的靈敏度較高。如采用兩相星,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),形接線(xiàn)，則在某一種兩相短路時(shí)，流過(guò)繼電器的電流只有最大相電流的一半，保護(hù)裝置的靈敏度也將減少到一半，這是兩相星形接線(xiàn)方式的一個(gè)缺點(diǎn)。為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，可采用下圖所示接線(xiàn)，即在中性線(xiàn)上加接一電流繼電器。此繼電器流過(guò)的電流即為第三相的電流。故可提高靈敏性。這種接線(xiàn)方式也稱(chēng)兩相三繼電器式接線(xiàn)。,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),4.兩種接線(xiàn)方式的經(jīng)濟(jì)性 三相星形接線(xiàn)方式需要三個(gè)電流互感器、三個(gè)電流繼電器和四根二次電纜，相對(duì)來(lái)說(shuō)是復(fù)雜和不經(jīng)濟(jì)的。 兩種接線(xiàn)方式的應(yīng)用情況 三相星形接線(xiàn)：廣泛應(yīng)用于發(fā)電機(jī)、變壓器等大型貴重電氣設(shè)備的保護(hù)中； 兩相星形接線(xiàn) ：廣泛用于中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)和非直接接地電網(wǎng)中。,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),四、三段式電流保護(hù)的原理接線(xiàn)圖,第一節(jié) 單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)相間短路的電流保護(hù),電流速斷保護(hù)和限時(shí)電流速斷保護(hù)采用兩相星形接線(xiàn)，而過(guò)電流保護(hù)則采用兩相三繼電器式的接線(xiàn)方式。以提高在Yd，11接線(xiàn)變壓器后面兩相短路的靈敏性。每段保護(hù)動(dòng)作后，都有自己的信號(hào)繼電器掉牌給出信號(hào)。在每段保護(hù)動(dòng)作調(diào)整的回路中分別沒(méi)有連接片LP ，以便根據(jù)運(yùn)行的需要臨時(shí)停用任一段保護(hù)。,第二節(jié) 電網(wǎng)相間短路的方向性電流保護(hù),方向性電流保護(hù)的工作原理一、問(wèn)題的提出 為提高供電的可靠性，出現(xiàn)了單側(cè)電源環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)、雙電源或多電源網(wǎng)絡(luò)。但在這樣的網(wǎng)絡(luò)中簡(jiǎn)單的電流保護(hù)不能滿(mǎn)足要求。分析如下：,第二節(jié) 電網(wǎng)相間短路的方向性電流保護(hù),對(duì)電流速斷保護(hù) d1點(diǎn)短路，要求Id1Iop2即（ Iop3 Iop2 ），否則保護(hù)2誤動(dòng)。 d2點(diǎn)短路，要求要求Id2Iop3即（ Iop2 Iop3 ），否則保護(hù)3誤動(dòng)。 對(duì)多電流保護(hù) d1點(diǎn)短路，要求t3t2 d2點(diǎn)短路，要求t2t3顯然這樣要求是矛盾的,第二節(jié) 電網(wǎng)相間短路的方向性電流保護(hù),二、幾個(gè)概念 1.短路功率：指系統(tǒng)短路時(shí)，某點(diǎn)電壓與電流相乘所得到的感性功率。在不考慮串聯(lián)電容和分布電容，在線(xiàn)路短路時(shí)，短路功率從電源流向短路點(diǎn)。 2.故障方向：指故障發(fā)生在保護(hù)安裝處的哪一側(cè)，通常有正向故障和反向故障之分，它實(shí)際上是根據(jù)短路功率的流向進(jìn)行區(qū)分的。,第二節(jié) 電網(wǎng)相間短路的方向性電流保護(hù),正方向故障：從保護(hù)安裝處看出去，在“母線(xiàn)指向線(xiàn) 路”方向上發(fā)生的故障。反方向故障：從保護(hù)安裝處看出去，在“線(xiàn)路指向母 線(xiàn)”方向上發(fā)生的故障。保護(hù)安裝處：電流互感器的位置，電流從電流互感器的那側(cè)流入。母線(xiàn)電壓為參考，短路電流與短路功率方向一致。,第二節(jié) 電網(wǎng)相間短路的方向性電流保護(hù),三、原因分析：反方向短路時(shí)對(duì)側(cè)電源提供的短路電流引起保護(hù)誤動(dòng)作。四、解決辦法： 利用方向性元件與電流元件相結(jié)合就構(gòu)成了方向電流保護(hù)。 由于元件動(dòng)作具有一定的方向性，可在反方向故障時(shí)把保護(hù)閉鎖。 正方向故障時(shí)保護(hù)才能動(dòng)作，按正方向分組。,第二節(jié) 電網(wǎng)相間短路的方向性電流保護(hù),第二節(jié) 電網(wǎng)相間短路的方向性電流保護(hù),五、原理接線(xiàn)圖,第三節(jié) 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù),電力系統(tǒng)中性點(diǎn)工作方式：中性點(diǎn)直接接地、中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地。 在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，X0/X13。當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，通過(guò)變壓器接地點(diǎn)構(gòu)成短路通路，使故障相產(chǎn)生很大的短路電流，所以稱(chēng)其為大接地電流系統(tǒng)。110kV及以上電網(wǎng)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)（大接地電流系統(tǒng)）66kV及以下電網(wǎng)中性點(diǎn)不接地或不直接接地系統(tǒng)（小接地電流系統(tǒng)）,第三節(jié) 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù),運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，單相接地幾率占總故障率的70%90%。所以正確設(shè)置接地故障的保護(hù)，是該系統(tǒng)的中心問(wèn)題之一。而在該系統(tǒng)中發(fā)生單相接地，系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)零序分量，而正常運(yùn)行時(shí)無(wú)零序分量，故可利用零序分量構(gòu)成接地短路的保護(hù)。 一、零序分量的特點(diǎn) 1、零序電壓：故障點(diǎn)的零序電壓U0最高，離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)處U0越低，變壓器中性點(diǎn)接地處U0=0,第三節(jié) 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù),第三節(jié) 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù),第三節(jié) 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù),2、零序電流：零序電流的數(shù)值和分布與變壓器中性點(diǎn)接地的多少與位置有關(guān)，而與電源的數(shù)目和位置無(wú)關(guān)。 3、零序功率：S0=I0U0，由于故障點(diǎn)的U0最高，所以故障點(diǎn)的S0也最大，越靠近變壓器中性點(diǎn)處S0愈小。在故障線(xiàn)路上， S0是由線(xiàn)路流向母線(xiàn)。 4、保護(hù)安裝處的U0與I0的相位關(guān)系,第三節(jié) 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù),該處的零序電壓與零序電流的相位差由 的阻抗角決定，而與被保護(hù)線(xiàn)路的零序阻抗及故障點(diǎn)的位置無(wú)關(guān)。 二、零序分量的獲取 零序電壓過(guò)濾器 為了獲得零序電壓，通常由副邊接成開(kāi)口三角形的電壓互感器構(gòu)成。,第三節(jié) 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù),第三節(jié) 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù),第三節(jié) 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù),當(dāng)發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)經(jīng)電壓互感器或消弧線(xiàn)圈接地時(shí)，從它的二次繞組也能夠獲得零序電壓。,第三節(jié) 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù),在集成電路中，由電壓形成回路取得三個(gè)相電壓后，利用加法器將三個(gè)相電壓相加，也可以從內(nèi)部合成零序電壓。,第三節(jié) 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù),零序電流的獲?。嚎衫昧阈螂娏鬟^(guò)濾器或零序電流互感器來(lái)獲得。 零序電流過(guò)濾器 為取得零序電流，通常采用三相電流互感器按星形接線(xiàn)方式接線(xiàn)，從中線(xiàn)上即能得到零序電流。,第三節(jié) 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù),第三節(jié) 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù),零序電流互感器 對(duì)于采用電纜引出線(xiàn)的送電線(xiàn)路，廣泛采用零序電流互感器的接線(xiàn)獲得3I0.,第三節(jié) 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù),零序電流保護(hù) 通常零序電流保護(hù)有三部分組成 （1）無(wú)時(shí)限零序電流速斷保護(hù)（又稱(chēng)零序電流I段保護(hù)） （2）限時(shí)零序電流速斷保護(hù)（又稱(chēng)零序電流II段保護(hù)） （3）零序過(guò)電流保護(hù) （又稱(chēng)零序電流III段保護(hù)） 無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù) 無(wú)時(shí)限零序電流速斷保護(hù)與無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù)相似，是靠選擇電流整定值來(lái)獲得動(dòng)作的選擇性。,第三節(jié) 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù),原則1：躲過(guò)下一條線(xiàn)路出口接地短路的最大三倍零序電流3I0.max,第三節(jié) 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù),計(jì)算3I0.max的條件 a.故障點(diǎn)：本線(xiàn)路末端； b.故障類(lèi)型：當(dāng)X0 X1時(shí)，采用單相接地短路，反之則采用兩相接地短路為計(jì)算故障類(lèi)型； c.運(yùn)行方式： Z1最小，保護(hù)安裝側(cè)變壓器中性點(diǎn)接地最多，對(duì)側(cè)變壓器中性點(diǎn)接地最少的運(yùn)行方式。,第三節(jié) 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù),原則2：躲過(guò)斷路器三相觸頭不同時(shí)合閘而出現(xiàn)的三倍零序電流3I0bt,第三節(jié) 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù),計(jì)算3I0bt： a.兩相先合 b.一相先合,第三節(jié) 大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護(hù),式中 斷線(xiàn)點(diǎn)兩側(cè)系統(tǒng)的等值電勢(shì)； Z1、 Z2、 Z0斷線(xiàn)點(diǎn)的正序、負(fù)序、零序輸入阻抗。當(dāng)Z0 Z1取一相先合，反之取兩相先合計(jì)算。 選擇上兩式的較大者作為保護(hù)的整定值，如果保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間大于