中性点直接接地电网中接地短路保护.ppt

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1、220kv 电网电网330kv 电网电网500kv 电网电网110kv 电网电网中性点直接接地电网中性点直接接地电网当系统中主变压器中性点直接接地时当系统中主变压器中性点直接接地时中性点直接接地的电网又称中性点直接接地的电网又称大接地电流系统大接地电流系统。110KV110KV及以上电网及以上电网-中性点直接接地。中性点直接接地。60KV60KV及以下电网及以下电网-中性点不接地或不直接接地。中性点不接地或不直接接地。相间短路相间短路系统振荡系统振荡正常运行正常运行无零序分量无零序分量两相接地两相接地一相断线一相断线两相断线两相断线单相接地单相接地 有零序分量有零序分量零序分量包括零序电压、零

2、序电流、零序功率。零序分量包括零序电压、零序电流、零序功率。3.4 3.4 中性点直接接地电网中接地短路保护中性点直接接地电网中接地短路保护电网中所有电源均为正序，因而电网中所有电源均为正序，因而零序网为无源网络零序网为无源网络v零序分量特点零序分量特点1.零序电压：故障点零序电压：故障点 最高，离故障点越远，最高，离故障点越远，越低，变压器中性点接地处越低，变压器中性点接地处 。2.零序电流零序电流 分布分布与变压器中性点接地的多少及位置有关。与变压器中性点接地的多少及位置有关。大小大小与线路的零序阻抗及中性点接地变压器的与线路的零序阻抗及中性点接地变压器的零序阻抗有关。零序阻抗有关。3.零

3、序功率零序功率 短路点短路点 最大，越靠近变压器中性点接地处最大，越靠近变压器中性点接地处 越小。对于发生故障的线路，两端越小。对于发生故障的线路，两端 的的方向方向与与 方向相反，从方向相反，从线路线路 母线母线。4.保护安装外零序电压与电流的相伴关系：保护安装外零序电压与电流的相伴关系：v零序电压过滤器零序电压过滤器正常运行和相间短路实际输出：正常运行和相间短路实际输出：误差以及三相系统误差以及三相系统对地不完全平衡对地不完全平衡对正序、负序分量电压：对正序、负序分量电压：对零序分量电压：对零序分量电压：v零序电流过滤器零序电流过滤器正常运行和相间短路实际输出：正常运行和相间短路实际输出：

4、对正序、负序分量电流：对正序、负序分量电流：对零序分量电流：对零序分量电流：躲开躲开下一条线路出口处单相下一条线路出口处单相或或两相接地短路两相接地短路时可能出现的时可能出现的最大最大零序电流零序电流 v零序电流速断零序电流速断(零序零序I I段段)保护保护躲开躲开断路器断路器三相触头不同期合闸三相触头不同期合闸时所出现的时所出现的最大零序电流最大零序电流注注：如果保护装置动作时间大于如果保护装置动作时间大于断路器三相触头断路器三相触头不同期合闸的时间，则无需考虑第二个条件。不同期合闸的时间，则无需考虑第二个条件。取两者中较大者为整定值取两者中较大者为整定值v零序电流限时速断零序电流限时速断(

5、零序零序IIII段段)保护保护起动电流：起动电流：与下一段线路的零序与下一段线路的零序I I段保护相配合段保护相配合当该保护与下一段线路之间当该保护与下一段线路之间无无中性点接地的中性点接地的变压器时变压器时当该保护与下一段线路之间当该保护与下一段线路之间有有中性点接地的中性点接地的变压器时变压器时动作时限：动作时限：灵敏度校验：灵敏度校验：本线路末端本线路末端接地短路接地短路最小最小零序电流零序电流躲开在下一条线路出口处相间短路时所出躲开在下一条线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流现的最大不平衡电流 。在在一般情况下是作为后备保护一般情况下是作为后备保护使用的使用的,但但在中性点直接接

6、地电网中的终端线路上在中性点直接接地电网中的终端线路上,它也它也可以作为主保护使用。可以作为主保护使用。v定时限零序过电流定时限零序过电流(零序零序IIIIII段段)保护保护起动电流起动电流必须按逐级配合的原则来考虑必须按逐级配合的原则来考虑 ，本保护零，本保护零序序IIIIII段的保护范围段的保护范围,不能超出相邻线路上不能超出相邻线路上零序零序IIIIII段的保护范围。段的保护范围。本线路末端三相短路时最本线路末端三相短路时最大短路电流大短路电流电流互感器同型系数电流互感器同型系数非周期分量系数（非周期分量系数（12）动作时限：动作时限：按阶梯原则来选择按阶梯原则来选择可见：可见：零序过电

7、流保护与相间短路的过电流相零序过电流保护与相间短路的过电流相比，具有较小的动作时限。比，具有较小的动作时限。灵敏度校验灵敏度校验作本线路的近后备保护作本线路的近后备保护作下一线路的远后备保护作下一线路的远后备保护本线路末端发生接地故本线路末端发生接地故障时的最小零序电流障时的最小零序电流下一线路末端发生接下一线路末端发生接地故障时地故障时流过保护流过保护的的最小零序电流最小零序电流v方向性零序电流保护方向性零序电流保护问题的提出问题的提出k1k1点短路点短路k2k2点短路点短路选择性选择性矛盾，需要加矛盾，需要加功率方向元件功率方向元件当零序功率方当零序功率方向由线路到母向由线路到母线时动作线

8、时动作v对零序电流保护的评价对零序电流保护的评价优点优点零序电流保护（零序电流保护（一般为一般为2-3A）比相间短路）比相间短路的电流保护的电流保护(一般为一般为5-7A)有较高的灵敏度有较高的灵敏度零序电流保护受系统运行方式变化的影响零序电流保护受系统运行方式变化的影响要相对较小要相对较小当系统中发生某些不正常运行状态时，例当系统中发生某些不正常运行状态时，例如系统振荡，短时过负荷等，不会误动如系统振荡，短时过负荷等，不会误动动作时限比相间短路的保护相对要小动作时限比相间短路的保护相对要小零序方向元件无死区零序方向元件无死区缺点缺点不能反映相间短路不能反映相间短路例例：如图所示网络中，已知：

9、如图所示网络中，已知：（1 1）电源等值电抗）电源等值电抗X X1s1s=X X2s2s=5=5，X X0 0=8=8；（2 2）线路）线路ABAB、BCBC的电抗的电抗x x1 1=0.4=0.4/km,/km,x x0 0=1.4=1.4/km;/km;（3 3）变压器变压器T1T1额定参额定参31.5MVA,110/6.6kV,31.5MVA,110/6.6kV,U Uk k=10.5%,=10.5%,其他参数如图所示。其他参数如图所示。试对线路试对线路ABAB的保护进行零序保护三段整定计算（动的保护进行零序保护三段整定计算（动作电流、灵敏度校验以及动作时限）。作电流、灵敏度校验以及动作

10、时限）。解：、计算短路电流、计算短路电流（）线路各参数（）线路各参数 线路线路AB:线路线路BC:变压器变压器T1:（2）短路电流的计算）短路电流的计算）B母线的短路电流母线的短路电流B母线的单相接地零序电流：母线的单相接地零序电流：单相接地短路单相接地短路的复合序网的复合序网B母线的两相接地短路零序电流：母线的两相接地短路零序电流：两相接地短路两相接地短路的复合序网的复合序网B母线的最大三相短路电流为：母线的最大三相短路电流为：母线的两相接地短路零序电流：母线的两相接地短路零序电流：）母线的短路电流）母线的短路电流母线的单相接地短路零序电流：母线的单相接地短路零序电流：、各段零序保护的整定计算、各段零序保护的整定计算（）零序（）零序段保护段保护）动作电流）动作电流2）单相接地保护区长度）单相接地保护区长度3）两相接地保护区长度）两相接地保护区长度满足要求。满足要求。（2）零序）零序段保护段保护）动作电流）动作电流2）灵敏度校验）灵敏度校验3）动作时限）动作时限（3）零序）零序段保护段保护）动作电流）动作电流2）灵敏度校验）灵敏度校验作本线路的近后备保护作本线路的近后备保护作下一线路的远后备保护作下一线路的远后备保护3）动作时限）动作时限