第2章电网的电流保护精选文档.ppt

第第2章电网的电流保护章电网的电流保护本讲稿第一页，共二十二页包括包括中性点不接地系统中性点不接地系统和和中性点经消弧线圈中性点经消弧线圈接地系统接地系统第四节第四节 中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护特点：特点：发生单相接地故障时故障点电流很小。发生单相接地故障时故障点电流很小。非故障电压升高非故障电压升高 倍。倍。线电压仍然对称。线电压仍然对称。保护要求：保护要求：一般只要求继电保护有选择性的发出信号，一般只要求继电保护有选择性的发出信号，而不必跳闸。而不必跳闸。当单相接地对人身和设备有危险时，则应动当单相接地对人身和设备有危险时，则应动作于跳闸。作于跳闸。本讲稿第二页，共二十二页分析内容：分析内容：中性点不接地系统单相接地特点中性点不接地系统单相接地特点单电源单线路发生单相接地故障单电源单线路发生单相接地故障单电源多线路发生单相接地故障单电源多线路发生单相接地故障中性点经消弧线圈接地系统单相接地特点中性点经消弧线圈接地系统单相接地特点 包括包括中性点不接地系统中性点不接地系统和和中性点经消弧线圈中性点经消弧线圈接地系统接地系统第四节第四节 中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护本讲稿第三页，共二十二页1、单电源单线路发生单相接地故障、单电源单线路发生单相接地故障一、中性点不接地系统单相接地特点一、中性点不接地系统单相接地特点AE&CE&BE&本讲稿第四页，共二十二页故障特点：故障特点：发生单相接地故障时，出现零序电压。发生单相接地故障时，出现零序电压。但是零序电流为零。但是零序电流为零。AE&CE&BE&本讲稿第五页，共二十二页2、单电源多线路发生单相接地故障、单电源多线路发生单相接地故障本讲稿第六页，共二十二页AE&CE&BE&CI&非故障线路上非故障线路上：线路始端零序电流：线路始端零序电流：各相电流各相电流零序电流为线路本身的电容电流零序电流为线路本身的电容电流电容性无功功率的方向为母线流向线路电容性无功功率的方向为母线流向线路有效值有效值本讲稿第七页，共二十二页本讲稿第八页，共二十二页AE&CE&BE&CI&发电机出线端发电机出线端：线路始端零序电流：线路始端零序电流：特点类似与非故障线路特点类似与非故障线路零序电流为发电机本身的电容电流零序电流为发电机本身的电容电流电容性无功功率的方向为母线流向线路电容性无功功率的方向为母线流向线路有效值有效值本讲稿第九页，共二十二页故障线路上故障线路上线路始端零序电流：线路始端零序电流：各相电流各相电流线路始端零序电流有效值：线路始端零序电流有效值：本讲稿第十页，共二十二页本讲稿第十一页，共二十二页单相接地的特点总结单相接地的特点总结：1、发生接地后，全系统出现零序电压和零序电流。非故障相电压升发生接地后，全系统出现零序电压和零序电流。非故障相电压升高至原来的高至原来的 倍，电源中性点对地电压与故障相电势的相量大小相等倍，电源中性点对地电压与故障相电势的相量大小相等方向相反；方向相反；3、故障元件中流过的是所有非故障元件的对地电容电流之和。而容、故障元件中流过的是所有非故障元件的对地电容电流之和。而容性无功功率是由性无功功率是由线路指向母线线路指向母线。2、非故障元件中流过的是本身的对地电容电流。容性无功功率是由、非故障元件中流过的是本身的对地电容电流。容性无功功率是由母线指向线路母线指向线路；本讲稿第十二页，共二十二页思考：思考：如果电网中单相接地时接地电容电流的总和比较大如果电网中单相接地时接地电容电流的总和比较大 此时单相接地短路此时单相接地短路会过渡到相间短路，那么采取什么措施减少接地电容电流呢？会过渡到相间短路，那么采取什么措施减少接地电容电流呢？解决方法：解决方法：在电源中性点加装一个电感线圈。减少流经故障点的电流，避免在接在电源中性点加装一个电感线圈。减少流经故障点的电流，避免在接地点燃起电弧，把这个电感线圈称为消弧线圈。地点燃起电弧，把这个电感线圈称为消弧线圈。二、中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障的特点二、中性点经消弧线圈接地系统单相接地故障的特点 3-66kV电电网，容性网，容性电电流超流超过过下列数下列数值时值时，中性点，中性点应应装装设设消弧消弧线线圈。圈。3-6kV 30A10kV 20A35-66kV 10A本讲稿第十三页，共二十二页 本讲稿第十四页，共二十二页 中性点接入消弧线圈后，单相接地故障时流过故障点的电流为中性点接入消弧线圈后，单相接地故障时流过故障点的电流为电感电流与全系统电容电流的向量和。二者方向相反，所以故电感电流与全系统电容电流的向量和。二者方向相反，所以故障点的总电流因为消弧线圈的加入而减少障点的总电流因为消弧线圈的加入而减少。本讲稿第十五页，共二十二页消弧线圈的补偿方式：消弧线圈的补偿方式：（1 1）完全补偿完全补偿就是使就是使I IL L=I=ICC。接地点的电流近似为零。接地点的电流近似为零。（2 2）欠补偿欠补偿就是使就是使I IL LI ICC。补偿后的接地点电流是电容的。补偿后的接地点电流是电容的。过补偿方式没有发生过电压的危险，因而实际中获得了广泛的应用过补偿方式没有发生过电压的危险，因而实际中获得了广泛的应用。（3 3）过补偿过补偿就是就是I IL LI ICC，补偿后的残余电流是电感性的。，补偿后的残余电流是电感性的。出现串联谐振，使中性点电压严重升高，实际中不能采用。出现串联谐振，使中性点电压严重升高，实际中不能采用。系统运行方式发生变化，当某个元件被切除或因故障跳闸，则电容电系统运行方式发生变化，当某个元件被切除或因故障跳闸，则电容电流减小，可能出现完全补偿，一般也不采用。流减小，可能出现完全补偿，一般也不采用。过补偿度：过补偿度：本讲稿第十六页，共二十二页单相接地的特点单相接地的特点：1、发生接地后，全系统出现零序电压和零序电流、发生接地后，全系统出现零序电压和零序电流。3、故障线路保护安装处，流过的零序电流为消弧线圈的零序电流与所、故障线路保护安装处，流过的零序电流为消弧线圈的零序电流与所有非故障元件的零序之差。电容性无功功率的方向也是是由有非故障元件的零序之差。电容性无功功率的方向也是是由母线指向母线指向线路线路。2、非故障线保护安装处，流过的是本线路本身的零序电容电流。、非故障线保护安装处，流过的是本线路本身的零序电容电流。电容性无功功率的方向是由电容性无功功率的方向是由母线指向线路母线指向线路；本讲稿第十七页，共二十二页1、零序电压保护（零序电压保护（利用接地故障时出现的零序电压而构成，利用接地故障时出现的零序电压而构成，采用采用无选择性绝缘监视装置无选择性绝缘监视装置 ）2 2、零序电流保护零序电流保护（利用故障线路始端和非故障线路始端零序电流（利用故障线路始端和非故障线路始端零序电流大小不同而构成）大小不同而构成）3 3、零序功率方向保护、零序功率方向保护（利用故障线路始端和非故障线路始端零（利用故障线路始端和非故障线路始端零序功率方向不同而构成）序功率方向不同而构成）4 4、反应暂态零序电流的保护反应暂态零序电流的保护5 5、注入信号法注入信号法 三、小电流接地系统单相接地故障的保护方式三、小电流接地系统单相接地故障的保护方式本讲稿第十八页，共二十二页 在发电厂和变电所的母线上，一般装设网络单相接地在发电厂和变电所的母线上，一般装设网络单相接地的监视装置，它利用接地后出现的零序电压，带延时的监视装置，它利用接地后出现的零序电压，带延时动作于信号动作于信号.绝缘监察装置原理接线绝缘监察装置原理接线本讲稿第十九页，共二十二页零序电流保护是利用故障线路零序电流较非故障线路为零序电流保护是利用故障线路零序电流较非故障线路为大的特点来实现有选择性的发出信号或动作于跳闸的保护大的特点来实现有选择性的发出信号或动作于跳闸的保护装置。装置。适用于出线较多的场合。适用于出线较多的场合。零序电流保护原理接线零序电流保护原理接线本讲稿第二十页，共二十二页零序功率方向保护的原理接线零序功率方向保护的原理接线零序功率方向保护是利用故障线路零序电流较非故障线路零序功率方向保护是利用故障线路零序电流较非故障线路相反的特点来实现有选择性的发出信号或动作于跳闸的保护装相反的特点来实现有选择性的发出信号或动作于跳闸的保护装置。置。本讲稿第二十一页，共二十二页n单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护n双侧电源网络相间短路的电流保护双侧电源网络相间短路的电流保护n中性点直接接地电网中单相接地故障的保护中性点直接接地电网中单相接地故障的保护n中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护第 2章 电网的电流保护本讲稿第二十二页，共二十二页