ace繼電保護(hù)23零序m

1、2.3 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中接地短路的零序電流及方向保護(hù)1 主要針對(duì)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)(大電流接地) 特征和差異：1）電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，三相對(duì)稱，沒有負(fù) 序和零序分量。2）不對(duì)稱故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生負(fù)序或零序分量。 其中，零序分量總是伴隨著不對(duì)稱接地故 障的發(fā)生而產(chǎn)生，據(jù)此，可構(gòu)成反映不對(duì) 稱接地故障的零序電流保護(hù)（差異）。 2分解出零序分量之后,零序電壓的分布如下：2.3.1 零序分量的分布3零序分量的特點(diǎn)： 1）短路點(diǎn)的零序電壓最高，接地點(diǎn)為0。 2）零序電流由短路點(diǎn)經(jīng)過所有的變壓器接 地點(diǎn)形成回路。 3）零序功率方向：線路母線。 4）零序電壓與電流的相位關(guān)系（即零序功 率方向）如下圖：4 內(nèi)

2、部接地時(shí)，零序功率方向：52.3.2 零序分量的獲取,計(jì)算或連接微機(jī)保護(hù)內(nèi)直接利用程序?qū)崿F(xiàn)加法器零序電壓過濾器 6零序電流分量的獲取方法： 零序電流過濾器 零序電流互感器 7零序電流濾過器的不平衡輸出單相二次、一次I關(guān)系:三相二次、一次I關(guān)系:8ZL 越小不平衡輸出越小。因此，希望：負(fù)載ZL 越小越好。 繼電保護(hù)要求： 將TA的誤差限定在10%以內(nèi)。 這是設(shè)計(jì)、選擇TA的依據(jù)之一。 9 減小TA誤差的主要方法：1）減小TA的負(fù)載ZL；2）增大變比（限定一次電流的最大值）；3）選擇不易飽和的TA(體積大、投資增加);4）增大電流二次電纜的線徑。 等等10一、零序電流段保護(hù) 1）躲開線路末端的最大

3、零序電流。 2）躲開斷路器三相不同時(shí)合閘的 。 如果會(huì)誤動(dòng)，靠延時(shí) 100ms 躲開。 3）躲開非全相運(yùn)行的負(fù)荷電流。 如果會(huì)誤動(dòng)，一般退出運(yùn)行。2.3.3 零序電流保護(hù)的整定 原則、方法與單電源的電流保護(hù)相類似。11 按照“躲開線路末端的最大零序電流”考慮，可以得到零序電流段保護(hù)的整定方法： 注：經(jīng)過分解或合成后，零序、負(fù)序分量 通常以3倍的形式出現(xiàn)。12二、零序電流段保護(hù) 與下一級(jí)線路的零序段電流定值進(jìn)行配合（電流、時(shí)間兩方面的配合）。保護(hù)范圍不超過下級(jí)線路零序段保護(hù)范圍的末端 注意：電流的分流關(guān)系（分支系數(shù)）！當(dāng)相鄰兩個(gè)保護(hù)之間的變電站母線上接有中性點(diǎn)接地的變壓器時(shí)，需要考慮分支電路對(duì)零

4、序電流分布的影響。1314得到零序段電流定值計(jì)算公式： 為了保證保護(hù)1的第段不誤動(dòng),從公式和電流保護(hù)的概念可以得出：整定值必須取最大對(duì)應(yīng)的分支系數(shù)取最小(分流最大)，保證不誤動(dòng)。15 校驗(yàn)零序段時(shí)，考慮線路末端短路的最小零序電流，故沒有分支系數(shù)的影響。16靈敏性校驗(yàn)： 若靈敏系數(shù)不滿足: （1）與相鄰線路零序段配合； （2）采用兩個(gè)靈敏性不同的零序段保護(hù)，保留原有0.5s段，再增加一個(gè)與相鄰線路零序段相配合的段保護(hù)； （3）改用接地距離保護(hù)。17 (1)躲過下一級(jí)線路出口相間短路所產(chǎn)生的最大不平衡電流。三、零序電流段保護(hù) 工程中，通常取一次的零序電流為300800A，再換算成二次值，作為段定值

5、。 （單相高阻接地故障時(shí)，靈敏度最高）。18（2）逐級(jí)配合: 本保護(hù)零序段的保護(hù)范圍，不能超出相鄰線路零序段的保護(hù)范圍。整定計(jì)算中，當(dāng)相鄰兩個(gè)保護(hù)之間有分支電路時(shí)，同樣要考慮分支系數(shù)。19 與電流保護(hù)相同，還需要驗(yàn)證近后備、遠(yuǎn)后備的靈敏度。 在段靈敏度滿足要求后，由于通常存在“段電流定值段電流定值”，所以，零序段的近后備容易滿足。 還應(yīng)當(dāng)驗(yàn)算：遠(yuǎn)后備的靈敏度。并進(jìn)行時(shí)間的制定。202.3.6 方向性零序電流保護(hù) 通常為多個(gè)變壓器中性點(diǎn)接地類似于“多電源”點(diǎn)。零序電流保護(hù)有可能發(fā)生誤動(dòng)，因此，需要方向元件。 回顧一下零序方向特征：21 分析上圖，并歸納后，可以知道： 1）內(nèi)部接地時(shí) 2）N側(cè)外部

6、接地時(shí) 22 設(shè)計(jì)：零序電流超前零序電壓的角度為 時(shí)，最靈敏。23 出口發(fā)生接地短路時(shí)，零序電壓最大，所以，沒有出口死區(qū)的問題。 接線方式簡(jiǎn)單：繼電保護(hù)規(guī)程確定：110kV及以上系統(tǒng)中，采用自產(chǎn)零序電壓。24方向性零序電流保護(hù)方向性零序電流保護(hù)的動(dòng)作條件必須同時(shí)滿足：（1）零序電流保護(hù)的動(dòng)作條件；（2）零序功率為正方向，即由線路指向母線。零序功率方向元件（繼電器）的工作原理規(guī)定正方向： 電壓：線路大地 電流：母線線路 是電壓相量超前電流相量的角度所以：P00時(shí)表示零序功率為線路 母線P00時(shí)表示零序功率為母線 線路。25零序功率方向元件接入零序電壓和零序電流，反應(yīng)于零序功率方向而動(dòng)作，動(dòng)作方程

7、：.Id0U0d-Id0., 零序方向繼電器的最大靈敏角。26（1）保護(hù)安裝出口處發(fā)生接地故障時(shí)，零序功率方向元件無電壓死區(qū)；（2）故障點(diǎn)距保護(hù)安裝點(diǎn)較遠(yuǎn)時(shí)，零序功率方向元件可能不動(dòng)，須校驗(yàn)靈敏性。271）零序過電流保護(hù)（零序段）整定值小，靈敏性高，動(dòng)作時(shí)限較短 相間短路過電流保護(hù)： 按躲過最大負(fù)荷電流整定，一般為57A； 零序過電流保護(hù)： 按躲過不平衡電流整定，一般為23A。 靈敏性高，動(dòng)作時(shí)限短相間電流保護(hù)三相星形接線也可保護(hù)單相接地，但零序電流保護(hù)與之相比，有其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)： 2.3.7 對(duì)零序電流保護(hù)的評(píng)價(jià)282）零序電流保護(hù)受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響較小 線路零序阻抗比正序阻抗大，X023.

8、5X1，因此線路始端與末端短路時(shí)，零序電流變化顯著，曲線變化較陡，零序段保護(hù)范圍大且較穩(wěn)定，零序段的靈敏性也容易滿足要求。3）零序電流保護(hù)不受系統(tǒng)非正常運(yùn)行狀態(tài)影響 如：系統(tǒng)振蕩，過負(fù)荷等4）方向性零序電流保護(hù)沒有電壓死區(qū)問題 在110KV及以上高壓和超高壓電網(wǎng)中，單相接地故障占全部故障的7090，零序電流保護(hù)為絕大多數(shù)的故障提供了保護(hù)，有顯著優(yōu)越性。29簡(jiǎn)要優(yōu)點(diǎn) 1）靈敏度高幾乎不受負(fù)荷電流影響。 2）受運(yùn)行方式影響較小間接影響。 3）三相對(duì)稱時(shí)，幾乎沒有影響。如振蕩、 過負(fù)荷等。 4）出口短路無“死區(qū)”零序電壓最大。 5）耐高阻接地的能力強(qiáng)。 6）一般情況下，第三段的延時(shí)短。30零序段延時(shí)

9、與保護(hù)范圍的示意圖31各處零序段保護(hù)均正確動(dòng)作的延時(shí)示意圖相間過流零序過流32零序電流保護(hù)的不足：1）對(duì)于運(yùn)行方式變化很大或接地點(diǎn)變化很大 的電網(wǎng)，不能滿足系統(tǒng)運(yùn)行的要求。2）單相重合閘過程中，系統(tǒng)又發(fā)生振蕩，可 能出現(xiàn)較大零序電流的情況有影響。3）采用自耦合變壓器聯(lián)系兩個(gè)不同電壓等級(jí) 的電網(wǎng),任一側(cè)發(fā)生接地短路都將在另一 側(cè)產(chǎn)生零序電流整定計(jì)算復(fù)雜化。 33書本以外的問題： 1、為什么教材中只討論零序保護(hù)，而不討論 負(fù)序電流保護(hù)？ 零序反映接地短路。 負(fù)序反映不對(duì)稱短路(包括接地)。1）零序分量獲取簡(jiǎn)單(任何時(shí)刻，信號(hào)相加)。342）負(fù)序分量的獲取要復(fù)雜一些，同時(shí)，在兩 種狀態(tài)轉(zhuǎn)變的期間，會(huì)出現(xiàn)“不真實(shí)”的負(fù) 序分量。 即：必須用同一種狀態(tài)的電氣量進(jìn)行分 解，才能得到真實(shí)的負(fù)序分量(下圖)。 目前，微機(jī)保護(hù)中已經(jīng)應(yīng)用了負(fù)序分量 構(gòu)成故障判別的保護(hù)功能。35負(fù)序分量的獲取方法：設(shè)T為工頻周期時(shí)，瞬時(shí)值的一種獲取方法：36 采用下式，或其它方法，都會(huì)在2種狀態(tài)轉(zhuǎn)換前后，出現(xiàn)不真實(shí)的負(fù)序分量。372、三相短路與單相接地短路比較，哪一種情況下短路點(diǎn)的短路電流最大？一般情況下：但不是絕對(duì)38 對(duì)于架空輸電線、電纜、變壓器等靜