電力系統(tǒng)繼電保護(hù)第二章第三四節(jié)ppt課件

1、第二章第二章 電網(wǎng)的電流保護(hù)電網(wǎng)的電流保護(hù)2021-12-17接地故障接地故障導(dǎo)線與大地之間的不正常連接，導(dǎo)線與大地之間的不正常連接，包括單相接地故障和兩相接地故障包括單相接地故障和兩相接地故障電網(wǎng)接地故障種類(lèi)及保護(hù)策略電網(wǎng)接地故障種類(lèi)及保護(hù)策略2021-12-17 接地故障與中性點(diǎn)接地方式接地故障與中性點(diǎn)接地方式密切相關(guān)，相同的故障條件密切相關(guān)，相同的故障條件但不同的中性點(diǎn)接地方式，但不同的中性點(diǎn)接地方式，接地故障說(shuō)表現(xiàn)出的故障特接地故障說(shuō)表現(xiàn)出的故障特征和后果、危害完全不同，征和后果、危害完全不同，因此保護(hù)策略也不相同。因此保護(hù)策略也不相同。2021-12-17 按單相接地短路時(shí)接地電流的

2、大小分為：按單相接地短路時(shí)接地電流的大小分為： 大電流接系統(tǒng)大電流接系統(tǒng) 中性點(diǎn)直接接地；中性點(diǎn)直接接地； 中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地；中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地； 小電流接地系統(tǒng)小電流接地系統(tǒng) 中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)不接地 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地；中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地；2021-12-17110kV及以上電網(wǎng)及以上電網(wǎng):中性點(diǎn)直接接地方式中性點(diǎn)直接接地方式35kV及以下電網(wǎng)及以下電網(wǎng):中性點(diǎn)不接地或不直接中性點(diǎn)不接地或不直接接地接地2021-12-17大電流接地系統(tǒng)：在該電壓等級(jí)中，部分或所有變 壓器的中性點(diǎn)直接接地。優(yōu)點(diǎn)：絕緣要求低，絕緣的投資相對(duì)于小電流接地 系統(tǒng)要低。缺點(diǎn)：發(fā)生單相接地故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的短

3、路電 流，會(huì)損壞設(shè)備等。 （主要用在110kV及以上的電壓等級(jí)中）2021-12-17 小電流接地系統(tǒng)： 在該電壓等級(jí)中，所有變壓器的中性點(diǎn)均不接地。 發(fā)生單相接地時(shí)，幾乎沒(méi)有短路電流，不會(huì)燒壞設(shè)備，所以,還可以運(yùn)行12小時(shí)供電可靠性高,但是，非故障相電壓升高為1.732倍，故,絕緣要求高。 隨著電壓等級(jí)的提高，絕緣的投資會(huì)急劇增加。 主要用在1066kV的配電系統(tǒng)。2021-12-17 對(duì)于中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)，利用接地短路對(duì)于中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)，利用接地短路時(shí)出現(xiàn)很大零序電流的特點(diǎn)，構(gòu)成：時(shí)出現(xiàn)很大零序電流的特點(diǎn)，構(gòu)成： （1零序電流保護(hù)零序電流保護(hù) （2零序方向電流保護(hù)零序方向電流保護(hù) 對(duì)

4、于中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)，特征不明顯對(duì)于中性點(diǎn)非有效接地電網(wǎng)，特征不明顯 只報(bào)警不跳閘只報(bào)警不跳閘2021-12-172.3.1接地短路時(shí)零序電壓、電流和功率的分布接地短路時(shí)零序電壓、電流和功率的分布 對(duì)于中性點(diǎn)有效接地電網(wǎng)發(fā)對(duì)于中性點(diǎn)有效接地電網(wǎng)發(fā)生接地故障時(shí)，將出現(xiàn)很大生接地故障時(shí)，將出現(xiàn)很大零序電流，正常狀態(tài)該電流零序電流，正常狀態(tài)該電流不存在。不存在。2021-12-172021-12-17 當(dāng)前世界上的交流電力系統(tǒng)一般都是當(dāng)前世界上的交流電力系統(tǒng)一般都是ABC三相的，而電力系統(tǒng)的正序，負(fù)序，零序三相的，而電力系統(tǒng)的正序，負(fù)序，零序分量便是根據(jù)分量便是根據(jù)ABC三相的順序來(lái)定的。三相的順

5、序來(lái)定的。 正序：正序：A相領(lǐng)先相領(lǐng)先B相相120度，度，B相領(lǐng)先相領(lǐng)先C相相120度，度，C相領(lǐng)先相領(lǐng)先A相相120度。度。 負(fù)序：負(fù)序：A相落后相落后B相相120度，度，B相落后相落后C相相120度，度，C相落后相落后A相相120度。度。 零序：零序：ABC三相相位相同，哪一相也不領(lǐng)三相相位相同，哪一相也不領(lǐng)先，也不落后。先，也不落后。 2021-12-170kU0kX 0kX 10TX20TXAB0I 0I 一、零序分量的特點(diǎn)一、零序分量的特點(diǎn)零序網(wǎng)絡(luò)：與線路、接地變壓器的數(shù)目和位置相關(guān)，零序網(wǎng)絡(luò)：與線路、接地變壓器的數(shù)目和位置相關(guān)，和發(fā)電機(jī)沒(méi)有關(guān)系。和發(fā)電機(jī)沒(méi)有關(guān)系。 2021-12-

6、170kU0kX 0kX 10TX20TXAB0I 0I 1. 零序電壓：故障點(diǎn)零序電壓最高，離故障點(diǎn)越零序電壓：故障點(diǎn)零序電壓最高，離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)，零序電壓越低，變壓器中性點(diǎn)接地處為零。遠(yuǎn)，零序電壓越低，變壓器中性點(diǎn)接地處為零。0kU0AU0BU2021-12-170kU0kX 0kX 10TX20TXAB0I 0I 2. 2. 零序電流零序電流分布：與變壓器中性點(diǎn)接地的多少和位置有關(guān)；分布：與變壓器中性點(diǎn)接地的多少和位置有關(guān)；大?。号c線路及中性點(diǎn)接地變壓器的零序阻抗有關(guān)。大小：與線路及中性點(diǎn)接地變壓器的零序阻抗有關(guān)。 方向：從故障點(diǎn)流向接地的變壓器中性點(diǎn)。方向：從故障點(diǎn)流向接地的變壓器中性點(diǎn)

7、。2021-12-17 零序電流零序電流:在三相四線電路中，三相電流的相量和等于零，在三相四線電路中，三相電流的相量和等于零，即即Ia+Ib+IC=0 如果在三相四線中接入一個(gè)電流互如果在三相四線中接入一個(gè)電流互感器，這時(shí)感應(yīng)電流為零。當(dāng)電路中發(fā)生觸電或感器，這時(shí)感應(yīng)電流為零。當(dāng)電路中發(fā)生觸電或漏電故障時(shí)，回路中有漏電電流流過(guò)，這時(shí)穿過(guò)漏電故障時(shí)，回路中有漏電電流流過(guò)，這時(shí)穿過(guò)互感器的三相電流相量和不等零，其相量和為：互感器的三相電流相量和不等零，其相量和為：Ia+Ib+Ic=I(漏電電流這樣互感器二次線圈中就漏電電流這樣互感器二次線圈中就有一個(gè)感應(yīng)電壓，此電壓加于檢測(cè)部分的電子放有一個(gè)感應(yīng)電

8、壓，此電壓加于檢測(cè)部分的電子放大電路，與保護(hù)區(qū)裝置預(yù)定動(dòng)作電流值相比較，大電路，與保護(hù)區(qū)裝置預(yù)定動(dòng)作電流值相比較，如大于動(dòng)作電流，即使靈敏繼電器動(dòng)作，作用于如大于動(dòng)作電流，即使靈敏繼電器動(dòng)作，作用于執(zhí)行元件掉閘。這里所接的互感器稱為零序電流執(zhí)行元件掉閘。這里所接的互感器稱為零序電流互感器，三相電流的相量和不等于零，所產(chǎn)生的互感器，三相電流的相量和不等于零，所產(chǎn)生的電流即為零序電流。電流即為零序電流。 2021-12-17 產(chǎn)生零序電流的兩個(gè)條件產(chǎn)生零序電流的兩個(gè)條件: 1、無(wú)論是縱向故障、還是橫向故障、無(wú)論是縱向故障、還是橫向故障、還是正常時(shí)和異常時(shí)的不對(duì)稱，只要有零還是正常時(shí)和異常時(shí)的不對(duì)稱

9、，只要有零序電壓的產(chǎn)生；序電壓的產(chǎn)生； 2、零序電流有通路。、零序電流有通路。 以上兩個(gè)條件缺一不可。因?yàn)槿鄙俚谝陨蟽蓚€(gè)條件缺一不可。因?yàn)槿鄙俚谝粋€(gè)，就無(wú)源泉；缺少第二個(gè)，就是我們一個(gè)，就無(wú)源泉；缺少第二個(gè)，就是我們通常討論的通常討論的“有電壓是否一定有電流的問(wèn)有電壓是否一定有電流的問(wèn)題。題。 2021-12-170kU0kX 0kX 10TX20TXAB0I 0I 3. 3. 零序功率零序功率分布：短路點(diǎn)零序功率最大；分布：短路點(diǎn)零序功率最大；方向：對(duì)于發(fā)生故障的線路，兩端的零方向：對(duì)于發(fā)生故障的線路，兩端的零序功率方向?yàn)榫€路序功率方向?yàn)榫€路母線。母線。 2021-12-170kU0kX 0

10、kX 10TX20TXAB0I 0I 4.4.零序電壓與電流的相位關(guān)系零序電壓與電流的相位關(guān)系0 . 1T00AXIU0AU0I 900I900k正方向故障：2021-12-17不輸出正序、負(fù)序電壓，只有零序電壓3U0輸出。二二. 零序電壓、零序電流的獲取零序電壓、零序電流的獲取cbaUUUU03 1. 零序電壓的獲取 （1） 零序電壓過(guò)濾器 加法器U aU bU c3U 0TVmnABC（2） 微機(jī)保護(hù)內(nèi)直接利用程序?qū)崿F(xiàn)加法器微機(jī)保護(hù)內(nèi)直接利用程序?qū)崿F(xiàn)加法器cbaUUUU032021-12-172零序電流的獲?。?零序電流過(guò)濾器 接于相間保護(hù)電流互感器的中性線上。 不平衡電流：03IIIII

11、cbarI0 （2零序電流互感器電纜線路）零序電流互感器電纜線路） 一次電流：一次電流： 優(yōu)點(diǎn)：無(wú)不平衡電流，接線簡(jiǎn)單優(yōu)點(diǎn)：無(wú)不平衡電流，接線簡(jiǎn)單 ()()() /1()bpabcALABLBCLClLALBLClIIIIIIIIIInIIIn 2021-12-17二、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的接地保護(hù)二、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)的接地保護(hù) 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)產(chǎn)生很大的中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)產(chǎn)生很大的零序電流，反應(yīng)零序電流增大的保護(hù)成為零序保護(hù)。零序電流，反應(yīng)零序電流增大的保護(hù)成為零序保護(hù)。零序電流保護(hù)可裝設(shè)在上圖中的斷路器零序電流保護(hù)可裝設(shè)在上圖中的斷路器1和和2處。處。 由于零

12、序電流保護(hù)對(duì)單相接地故障具有較高的靈敏度。由于零序電流保護(hù)對(duì)單相接地故障具有較高的靈敏度。零序電流保護(hù)是高壓線路保護(hù)中必配備的保護(hù)之一。零序電流保護(hù)是高壓線路保護(hù)中必配備的保護(hù)之一。 高壓線路保護(hù)高壓線路保護(hù)110kV及以上配備的保護(hù)有：及以上配備的保護(hù)有： （1零序電流維護(hù)；（零序電流維護(hù)；（2距離保護(hù)；（距離保護(hù)；（3高頻高頻保護(hù)保護(hù)2021-12-17三段式零序電流保護(hù)三段式零序電流保護(hù)（1零序電流速斷保護(hù)零序零序電流速斷保護(hù)零序段）段）（2零序電流限時(shí)速斷保護(hù)零序零序電流限時(shí)速斷保護(hù)零序段）段）（3零序過(guò)電流保護(hù)零序零序過(guò)電流保護(hù)零序段）段） 零序電流保護(hù)的起零序電流保護(hù)的起動(dòng)電流整定

13、類(lèi)似反映動(dòng)電流整定類(lèi)似反映線電流的電流保護(hù)。線電流的電流保護(hù)。 必須基于故障零序必須基于故障零序電流的計(jì)算，根據(jù)不電流的計(jì)算，根據(jù)不同地點(diǎn)接地故障時(shí)零同地點(diǎn)接地故障時(shí)零序電流大小的不同來(lái)序電流大小的不同來(lái)整定。整定。2021-12-17（一零序電流瞬時(shí)速斷零序（一零序電流瞬時(shí)速斷零序I I段維護(hù)段維護(hù)0I3l（1 1躲過(guò)下一線路出口接地短路的最大三倍躲過(guò)下一線路出口接地短路的最大三倍零序電流零序電流3I0.max 3I0.max setrel0.maxIK 3Imax0I3)3 . 12 . 1(relKsetI2021-12-17max0I3的計(jì)算：的計(jì)算： 故障點(diǎn)：本線路末端故障點(diǎn)：本線路

14、末端 故障類(lèi)型：故障類(lèi)型： （假設(shè)（假設(shè) ） 21XX0110ZZ2E3I3 )(1,1)202020101203332EZEIZZZZZZZZZ 當(dāng)當(dāng)(1)(1,1)010033XXII當(dāng)當(dāng)(1)(1,1)010033XXII運(yùn)行方式運(yùn)行方式 本側(cè)與對(duì)側(cè)的電源應(yīng)是最大運(yùn)行方式；背后的本側(cè)與對(duì)側(cè)的電源應(yīng)是最大運(yùn)行方式；背后的零序阻抗小，對(duì)側(cè)的零序阻抗大。零序阻抗小，對(duì)側(cè)的零序阻抗大。2021-12-17（2 2躲斷路器三相觸頭不同時(shí)合閘而出現(xiàn)的最大躲斷路器三相觸頭不同時(shí)合閘而出現(xiàn)的最大三倍零序電流三倍零序電流 3I0.unb 3I0.unb setrel0.unbIK 3I0.unb3I的計(jì)算

15、：的計(jì)算： 兩相先合：兩相先合：MNMN20.unb2020101203332EEEEZIZZZZZZZZZ 一相先合：一相先合：MN0.unb10332EEIZZ 取兩者較大者取兩者較大者 （一零序電流瞬時(shí)速斷零序（一零序電流瞬時(shí)速斷零序I I段維護(hù)段維護(hù)2021-12-17 整定值應(yīng)選取整定值應(yīng)選取1和和2中較大者。原則中較大者。原則2所得定所得定值一般較大，保護(hù)范圍縮小，靈敏度降低，此時(shí)可考慮使值一般較大，保護(hù)范圍縮小，靈敏度降低，此時(shí)可考慮使段帶一小的延時(shí)段帶一小的延時(shí)0.1s躲開(kāi)不同時(shí)合閘時(shí)間。躲開(kāi)不同時(shí)合閘時(shí)間。靈敏性：靈敏性： 要求最小保護(hù)范圍要求最小保護(hù)范圍（15%20%）l（

16、一零序電流瞬時(shí)速斷零序（一零序電流瞬時(shí)速斷零序I I段維護(hù)段維護(hù)（3當(dāng)線路上采用單相自動(dòng)重合閘時(shí)，按躲開(kāi)非全相運(yùn)行當(dāng)線路上采用單相自動(dòng)重合閘時(shí)，按躲開(kāi)非全相運(yùn)行狀態(tài)下又發(fā)生系統(tǒng)振蕩時(shí)所出現(xiàn)的最大零序電流來(lái)整定；狀態(tài)下又發(fā)生系統(tǒng)振蕩時(shí)所出現(xiàn)的最大零序電流來(lái)整定；按按1）（）（2整定的零序整定的零序I段，往往不能躲開(kāi)非全相運(yùn)行狀態(tài)段，往往不能躲開(kāi)非全相運(yùn)行狀態(tài)下又發(fā)生系統(tǒng)振蕩時(shí)所出現(xiàn)的最大零序電流；而按下又發(fā)生系統(tǒng)振蕩時(shí)所出現(xiàn)的最大零序電流；而按3整整定，正常情況下發(fā)生接地故障時(shí)保護(hù)范圍要縮小，不能充分定，正常情況下發(fā)生接地故障時(shí)保護(hù)范圍要縮小，不能充分發(fā)揮零序發(fā)揮零序I段的作用。段的作用。 20

17、21-12-17設(shè)置兩個(gè)零序設(shè)置兩個(gè)零序I I段：段：靈敏靈敏I I段：按段：按1 1或或2 2整定，定值較小，保護(hù)整定，定值較小，保護(hù)范圍較大；主要對(duì)全相運(yùn)行狀態(tài)下的接地故障起保范圍較大；主要對(duì)全相運(yùn)行狀態(tài)下的接地故障起保護(hù)作用；當(dāng)單相自動(dòng)重合閘起動(dòng)時(shí)將其自動(dòng)閉鎖。護(hù)作用；當(dāng)單相自動(dòng)重合閘起動(dòng)時(shí)將其自動(dòng)閉鎖。不靈敏不靈敏I I段：按段：按3 3整定，定值較大，保護(hù)范圍較整定，定值較大，保護(hù)范圍較??；主要在單相重合閘過(guò)程中，其他兩相又發(fā)生接小；主要在單相重合閘過(guò)程中，其他兩相又發(fā)生接地故障時(shí)盡快切除故障；地故障時(shí)盡快切除故障；2021-12-17relset.2set.10.bKIIK與相鄰線

18、路零序電流與相鄰線路零序電流I I段配合段配合 ttt01 02k0.ABIk0.BCIk0.BCIk0.ABIset.2I03Ilset.1I（二零序電流限時(shí)速斷零序（二零序電流限時(shí)速斷零序IIII段維護(hù)段維護(hù)2021-12-17靈敏性校驗(yàn)：靈敏性校驗(yàn)：0minsenset.23IKI要求要求 Ksen1.31.5 改與相鄰線改與相鄰線段配合段配合 用兩個(gè)靈敏度不同的用兩個(gè)靈敏度不同的IIII段段 改用接地距離保護(hù)改用接地距離保護(hù)若不滿足要求若不滿足要求按本線路末端發(fā)生接地故障時(shí)最小零序電流校驗(yàn)按本線路末端發(fā)生接地故障時(shí)最小零序電流校驗(yàn)2021-12-17setrelunb.maxIK I躲

19、下級(jí)線路出口三相短路時(shí)流過(guò)保護(hù)裝置躲下級(jí)線路出口三相短路時(shí)流過(guò)保護(hù)裝置的最大不平衡電流的最大不平衡電流Iunb.max Iunb.max k.maxerstnpunb.maxIKKKI式中式中與下級(jí)線路零序與下級(jí)線路零序IIIIII段保護(hù)在靈敏度上配合段保護(hù)在靈敏度上配合relset.2set.10.bKIIK（三零序過(guò)電流零序III段維護(hù)2021-12-17靈敏性校驗(yàn)：靈敏性校驗(yàn)： 01set0B.minsenI3IK1.1.作為近后備時(shí)：應(yīng)按被保護(hù)線路末端接地短路時(shí)，作為近后備時(shí)：應(yīng)按被保護(hù)線路末端接地短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最小三倍零序電流來(lái)校驗(yàn)，要求流過(guò)保護(hù)的最小三倍零序電流來(lái)校驗(yàn)，要求1.

20、5Ksen 2.2.作為遠(yuǎn)后備時(shí)：應(yīng)按相鄰線路末端接地短路時(shí)，流作為遠(yuǎn)后備時(shí)：應(yīng)按相鄰線路末端接地短路時(shí)，流過(guò)保護(hù)的最小三倍零序電流來(lái)校驗(yàn)，要求過(guò)保護(hù)的最小三倍零序電流來(lái)校驗(yàn)，要求0C.minsenIIIb0max 01set3IKkI1.2Ksen min0I32021-12-17動(dòng)作時(shí)間：按階梯時(shí)限原則來(lái)選擇動(dòng)作時(shí)間：按階梯時(shí)限原則來(lái)選擇tl1t2t3t4t5t03t04t05t零序過(guò)電流保護(hù)的時(shí)限特性零序過(guò)電流保護(hù)的時(shí)限特性 在同一線路上的零序過(guò)電流保護(hù)與相間短路的過(guò)電流保護(hù)相在同一線路上的零序過(guò)電流保護(hù)與相間短路的過(guò)電流保護(hù)相比，將具有較小的時(shí)限，這是零序過(guò)電流保護(hù)的一大優(yōu)點(diǎn)。比，將具

21、有較小的時(shí)限，這是零序過(guò)電流保護(hù)的一大優(yōu)點(diǎn)。2021-12-17零序電流保護(hù)零序電流保護(hù) + + 零序功率方向繼電器零序功率方向繼電器 = = 方向性零序電流保護(hù)方向性零序電流保護(hù)0.k1I0.k1I k1k1點(diǎn)短路時(shí)點(diǎn)短路時(shí)0.k2I0.k2I k2k2點(diǎn)短路時(shí)點(diǎn)短路時(shí)4、方向性零序電流保護(hù)、方向性零序電流保護(hù)K1短路：短路：3誤動(dòng)誤動(dòng)K2短路：短路：2誤動(dòng)誤動(dòng)2021-12-171. 1. 零序功率方向繼電器的接線：零序功率方向繼電器的接線：0I30U3 0rU3U03U0rI3I11070sen0r0rU3U,I3I 整流型和晶體管型零序功率方向繼電器整流型和晶體管型零序功率方向繼電器L

22、HYH四、方向性零序電流保護(hù)四、方向性零序電流保護(hù)2021-12-171.1.零序過(guò)電流保護(hù)的靈敏度高零序過(guò)電流保護(hù)的靈敏度高2.2.受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響要小受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響要小3.3.不受系統(tǒng)振蕩和過(guò)負(fù)荷的影響不受系統(tǒng)振蕩和過(guò)負(fù)荷的影響4.4.方向性零序電流保護(hù)沒(méi)有電壓死區(qū)方向性零序電流保護(hù)沒(méi)有電壓死區(qū)5.5.簡(jiǎn)單、可靠簡(jiǎn)單、可靠?jī)?yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：5 5、對(duì)零序電流保護(hù)的評(píng)價(jià)、對(duì)零序電流保護(hù)的評(píng)價(jià)2021-12-171.1.對(duì)短線路或運(yùn)行方式變化很大時(shí)，保護(hù)往往不對(duì)短線路或運(yùn)行方式變化很大時(shí)，保護(hù)往往不能滿足要求能滿足要求2.2.單相重合閘的過(guò)程中可能誤動(dòng)單相重合閘的過(guò)程中可能誤動(dòng)3.3.當(dāng)采

23、用自耦變壓器聯(lián)系兩個(gè)不同電壓等級(jí)的電當(dāng)采用自耦變壓器聯(lián)系兩個(gè)不同電壓等級(jí)的電網(wǎng)時(shí)，將使保護(hù)的整定配合復(fù)雜化，且將增大網(wǎng)時(shí)，將使保護(hù)的整定配合復(fù)雜化，且將增大第第IIIIII段保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間段保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：5 5、對(duì)零序電流保護(hù)的評(píng)價(jià)、對(duì)零序電流保護(hù)的評(píng)價(jià)2021-12-1735kV35kV電網(wǎng)電網(wǎng)10kV10kV電網(wǎng)電網(wǎng) 6kV6kV電網(wǎng)電網(wǎng)中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)(小接地電流系統(tǒng))中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地電網(wǎng)中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)2021-12-17第三節(jié)第三節(jié) 中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)中的高阻接地故障檢測(cè)中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)中的高阻接地故障檢測(cè) 一、高阻接地故障一、高阻接

24、地故障 1、定義、定義 電力線路通過(guò)非金屬性導(dǎo)電介質(zhì)所發(fā)生的接地故電力線路通過(guò)非金屬性導(dǎo)電介質(zhì)所發(fā)生的接地故障，這些介質(zhì)包括道路、土壤、樹(shù)枝或水泥建筑障，這些介質(zhì)包括道路、土壤、樹(shù)枝或水泥建筑物。物。 2、特點(diǎn)、特點(diǎn) 非金屬導(dǎo)電介質(zhì)呈現(xiàn)高電阻特征，導(dǎo)致接地故障非金屬導(dǎo)電介質(zhì)呈現(xiàn)高電阻特征，導(dǎo)致接地故障電流很小，而且故障呈現(xiàn)電弧性、間歇性、瞬時(shí)電流很小，而且故障呈現(xiàn)電弧性、間歇性、瞬時(shí)性特點(diǎn)，普通零序電流保護(hù)難以檢測(cè)。性特點(diǎn)，普通零序電流保護(hù)難以檢測(cè)。2021-12-17 針對(duì)高阻接地故障的保護(hù)針對(duì)高阻接地故障的保護(hù) 1零序反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)零序反時(shí)限過(guò)電流保護(hù) 2基于三次諧波電流或者三次諧波基于

25、三次諧波電流或者三次諧波電流對(duì)系統(tǒng)電壓相位所構(gòu)成的保護(hù)電流對(duì)系統(tǒng)電壓相位所構(gòu)成的保護(hù) 3利用采樣值突變量的保護(hù)利用采樣值突變量的保護(hù)2021-12-17 零序反時(shí)限過(guò)電流保護(hù).relk setunbreKIIKunbI為正常運(yùn)行情況下出現(xiàn)的不平衡電流為正常運(yùn)行情況下出現(xiàn)的不平衡電流整定值：整定值：動(dòng)作方程：動(dòng)作方程：.13.5() 1k setKtIIK為時(shí)間整定系數(shù)為時(shí)間整定系數(shù)I為流入繼電器的電流為流入繼電器的電流. k setI為繼電器的起動(dòng)電流為繼電器的起動(dòng)電流2021-12-17第四節(jié)第四節(jié) 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中的接地保護(hù)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中的接地保護(hù)在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時(shí)，

26、一般都允許再繼續(xù)運(yùn)行12個(gè)小時(shí)。F 要求保護(hù)能選出接地線路并及時(shí)發(fā)出信號(hào)，一般情況不需要跳閘。F 對(duì)人身和設(shè)備的安全有危險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于跳閘。在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中發(fā)生兩相接地時(shí)，相間電流保護(hù)動(dòng)作切除故障線路。2021-12-172021 DjB DAjC DAUUE eUE e01()3ADBDCDkAUUUUE000ABBDCCDIIUjCIUjC03DBCDIIIIUC03BCIIUC2021-12-17多線路電容電流分布:2021-12-17多線路電容電流分布:假設(shè)：忽略負(fù)荷電流和電容電流在線路上的電壓降。假設(shè)：忽略負(fù)荷電流和電容電流在線路上的電壓降。 全系

27、統(tǒng)全系統(tǒng)UA=0, A相對(duì)地電容電流為零，相對(duì)地電容電流為零，UB-D=UC-D=U3DIIICUI0033非故障線路非故障線路I : ，母線，母線線路線路 故障線路故障線路 II:II:)(33000IIIICCUI03)()()(CUIIIIIIIIfCfBIICIIBICIBDIIA)(30fCfBICIBIICIIBIIAIIIIIIIIII線路線路母線母線AEC B AC0fC01C0BECEfBIfCI線線路路I I線線路路IIIIICIIBIIICIIIBI2021-12-17 A相接地時(shí)的零序等效網(wǎng)絡(luò)及向量圖相接地時(shí)的零序等效網(wǎng)絡(luò)及向量圖XT0C0fIDC0C0l1l2I0 f

28、0IIIII00dUII0I0 fUd0IDI0 fII00IIIIII0多線路單相接地的零序等值電路多線路單相接地的零序等值電路2021-12-17結(jié)論：結(jié)論：3. 3. 在故障線路上，零序電流為全系統(tǒng)非故障元件在故障線路上，零序電流為全系統(tǒng)非故障元件對(duì)地電容電流之總和，方向?yàn)閺木€路流向母線。對(duì)地電容電流之總和，方向?yàn)閺木€路流向母線。1. 1. 發(fā)生單相接地時(shí)，全系統(tǒng)都會(huì)出現(xiàn)零序電壓；發(fā)生單相接地時(shí)，全系統(tǒng)都會(huì)出現(xiàn)零序電壓；2. 2. 在非故障線路上有零序電流，其數(shù)值等于該線在非故障線路上有零序電流，其數(shù)值等于該線路本身的電容電流，方向?yàn)閺哪妇€流向線路。路本身的電容電流，方向?yàn)閺哪妇€流向線路

29、。2021-12-17三、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中單相接地保護(hù)三、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中單相接地保護(hù)（1零序電壓保護(hù)絕緣監(jiān)視裝置）零序電壓保護(hù)絕緣監(jiān)視裝置） 絕緣監(jiān)視裝置是利用單相接地時(shí)出現(xiàn)的零序電絕緣監(jiān)視裝置是利用單相接地時(shí)出現(xiàn)的零序電壓，帶延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。壓，帶延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。 0U0U3ln該保護(hù)只能監(jiān)測(cè)出接地故該保護(hù)只能監(jiān)測(cè)出接地故障，但不能判別出是哪條障，但不能判別出是哪條線路的接地。為了找出故線路的接地。為了找出故障線路，還需要由運(yùn)行人障線路，還需要由運(yùn)行人員依次短時(shí)斷開(kāi)各條線路，員依次短時(shí)斷開(kāi)各條線路，再以自動(dòng)重合閘糾正。當(dāng)再以自動(dòng)重合閘糾正。當(dāng)斷開(kāi)某條線路時(shí)，零序電斷開(kāi)某條線路時(shí)，零序電

30、壓信號(hào)消失，即說(shuō)明該線壓信號(hào)消失，即說(shuō)明該線路單相接地。路單相接地。2021-12-17（2零序電流保護(hù)零序電流保護(hù) 零序電流保護(hù)是利用故障線路的零序電流比非零序電流保護(hù)是利用故障線路的零序電流比非故障線路零序電流大的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)選擇性的保護(hù)。故障線路零序電流大的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)選擇性的保護(hù)。 0I 為了保證動(dòng)作的選擇為了保證動(dòng)作的選擇性，零序電流保護(hù)的動(dòng)作性，零序電流保護(hù)的動(dòng)作電流電流Iset應(yīng)大于本線路的應(yīng)大于本線路的電容電流，即電容電流，即 03CUKIrelset 三、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中單相接地保護(hù)三、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中單相接地保護(hù)2021-12-17（3零序功率方向保護(hù)零序功率方向保護(hù) 零序

31、功率方向保護(hù)是利用故障線路和非故障線零序功率方向保護(hù)是利用故障線路和非故障線路的保護(hù)安裝處零序電流方向相反的特點(diǎn)構(gòu)成。用路的保護(hù)安裝處零序電流方向相反的特點(diǎn)構(gòu)成。用于零序電流保護(hù)不滿足要求和接線復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中。于零序電流保護(hù)不滿足要求和接線復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中。三、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中單相接地保護(hù)三、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中單相接地保護(hù)2021-12-17第五節(jié)第五節(jié) 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中的接地保護(hù)的接地保護(hù)2021-12-17一、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中單相接地故障的特點(diǎn)單相接地時(shí)，電容電流分布圖單相接地時(shí)，電容電流分布圖2021-12-17 在中性點(diǎn)接入消弧線圈以后，單相接

32、地時(shí)，通過(guò)在中性點(diǎn)接入消弧線圈以后，單相接地時(shí)，通過(guò)接地點(diǎn)的總電流為電感電流與全系統(tǒng)總電容電流的向接地點(diǎn)的總電流為電感電流與全系統(tǒng)總電容電流的向量和。即量和。即 CLIII 由于由于 和和 的相位相差的相位相差180，因而，因而 將因消弧線圈將因消弧線圈的補(bǔ)償而減小。根據(jù)對(duì)電容電流補(bǔ)償程度的不同，可的補(bǔ)償而減小。根據(jù)對(duì)電容電流補(bǔ)償程度的不同，可以分為完全補(bǔ)償、欠補(bǔ)償和過(guò)補(bǔ)償三種補(bǔ)償方式。以分為完全補(bǔ)償、欠補(bǔ)償和過(guò)補(bǔ)償三種補(bǔ)償方式。CILII 過(guò)補(bǔ)償方式?jīng)]有發(fā)生過(guò)電壓的危險(xiǎn)性。因而得到過(guò)補(bǔ)償方式?jīng)]有發(fā)生過(guò)電壓的危險(xiǎn)性。因而得到廣泛的應(yīng)用。廣泛的應(yīng)用。 2021-12-17完全補(bǔ)償完全補(bǔ)償產(chǎn)生諧振過(guò)電壓，造成產(chǎn)生諧振過(guò)電壓，造成中性點(diǎn)電壓升高中性點(diǎn)電壓升高欠補(bǔ)償欠補(bǔ)償運(yùn)行方式變化（某元件運(yùn)行方式變化（某元件檢修或切除時(shí)），仍可檢修或切除時(shí)），仍可能引起諧振過(guò)電壓。能引起諧振過(guò)電壓。過(guò)補(bǔ)償過(guò)補(bǔ)償廣為應(yīng)用廣為應(yīng)用CLIICL31CLIICLIICL31CL31CL31補(bǔ)償度：補(bǔ)償度： P = ( ILIC