《电力系统继电保护》辅导资料三

1、 PAGE PAGE 5 页5 页电力系统继电保护辅导资料三主题课件第二章电网的电流保护第3节大电流接地系统的零序电流护学习时间：2013年10月14日10月20内容：我们这周主要学习课件第二章的第 3 节，大电流接地系统的零序电流保护相关内容。希望通过下面的内容能使同学们加深电网电流保护相关知识的理解。一、学习要求理解中性点直接接地系统接地短路时零序分量的特点，与相间短路的三段式保护比较；学习零序电流及方向保护的工作原理。二、主要内容在中性点直接接地的系统中，发生单相接地短路时，将出现很大的故障相电流和零序电流，故称为大电流接地系统。系统接线图零序网络图图 1 接地短路时的零序等效网络零序分

2、量的特点零序电流的实际方向，是线路流向母线的方向。零序网络中的零序电压、零序电流、零序功率等统称为零序分量，具有如下特点：故障点的零序电压最高；零序电流是由零序电压产生的，故障线路上实际零序电流的方向由线路母线；故障线路上零序功率的方向由线路母线；保护安装处的零序电压是从该点到零序网络中性点之间，零序阻抗上的电压降，保护安装处的零序电压和零序电流的相位差也由保护安装处到零序网络中性点之间零序阻抗的阻抗角决定，与被保护线路的零序阻抗及故障点的位置无关；零序分量受系统运行方式的影响小。用零序电流和零序电压的幅值以及它们的相位关系即可实现接地短路的零序电流保护和零序方向保护。因此对变压器中性点接地的

3、选择要满足下面两条要求：不使系统出现危险的过电压。不使零序网络有较大改变，以保证零序电流保护有稳定的灵敏性。零序分量过滤器电压过滤器和零序电流过滤器两种。零序电压过滤器为取得零序电压，可采用以下几种接线方式的互感器。 采用三个单相电压互感器，一次绕组接成星形，并将中性点直接接地； 二次绕组三个相互串联，接成开口三角形，则从开口两端即可获得零序电压。 采用三相五柱式三绕组电压互感器，一次绕组接成星形，并将中性点直接接地；二次绕组有两组线圈，一组接成星形，用于接测量仪表或继电器，另一组接成开口三角形，从开口处即可获得零序电压。 当发电机的中性点经电压互感器或消弧线圈接地时，从它的二次绕组中也能获得

4、零序电压。零序电流过滤器流过滤器，而是将继电器接入相间短路保护用电流互感器的中线上就可以了。才有相应的输出，其主要特点就是接线简单。三段式零序电流保护0.5s障的后备保护。零序电流段零序电流速断保护零序电流速断保护的动作电流的整定三原则： 为保证选择性，动作电流应大于本线路末端单相或两相接地短路时流过保护安装处的最大零序电流。 动作电流应大于断路器三相不同时合闸(非全相运行)时出现的最大零序电流。 应设置灵敏度不同的两套零序电流速断保护：灵敏的段：仍按上述原则整定，因动作值小，保护范围大，所以灵敏。主要任务是对全相运行状态下的接地故障进行保护。当单相自动重合闸启动时(即开始切除单相接地故障时)

5、将其自动闭锁，待恢复全相运行时再重新投入。不灵敏的段：动作值大，保护范围小，不灵敏。主要任务是专为非全相运行状态下(如单相自动重合闸过程中)，其他两相又发生了单相接地故障时的保护，以便尽快地将故障切除。当然，它也能反应全相运行状态下的接地故障，只是其保护范围比灵敏的段要小。零序电流段限时零序电流速断保护母线上接有中性点接地的变压器时，该考虑变压器对零序电流分流的影响。限时零序电流速断保护的灵敏系数按被保护线路末端发生接地短路时的最小零序电流来校验。2还可以考虑用以下方式解决：0.5s和零序过电流保护共同组成四段式零序电流保护。 从电网接线的全局考虑，可改用接地距离保护。零序电流段定时限零序过电

6、流保护主保护使用。定时限零序过电流保护的动作时限按阶梯原则确定。方向性零序电流保护考虑零序电流保护动作的方向性问题。零序电流保护进行配合，并构成阶段式零序方向电流保护。向继电器与反应相间短路的整流型功率方向继电器的工作原理和构成方法基本相同，差别仅在于接线方式不同。率方向继电器不存在电压“死区”问题。电流和动作时限的整定计算原则以及灵敏系数的校验与三段式零序电流保护相同对零序电流保护的评价在中性点直接接地的电网中，由于零序电流保护简单、经济、可靠，作为辅助保护或后备保护获得了广泛的应用。它与相间短路的电流保护相比，具有以下优点：零序电流保护整定动作值较小，灵敏度高；零序电流保护受系统运行方式的

7、变化影响小；零序电流保护不受系统振荡、短时过负荷的影响；零序电流保护的缺点是：运行所提出的要求；单相重合闸影响零序电流保护正确动作；III三、习题（一）选择题大接地电流系统中线路上发生正向接地故障时,在保护安装处流过该路的3I0比母线3U0的相位（。A. 超前约110B. 滞后约70C. 滞后约110D. 超前约答案：A大接地电流系统，发生单相接地故障，故障点距母线远近与母线上零电压值的关系是（。与故障点位置无关故障点越远零序电压越高故障点越远零序电压越低答案：C我国110kV及以上系统的中性点均采用（。A直接接地方式 BCD不接地方式答案：A（二）多选题在电力系统中，中性点的工作方式有（。中性点直接接地中性点经消弧线圈接地C中性点不接地 D答案：ABC变压器中性点接地的选择满足的要求（ 。不使系统出现危险的过电压CD不使系统出现短路答 案 ：AC 3零序电流保护的特点有（A灵敏度高B速动性好 CD方向零序电流保护在保护安装处接地时无电压死区答案：ABCD（三）判断题系统零序电流的分布与电源点的分布有关，与中性点接地的多少及位无关（）答案：当发电机的中性点经电压互感器或消弧线圈接地时，从它的二次绕组也能获得零序电压（）答案：系统中全部或部分变压器中性点直接接地是大接地电流系统