電網(wǎng)的電流保護

電網(wǎng)的電流保護第1頁/共157頁2)分類：按動作原理分反應的物理量分電磁型感應型整流型電子型數(shù)字型電流繼電器電壓繼電器功率方向繼電器阻抗繼電器周波繼電器瓦斯（氣體）繼電器在保護回路中的作用分啟動繼電器量度繼電器時間繼電器中間繼電器信號繼電器出口繼電器第2頁/共157頁使繼電器剛好動作的最小電流值2.過電流繼電器原理框圖動作條件：動作電流：返回電流：使繼電器觸點剛好返回原位置的最大電流值返回條件：第3頁/共157頁

Kre：返回系數(shù)0.85~0.95第4頁/共157頁3．繼電器的繼電特性第5頁/共157頁4低電壓繼電器能使繼電器動作的最高電壓。動作條件：能使繼電器返回動作前狀態(tài)的最低電壓。返回條件：(常閉觸點)第6頁/共157頁二、單側(cè)電源網(wǎng)絡相間短路時電流量值特征

CharacteristicsofShortCircuitCurrentforPhaseFaultsinSingleSourceNetwork內(nèi)容回顧電力系統(tǒng)的構(gòu)成發(fā)電變電輸電配電用電差動保護、距離保護過電流保護第7頁/共157頁電力系統(tǒng)的運行方式最大運行方式對于繼電保護而言，在相同地點發(fā)生同類型短路時流過保護安裝處的電流最大，稱為系統(tǒng)最大運行方式。對應的系統(tǒng)等效阻抗最小，對于繼電保護而言，在相同地點發(fā)生同類型短路時流過保護安裝處的電流最小，稱為系統(tǒng)最小運行方式。對應的系統(tǒng)等效阻抗最大，最小運行方式第8頁/共157頁三相短路電流計算1ABC2A第9頁/共157頁兩相短路電流計算A1ABC2第10頁/共157頁短路電流計算最大短路電流最小短路電流短路電流計算公式第11頁/共157頁

可見，相間短路時被保護元件中流過的短路電流與以下因素有關：1、其大小取決于電網(wǎng)正常運行狀態(tài)的變化,變化范圍在額定范圍內(nèi),分析問題時,對它的變化可以忽略不計2、其大小與系統(tǒng)運行方式有關3、其大小與短路類型有關4、其大小與短路點位置有關第12頁/共157頁對于具有均勻參數(shù)輸電線路，若忽略影響較小的線路分布電容時，當短路點距離保護安裝處越遠，越大，越大，短路電流值越小短路電流的大小主要與三者的大小有關

固定不變時，流過保護安裝處的短路電流只與

有關，即短路點到保護安裝處的距離的大小有關。據(jù)此，可作出曲線。第13頁/共157頁最大短路電流曲線最小短路電流曲線負荷電流曲線第14頁/共157頁電網(wǎng)的電流保護電流速斷保護（電流Ⅰ段保護）限時電流速斷保護（電流Ⅱ段保護）定時限過電流保護（電流Ⅲ段保護）主保護后備保護第15頁/共157頁保護裝置的整定

所謂整定就是根據(jù)對繼電保護的基本要求，確定保護裝置的起動值、靈敏性、動作時限等過程。整定第16頁/共157頁三、電流速斷保護(電流Ⅰ段)LⅠk最大短路電流曲線1工作原理：反應于電流幅值增加而瞬時動作的保護第17頁/共157頁具體做法是：繼電保護的整定電流——能夠使裝置啟動的最小電流大于被保護線路末端可能出現(xiàn)的最大短路電流最大運行方式下的三相短路以期獲得最大、可能的短路電流，保護不誤動。最小運行方式下的兩相短路在最小運行方式下出現(xiàn)可能的最小短路電流－兩相短路，保護是否還能動作。

此整定值是針對保護1還是保護2？第18頁/共157頁啟動電流的整定計算最小短路電流曲線最大短路電流曲線1ABC按躲開下一條線路出口處短路的條件整定第19頁/共157頁保護范圍的校驗1ABC最小短路電流曲線最大短路電流曲線最小的保護范圍：在各種運行方式下發(fā)生各種短路短路保護都能動作切除故障的短路點位置的最小范圍。第20頁/共157頁計算出保護的一次動作電流后，還需求出繼電器的二次動作電流：nTA——電流互感器的變比；Kcon——電流互感器接線系數(shù)，當電流互感器的二次側(cè)為三相星形或兩相星形接線時為1，當二次側(cè)為三角形接線時其值為第21頁/共157頁電流速斷保護的構(gòu)成第22頁/共157頁對電流速斷保護的評價優(yōu)點:

簡單可靠，動作迅速。缺點:

不能保護線路的全長，并且保護范圍直接受運行方式變化的影響。第23頁/共157頁運行方式變化對保護范圍的影響第24頁/共157頁被保護線路長短對保護的影響第25頁/共157頁1ABC例:圖示網(wǎng)絡中具體參數(shù)如下所示，計算當AB長度分別為80km和20km時保護1電流速斷保護的定值，并校驗靈敏度。第26頁/共157頁解：線路長80km時整定值的計算靈敏度校驗滿足要求第27頁/共157頁線路長20km時整定值的計算靈敏度校驗沒有保護范圍第28頁/共157頁線路-變壓器組的電流速斷保護特例:在個別情況下，電流速斷保護也可以保護線路全長第29頁/共157頁電網(wǎng)的電流保護本節(jié)課主要內(nèi)容短路電流計算電流速斷保護的整定計算本節(jié)課難點電力系統(tǒng)運行方式的討論最大短路電流和最小短路電流的計算電流速斷保護的整定計算第30頁/共157頁2.1.4限時電流速斷保護（電流Ⅱ段）問題的提出電流速斷保護無法保護線路全長，需要增加一段帶時限動作的保護－限時電流速斷保護，電流Ⅱ段保護。限時電流速斷保護－要求能夠保護線路全長，動作范圍包括整個線路。難點與解決－如何獲得動作的選擇性？增加時間延遲－時限，從而與相鄰線路電流速斷保護（電流Ⅰ段保護）配合。第31頁/共157頁2.1.4限時電流速斷保護（電流Ⅱ段）限時電流速斷保護：能以較短的時限快速切除全線路范圍以內(nèi)的故障的保護。工作原理為了保護線路全長——保護范圍必須延伸到下一條線路中，當下一條線路出口處發(fā)生短路時，保護啟動；為了保證動作的選擇性——動作必須帶一定時限；為了盡量縮短時限——其保護范圍不超出下一條線路速斷保護的范圍。第32頁/共157頁最大短路電流曲線2.1.4限時電流速斷保護（電流Ⅱ段）

Timedelayinstantaneousovercurrentprotection1工作原理?=答案:實際中不可行第33頁/共157頁滿足：引入可靠系數(shù)來滿足上面的不等式其中2整定原則1）動作電流的整定躲過下一條線路電流速斷保護的整定值來整定第34頁/共157頁2）靈敏度校驗當靈敏系數(shù)不滿足要求時，該如何處理？為了能保護本線路全長，限時電流速斷保護必須在系統(tǒng)最小運行方式下，線路末端發(fā)生兩相短路時，有足夠的反應能力。動作電流動作時間第35頁/共157頁3）動作時間的整定Δt考慮很多因素：斷路器的跳閘時間和滅弧時間；時間繼電器動作時間的誤差；故障切除后，電流繼電器可能由于慣性，不能立即返回即延時返回的慣性時間；考慮一定裕度。繼電器保護中通常為0.5秒，微機保護中可以為0.3秒。

第36頁/共157頁

限時電流速斷保護的時限特性第37頁/共157頁3限時電流速斷保護的構(gòu)成4小結(jié)限時電流速斷保護的保護范圍大于本線路全長依靠動作電流值和動作時間共同保證其選擇性與第Ⅰ段共同構(gòu)成被保護線路的主保護，兼作第Ⅰ段的后備保護。第38頁/共157頁2.1.5定時限過電保護（電流Ⅲ段）問題的提出電流速斷保護不能保護全長；限時電流速斷保護能夠保護線路全長，可以起到后備保護的作用，但是不能作為相鄰線路后備保護。一種既能保護本線路全長，還能保護相鄰線路全長的電流保護被提出，——就是定時限過電流保護，或稱電流Ⅲ段保護。第39頁/共157頁定時限過電流保護（電流Ⅲ段）過電流保護：指其啟動電流按躲過線路最大負荷電流來整定的保護。過電流保護分為：定時限過電流：動作時間是固定的；反時限過電流保護：保護動作時間不固定，電流越大，動作越快。保護的作用作為本線路主保護的近后備以及相鄰下一線路保護的遠后備整定原則按躲過本線路最大負荷電流來整定同時保證在外部故障切除后電壓恢復，負荷自啟動電流作用下保護裝置能夠返回，。第40頁/共157頁2.1.5定時限過電流保護（電流Ⅲ段）1工作原理和動作電流計算動作電流的選擇正常情況下各線路上的過電流保護絕對不動作在負荷自啟動電流作用下，保護裝置能夠可靠返回最大自啟動電流返回電流一次側(cè)值第41頁/共157頁Kss為自啟動系數(shù)Kre為返回系數(shù)第42頁/共157頁Lt定時限過電流保護的時限特性第43頁/共157頁過電流保護動作時限6為保證動作的選擇性:第44頁/共157頁3靈敏度校驗對于保護4，其靈敏系數(shù)：近后備:遠后備:第45頁/共157頁2.1.6階段式電流保護的配合及應用第46頁/共157頁第47頁/共157頁第48頁/共157頁單相三段式電流保護的構(gòu)成第49頁/共157頁第50頁/共157頁階段式電流保護的優(yōu)、缺點優(yōu)點：簡單，可靠，在35kV及以下的較低電壓的網(wǎng)絡中獲得廣泛的應用。缺點：直接受電網(wǎng)的接線以及電力系統(tǒng)運行方式變化的影響。第51頁/共157頁2.1.7反時限電流保護

反時限電流保護的特點定時限過電流保護的問題：定時限過電流保護靠時間配合實現(xiàn)選擇性跳閘，電流元件無選擇性，導致短路點越靠近電源，過電流保護動作時間越長。為克服上述缺點，可以采用動作時間與流過繼電器中電流的大小有關的繼電器，當電流大時，保護的動作時限短，而電流小時動作時限長，構(gòu)成反時限電流保護。

第52頁/共157頁2.1.7反時限電流保護

反時限電流保護的動作特性第53頁/共157頁2.1.7反時限電流保護

反時限電流保護主要問題上下級之間的配合整定復雜調(diào)試維護不方便但反時限保護的思想是很重要的第54頁/共157頁2.1.8

電流保護的接線方式保護中電流繼電器與電流互感器之間的連接方式根據(jù)電流互感器的安裝條件，廣泛采用：三相星型接線兩相星型接線第55頁/共157頁跳閘2.1.8電流保護的接線方式三個電流互感器接成星形三個電流繼電器接成星形

三相星形接線方式第56頁/共157頁

兩相星形接線方式跳閘對于星形接線來說，其接線系數(shù)Kcon=1第57頁/共157頁兩種接線方式在各種故障時的性能比較1.中性點直接接地電網(wǎng)和非直接接地電網(wǎng)中的各種相間短路相同點：兩種接線方式均能正確反應這些故障不同點：動作的繼電器數(shù)不一樣第58頁/共157頁2.中性點非直接接地電網(wǎng)中的兩點接地短路ABCABC1）串聯(lián)線路PD第59頁/共157頁ABCABCABCPD2）并聯(lián)線路第60頁/共157頁3.Y,d11接線變壓器一側(cè)兩相短路流過另一側(cè)保護中電流第61頁/共157頁第62頁/共157頁當過電流保護接于降壓變壓器的高壓側(cè)以作為低壓側(cè)線路故障的后備保護時:第63頁/共157頁4.兩種接線方式的應用廣泛用于發(fā)電機，變壓器等大型貴重電氣設備

的保護中。(2)也可以用在中性點直接接地電網(wǎng)中，作為相間短路和單相接地短路保護。三相星形接線兩相星形接線廣泛用于中性點非直接接地系統(tǒng)中第64頁/共157頁第65頁/共157頁網(wǎng)絡中每條線路的斷路器上均裝有三段式電流保護，電源最大最小等效阻抗為另外，對保護1的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段進行整定計算。第66頁/共157頁作業(yè)2.1如圖所示網(wǎng)絡，AB、BC、BD線路上均裝設了三段式電流保護，變壓器裝設了差動保護。已知Ⅰ段可靠系數(shù)取1.25，Ⅱ段可靠系數(shù)取1.15，Ⅲ段可靠系數(shù)取1.15，自起動系數(shù)取1.5,返回系數(shù)取0.85，AB線路最大工作電流200A，時限級差取0.5s，系統(tǒng)等值阻抗最大值為18Ω,最小值為13Ω，其它參數(shù)如圖示，各阻抗值均為歸算至115kV的有名值，求AB線路限時電流速斷保護及定時限過電流的動作電流、靈敏度和動作時間。第67頁/共157頁2.2方向電流保護雙電源供電網(wǎng)絡由于兩側(cè)都有電源，為了合上和斷開線路，在兩側(cè)裝設有斷路器和保護裝置。故障后的系統(tǒng)運行方式要求從兩端切除故障、不會造成停電。問題的提出

僅利用相間短路后電流幅值增大的特征能否區(qū)分多電源網(wǎng)絡中故障與正常運行狀態(tài)？

第68頁/共157頁2.2雙側(cè)電源網(wǎng)絡相間短路的方向性電流保護2.2.1問題的提出LⅠk結(jié)論：k1點相間短路時，電流保護1、5的Ⅰ段會誤動；

k2點相間短路時，電流保護6的Ⅰ段可能誤動ⅠⅡ第69頁/共157頁當k點短路時保護1先于6動作而誤動保護5先于2動作而誤動保護范圍擴大，保護的動作失去選擇性第70頁/共157頁2.2雙側(cè)電源網(wǎng)絡相間短路的方向性電流保護LⅠk結(jié)論：短路功率的流動方向正是保護應該動作的方向，短路點兩側(cè)的保護只需按照單電源的配合方式整定配合。ⅠⅡ第71頁/共157頁分析一下可能誤動的保護具有的共同特征方向性電流保護=電流保護+方向元件利用了電流幅值的差異利用了功率方向的差異規(guī)定正方向為母線指向線路，可能誤動的保護上流過的電流(功率)方向均與正方向相反第72頁/共157頁2.2.2方向性電流保護的基本原理兩組保護之間不需要有配合關系方向性電流保護的特點：將電流保護加裝一個可以判別短路功率流動方向的元件只當功率方向為正方向時才動作保證在反方向故障時把保護閉鎖使其不致誤動作第73頁/共157頁單相方向過電流保護的構(gòu)成第74頁/共157頁2.2.3功率方向判別元件1功率方向元件的工作原理規(guī)定：流過保護的電流正方向為母線指向線路當k1點短路時：當k2點短路時：通過判別短路功率值的正負就可判別故障的方向第75頁/共157頁功率方向元件(繼電器)：判別功率方向或測定電流、電壓之間的相位角的元件（繼電器）。LG-11、12型功率方向繼電器對功率方向元件的基本要求：（1）應具有明確的方向性；（2）正方向故障時有足夠的靈敏度。第76頁/共157頁2功率方向元件（繼電器）的動作特性當k1點短路時：當k2點短路時：

第77頁/共157頁最大靈敏角：當輸入功率方向繼電器的電壓和電流幅值不變時，其輸出與二者間的相位差有關。使其輸出最大時對應的二者間的相位差。作出此時的相量圖第78頁/共157頁或第79頁/共157頁作出此時的相量圖第80頁/共157頁定義內(nèi)角為：或動作方程為：則動作范圍為：第81頁/共157頁

用圖表示出其動作區(qū)最靈敏線動作方程的功率形式：A相方向元件：第82頁/共157頁3功率方向判別元件的構(gòu)成框圖第83頁/共157頁第84頁/共157頁第85頁/共157頁2.2.4相間短路功率方向判別元件的接線方式對功率方向判別元件接線方式提出如下要求:三相對稱，

時，加入繼電器的電流超前電壓

正方向的任何故障都能動作，反方向故障則不動作Ur、Ir盡可能地大，盡可能使接近最大靈敏角，以消除和減小方向元件的死區(qū)。第86頁/共157頁第87頁/共157頁作業(yè)2.2根據(jù)所給原理接線圖，畫出其展開圖。第88頁/共157頁1正方向發(fā)生三相短路使方向元件輸出最靈敏：第89頁/共157頁2正方向發(fā)生兩相短路此時可以有兩種極端情況：第90頁/共157頁

1）短路點位于保護安裝處附近第91頁/共157頁A相為非故障相，IA≈0，繼電器不動作。

B相繼電器，IrB=IB,UrB=UCA，фrB=фk-90o，則動作條件C相繼電器，IrC=IC，UrC=UAB，фrC=фk-90o則動作條件為了在

的范圍內(nèi)使繼電器均能動作，需要選擇內(nèi)角α為

。第92頁/共157頁2）短路點遠離保護安裝處第93頁/共157頁B相繼電器，電壓較出口短路時相位滯后了30o，動作條件應為:當0o<фk<90o時，繼電器能夠動作的條件為30o<α<120oC相繼電器，電壓較出口處短路時超前方向移了30o，動作條件應為:當0o<фk<90o時，繼電器能夠動作的條件為-30o<α<60o結(jié)論：在正方向任何地點兩相短路時，繼電器能夠動作條件：

B相為30o<α<90o，

C相為0o<α<60o。第94頁/共157頁90°接線方式的特點結(jié)論當0o<фk<90o時，使故障相方向繼電器在一切故障情況下都能動作的條件應為：30o<α<60o.對某一已經(jīng)確定了阻抗角的送電線路而言，應采用α=90o－

фk，以便短路時獲得最大的靈敏角。90°接線方式的主要優(yōu)點是：對各種兩相短路都沒有死區(qū)，因為繼電器加入的是非故障的相間電壓，其值很高；選擇繼電器的內(nèi)角α=90o－фk后，對線路上發(fā)生的各種故障，都能保證動作的方向性。第95頁/共157頁2.2.5方向性電流保護的應用特點1電流速斷保護可以取消方向元件的情況LⅠkⅠⅡ在電流速斷保護中，能用電流整定值保證選擇性的，盡量不加方向元件；線路兩端的保護，能在一端加方向元件后滿足選擇性要求的，不在兩端加方向元件。第96頁/共157頁限時電流速斷保護整定時分支電路的影響分支電路：保護安裝地點與短路點之間的電源或線路。分支系數(shù)：助增電流：分支電源使故障線路電流增大的現(xiàn)象，稱為助增。保護安裝地點與短路點之間為電源支路外汲電流：故障線路中電流減小的現(xiàn)象，稱為外汲。保護安裝地點與短路點之間為線路第97頁/共157頁2限時電流速斷保護整定時分支電路的影響LⅠk1）助增電流的影響（3）第98頁/共157頁2）外汲電流的影響LⅠk（3）第99頁/共157頁3過電流保護裝設方向元件的一般方法為保證選擇性，在過電流保護1上加裝方向元件為保證選擇性，在過電流保護5上加裝方向元件第100頁/共157頁思考題：三段式電流保護的動作定值和動作時間之間有何關系?如何理解方向電流保護中的方向元件？第101頁/共157頁2.3中性點直接接地系統(tǒng)中接地短路的零序電流及方向保護電流保護和方向性電流保護，利用了正常運行和短路狀態(tài)下在相電流幅值、功率方向的差異。利用三相對稱性的變化特征，可以構(gòu)成反應序分量原理的各種保護。正常運行的電力系統(tǒng)是三相對稱的，零序、負序電流和電壓理論上為零。多數(shù)短路故障是三相不對稱的，零序、負序電流和電壓會很大。當中性點直接接地系統(tǒng)（又稱大接地電流系統(tǒng)）中發(fā)生接地短路時，將出現(xiàn)很大的零序電壓和電流，利用零序電壓、電流來構(gòu)成接地短路的保護，被廣泛應用在110kV及以上電壓等級的電網(wǎng)中。第102頁/共157頁2.3.1接地短路時零序電壓、電流和功率的特點1零序電壓零序電源在故障點，故障點的零序電壓最高系統(tǒng)中距離故障點越遠處的零序電壓越低其值取決于測量點到大地間阻抗的大小。第103頁/共157頁2零序電流取決于送電線路的零序阻抗和中性點接地變壓器的零序阻抗，而與電源的數(shù)目和位置無關。第104頁/共157頁3零序功率及電壓、電流相位關系對于發(fā)生故障的線路，兩端零序功率的方向與正序功率的方向相反,零序功率方向?qū)嶋H上都是由線路流向母線的。該處零序電流和零序電壓之間的相位差由的阻抗角決定，與被保護線路的零序阻抗和故障點的位置無關。第105頁/共157頁4變壓器中性點接地的考慮1）在多電源系統(tǒng)中，每個發(fā)電廠至少有一臺變壓器的中性點接地。ABC第106頁/共157頁2）發(fā)電廠和低壓側(cè)有電源的變電所的變壓器

多于一臺時，應將部分變壓器的中性點接地3）低壓側(cè)無電源的變壓器中性點應不接地運行第107頁/共157頁2.3.2零序電壓、電流濾過器1零序電壓濾過器一次繞組二次繞組第108頁/共157頁jszw3-610kv三相五柱電壓互感器實物圖）第109頁/共157頁2零序電流過濾器第110頁/共157頁TA等效電路:第111頁/共157頁第112頁/共157頁KLH型（開合式）零序電流互感器實物圖）第113頁/共157頁2.3.3零序電流Ⅰ段（速斷）保護靈敏I段整定原則：躲開下一條線路出口處接地短路的最大零序電流。躲開斷路器三相觸頭不同期合閘時出現(xiàn)的最大零序電流。兩者選大值。電流定值小，保護范圍大。主要任務是對全相運行狀態(tài)下的接地故障起保護作用。不靈敏I段整定原則：單相重合閘時，按躲開非全相運行狀態(tài)下，發(fā)生系統(tǒng)振蕩時，所出現(xiàn)的最大零序電流整定。單相重合閘啟動時，保護閉鎖，防止誤動作。第114頁/共157頁2.3.3零序電流Ⅰ段（速斷）保護L3Ⅰ0最大零序電流曲線第115頁/共157頁1）2）3）按躲開非全相運行又發(fā)生振蕩產(chǎn)生的最大零序電流整定1）、2）中大者為靈敏Ⅰ段按3）整定為不靈敏Ⅰ段1動作電流的整定第116頁/共157頁關于在最大運行方式下，產(chǎn)生最大零序電流的短路類型的選擇：第117頁/共157頁關于3I0.unb的計算1）先合一相的最嚴重情況下2）先合兩相的最嚴重情況下E為斷點兩側(cè)系統(tǒng)的等效電勢；、為電網(wǎng)總的正序和零序阻抗取二者中大者第118頁/共157頁2動作時間3靈敏度校驗第119頁/共157頁2.3.4零序電流Ⅱ段保護1動作電流的整定整定原則（與限時電流速斷類似）啟動電流與下一條線路零序電流速斷定值配合，時限多一個△t。第120頁/共157頁當兩個保護之間的變電所母線上接有中性點接地的變壓器時，使零序電流的分布發(fā)生變化。零序電流的分支系數(shù)（助增電源不是發(fā)電機，而是變壓器的中性點。）第121頁/共157頁2動作時限的整定當靈敏系數(shù)不滿足要求時，需：3靈敏度校驗①設兩個靈敏度不同的零序Ⅱ段保留0.5秒的零序II段，（快速切除正常運行方式和最大運行方式的接地故障）增加一個與下級線路零序II段配合的保護，保證在各種運行方式下，都有足夠的靈敏度。②

采用接地距離保護第122頁/共157頁2.3.5零序電流Ⅲ段保護動作電流的整定取1）、2）中大者作為最終的定值按躲開下級線路出口處相間短路時出現(xiàn)的最大不平衡電流

與下級線路零序III段配合第123頁/共157頁當兩個保護間有分支電路時，對于第2種情況的計算則應考慮分支系數(shù)：D第124頁/共157頁近后備:遠后備:對于保護2，其靈敏系數(shù)：2靈敏度校驗第125頁/共157頁遠后備:對于保護2當兩個保護間有分支電路時，對于遠后備的校驗：第126頁/共157頁無需和保護123配合保護4可以瞬時動作保護5多一個階梯保護6再多一個階梯Y/d變壓器低壓側(cè)任何故障都不能在高壓側(cè)引起零序電流3動作時限的整定第127頁/共157頁ABC2.3.6方向性零序電流保護1方向性零序電流保護原理與相間短路的方向保護一樣，如果不加方向元件，就會產(chǎn)生反方向的誤動作。

第128頁/共157頁零序方向元件沒有電壓死區(qū)由于越靠近故障點的零序電壓越高，所以，沒有電壓死區(qū)。離故障點越遠，零序電壓低，零序電流小，必須校驗靈敏系數(shù)。2零序功率方向元件ABC第129頁/共157頁2.3.7對零序電流保護的評價（1）零序過電流保護的靈敏度較相間保護高，

動作時限較相間保護短。

（2）零序Ⅰ段、零序Ⅱ段保護受系統(tǒng)運行方式變化的影響小。（3）零序保護則不受系統(tǒng)振蕩等不正常運行狀

態(tài)的影響。（4）方向性零序保護沒有電壓死區(qū)，較距離保護實現(xiàn)簡單、可靠。優(yōu)點：第130頁/共157頁2）輸電網(wǎng)絡在使用單相重合閘時要退出運行不足：1）當系統(tǒng)運行方式、接地點變化很大時，不能

滿足保護要求3）有自耦變存在的電網(wǎng)將使零序保護的整定配合變得復雜第131頁/共157頁2.4中性點非直接接地系統(tǒng)中單相接地故障的保護中性點非直接接地系統(tǒng)單相接地故障特點當發(fā)生接地故障時，故障電流很小。三相線電壓保持對稱，對負荷供電沒有影響。非故障相對地電壓升高倍第132頁/共157頁2.4中性點非直接接地系統(tǒng)中單相接地故障的保護中性點非直接接地系統(tǒng)單相接地故障運行要求一般允許中性點非直接接地系統(tǒng)帶接地故障繼續(xù)運行1－2小時。（為什么？系統(tǒng)本身不影響供電，無可靠的保護方法）因而其供電可靠性較高。這是中性點非直接接地系統(tǒng)的主要優(yōu)點。因此，對于中性點非直接接地系統(tǒng)中單相接地故障通常只要求選出故障線路，并及時發(fā)出信號；但當單相接地故障對人身和設備安全有危險時，則動作于跳閘。

因而也對此類保護裝置稱為接地選線裝置第133頁/共157頁2.4.1中性點不接地系統(tǒng)單相接地故障的特點分析假設：由于中性點不接地系統(tǒng)接地電流很小，而其零序阻抗主要為對地電容支路的容抗，因而在分析時我們作如下簡化假設：忽略零序電流和負荷電流在線路上的壓降第134頁/共157頁2.4.1中性點不接地系統(tǒng)單相接地故障的特點單相接地故障分析

A相接地時故障點k邊界條件第135頁/共157頁2.4.1中性點不接地系統(tǒng)單相接地故障的特點單相接地故障分析

故障點k的零序電壓故障點處非故障相產(chǎn)生的電容電流第136頁/共157頁2.4.1中性點不接地系統(tǒng)單相接地故障的特點單相接地故障分析由于忽略零序電流和負荷電流在線路上的壓降，全網(wǎng)各相電壓相等。對于非故障線路，保護安裝處測得的零序電流非故障線路零序電流為線路自身的電容電流代數(shù)和。容性功率為從母線流向線路。第137頁/共157頁2.4.1中性點不接地系統(tǒng)單相接地故障的特點單相接地故障分析對于故障線路，保護安裝處測得的零序電流故障線路零序電流全系統(tǒng)電容電流代數(shù)和減去故障線路自身的電容電流代數(shù)和。容性功率為從線路流向母線。第138頁/共157頁2.4.1中性點不接地系統(tǒng)單相接地故障的特點單相接地故障分析小結(jié)零序網(wǎng)絡由對地電容構(gòu)成回路，因而零序阻抗很大與故障元件連接的電壓等級全網(wǎng)絡出現(xiàn)零序電壓。且零序電壓基本不隨測量位置變化非故障線路保護安裝處測量的零序電流是線路本身的電容電流。零序功率為容性，方向為從母線流向線路。故障線路保護安裝處測量的零序電流是全系統(tǒng)非故障線路零序電流的總和利用上述故障特點可以構(gòu)成故障選線及保護判據(jù)第139頁/共157頁2.4.2中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)單相接地故障的特點

消弧線圈工程背景

弧光過電壓的危害：對于中性點非直接接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障時，接地電流通常較小。但如果線路電容較大時，接地電流比較大，則該接地電流會在接地點燃起電弧。由于電弧的不穩(wěn)定會引起弧光過電壓。弧光過電壓可能引起設備損壞或發(fā)展成為相間故障。第140頁/共157頁2.4.2中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)單相接地故障的特點

消弧線圈工程背景消弧線圈：為了降低故障點電容電流，消除弧光過電壓，可以采用中性點經(jīng)消弧線圈接地的辦法。消弧線圈本身可以看作是純電感。規(guī)程規(guī)定：對不同電壓等級的電網(wǎng)當接地電容電流超過一定數(shù)值時，必須安裝消弧線圈。6kV—30A;10kV—20A;22-66kV—10A第141頁/共157頁2.4.2中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)單相接地故障的特點

（一）單相接地故障穩(wěn)態(tài)分析電容電流分布：由于中性點非直接接地電網(wǎng)單相接地故障電流小，若忽略因故障電流引起的線路壓降，可以認為全網(wǎng)各處電壓相同。這樣各線路的零序電容電流大小和分布與中性點不接地系統(tǒng)完全相同。在圖中用實線標出。第142頁/共157頁2.4.2中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)單相接地故障的特點

（一）單相接地故障穩(wěn)態(tài)分析消弧線圈支路：單相接地時中性點電壓流過消弧線圈支路的電流第143頁/共157頁2.4.2中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)單相接地故障的特點

（一）單相接地故障穩(wěn)態(tài)分析故障點故障電流：等于全網(wǎng)電容電流和消弧線圈電流之和第144頁/共157頁2.4.2中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)單相接地故障的特點

（一）單相接地故障穩(wěn)態(tài)分析消弧線圈補償方式的選擇全補償方式欠補償方式過補償方式對應消弧線圈參數(shù)第145頁/共157頁2.4.2中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)單相接地故障的特點

（一）單相接地故障穩(wěn)態(tài)分析完全補償方式下的串聯(lián)諧振問題網(wǎng)絡不對稱斷路器操作不完全同時串聯(lián)諧振的危害：引起危險的過電壓第146頁/共157頁2.4.2