接地故障的特征與保護(hù)方式PPT課件

精選,1,電力系統(tǒng)接地方式：中性點(diǎn)直接接地、中性點(diǎn)不直接接地。,中性點(diǎn)直接接地稱為大電流接地系統(tǒng)（110KV及以上電網(wǎng)），中性點(diǎn)不直接接地稱為小電流接地系統(tǒng)（35KV及以下電網(wǎng)）。,2.4接地故障的特征與保護(hù)方式,接地故障的方式包括：單相接地、兩相接地、三相接地，后兩種故障現(xiàn)象出現(xiàn)的幾率小且具有相間短路的特征，這里重點(diǎn)分析出現(xiàn)幾率最高的單相接地故障所表現(xiàn)出的特征及保護(hù)方式。,精選,2,故障相電壓降低，非故障相電壓升高。單相金屬性接地時，故障相電壓為零，非故障相電壓升高為線電壓值。,要求：保護(hù)裝置有選擇地發(fā)出信號，必要時應(yīng)動作于跳閘。,相電壓的特點(diǎn)：,一、中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)單相接地的特點(diǎn),線電壓的特點(diǎn)：相間電壓仍然對稱，對用戶沒有影響，一般情況可繼續(xù)運(yùn)行一段時間（1小時）,分析該情況下的特征：,精選,3,精選,4,電壓相量圖：,精選,5,非故障線路的零序電流,接地點(diǎn)總零序電流為,故障線路的零序電流為,精選,6,單相接地故障特點(diǎn),2、非故障線路零序電流由本線路對地電容形成。方向：母線指向線路,3、故障線路零序電流由全系統(tǒng)非故障線路、元件對地電容形成。方向：線路指向母線,4、故障相電壓下降，非故障相電壓升高。,精選,7,1、絕緣監(jiān)視裝置,二、不直接接地系統(tǒng)單相接地故障的保護(hù)方式,通過母線電壓互感器開口三角形側(cè)輸出電壓（零序電壓）大小來判斷有無接地故障。不具有選擇性，無法判斷是母線上哪一條出線接地。尋找接地線路只能采用“拉閘停電”方法結(jié)合觀察電壓表指示來判斷。,特點(diǎn)：簡單。適用于母線上出現(xiàn)回路數(shù)少的情況。,精選,8,原理：利用故障線路與非故障線路零序電流的數(shù)值不同的特征構(gòu)成保護(hù)。,使用條件：電纜線路或經(jīng)電纜出線的架空線路上，同一母線上出線回路數(shù)越多越靈敏。,2、零序電流保護(hù),（有裝設(shè)零序電流互感器的條件）,精選,9,被保護(hù)線路接地時零序電流為：,靈敏系數(shù)：,保護(hù)動作電流：,可靠系數(shù),線路自身對地電容電流,母線上所有線路對地電容之和,接地線路對地電容,結(jié)論：母線上出線回路數(shù)越多越靈敏。,精選,10,3、零序功率保護(hù),利用故障線路與非故障線路零序電流方向不同的特征構(gòu)成保護(hù),精選,11,三、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)單相接地的特點(diǎn),電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時,可利用對稱分量法將電流分解為正序、負(fù)序和零序。,接地時等效網(wǎng)絡(luò)：,精選,12,1、故障點(diǎn)的零序電壓最高，離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)處的零序電壓越低，變壓器中性接地點(diǎn)的零序電壓為零。,2、零序電流的分布，主要決定于輸電線路的零序阻抗和中性點(diǎn)接地變壓器的零序阻抗，而與電源的數(shù)目和位置無關(guān)。,3、運(yùn)行方式變化，若輸電線路和中性點(diǎn)接地的變壓器數(shù)目不變，則零序阻抗和零序等效網(wǎng)絡(luò)就是不變的。系統(tǒng)正序阻抗和負(fù)序阻抗要隨著系統(tǒng)運(yùn)行方式而變化，將間接影響零序分量的大小。,1、單相接地時的特征：,4、對于發(fā)生故障的線路，兩端零序功率方向與正序功率方向相反，零序功率方向?qū)嶋H上都是由線路流向母線的。,精選,13,四、零序電流保護(hù),零序電流保護(hù)通常也采用階段式保護(hù)。,從保護(hù)構(gòu)成看，三段式零序電流保護(hù)與三段式相間短路保護(hù)相類似。,特點(diǎn)：為了保證保護(hù)動作的快速性和選擇性要求，保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分。,動作條件：,（1）按躲過被保護(hù)線路末端接地短路時，保護(hù)安裝處測量到的最大零序電流整定。,1、零序電流速斷保護(hù),精選,14,精選,15,（2）按躲過斷路器三相觸頭不同時合閘時，最大零序電流整定,若保護(hù)動作時間大于斷路器三相合閘不同期時間，本條件可不考慮。,保護(hù)整定值取上述兩條件較大值。,靈敏度不滿足要求措施：,保護(hù)可經(jīng)小延時，使保護(hù)裝置的動作時間大于斷路器觸頭不同時合閘的時間。,（3）按非全相運(yùn)行且振蕩條件整定,按此條件整定，通常整定值較高，可采用設(shè)置兩個速斷保護(hù)，即靈敏段、不靈敏段。,精選,16,2、限時零序電流速斷保護(hù),工作原理與相間短路保護(hù)相似。,要求：要保護(hù)線路全長。,動作電流,靈敏度,精選,17,保護(hù)動作電流確定分析,動作時間：,精選,18,當(dāng)下級線路比較短或運(yùn)行方式變化比較大，靈敏系數(shù)不滿足要求時，可采用下列措施加以解決:,（1）使本線路的零序段與下一線路的零序段相配合，其動作電流、動作時限都與下一線路的零序段配合；,（2）保留原來0.5s時限的零序段，增設(shè)一個與下一線路零序段配合的、動作時限為1s左右的零序段，它們與瞬時零序電流速斷及零序過電流保護(hù)一起，構(gòu)成四段式零序電流保護(hù)。,（3）從電網(wǎng)接線的全局考慮，改用接地距離保護(hù)。,精選,19,3、零序過電流保護(hù),作用：作為近后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)。,動作電流按最大不平衡電流整定，同時要求各保護(hù)間進(jìn)行配合。,零序電流保護(hù)段的靈敏系數(shù)，按保護(hù)范圍末端接地短路時流過本保護(hù)的最小零序電流來校驗(yàn)。作近后備時，校驗(yàn)點(diǎn)取本線路末端，要求靈敏度1.31.5，作下一線路的遠(yuǎn)后備時，校驗(yàn)點(diǎn)取相鄰線路末端，要求靈敏度1.25。,精選,20,精選,21,零序功率方向繼電器接于零序電壓和零序電流之上，動作于否決定于零序功率功率的方向。,在正向保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生接地短路時，要求零序功率方向繼電器應(yīng)能正確動作，并工作在較靈敏的狀態(tài)下。,五、零序電流方向保護(hù),精選,22,靈敏角,在雙側(cè)電源兩側(cè)變壓器的中