电力系统继电保护-二电网的电流保护课件.ppt

1、 2 2 电网的电流保护和方向性电流保护电网的电流保护和方向性电流保护 （主要用于（主要用于35KV35KV及以下线路及以下线路）重点：重点：三段式相间电流保护的基本原理三段式相间电流保护的基本原理方向电流保护及方向元件方向电流保护及方向元件接地故障的电流保接地故障的电流保护护2-1 单侧电源网络相间短路的电流保单侧电源网络相间短路的电流保护护2.1.1 继电器继电器1.继电器的分类和要求l 继电器是一种能自动执行断续控制的部件，当其输入量达到一定值时,能 使其输出的被控制量发生预计的状态变化，如触点打开、闭合或电平由 高变低、由低变高等，具有对被控电路实现“通”、“断”控制的作用。l 分类

2、按动作原理：电磁型、电子型、数字型 按输入量：电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗继电器、频率等 按作用：启动继电器、量度继电器量度继电器、时间继电器、中间继电器、信号继 电器、出口继电器 过量继电器：过电流继电器过电流继电器、过电压继电器、高频率继电器等 量度继电器 欠量继电器：低电压继电器、阻抗继电器、低频率继电器等2.过电流继电器原理框图 图2.1 过电流继电器保护原理框图3.继电器的继电特性 图2.2 继电特性曲线继电特性的两个要点继电特性的两个要点：l 过量继电器，返回系数恒小于1，实际中取0.850.9；l 无论动作和返回，动作都是明确干脆，无中间状态。动作电流动作电流：能

3、使继电器可靠动作的最小电 流值，记作I Iopop返回电流返回电流：能使继电器可靠返回（原位）的最大电流值I Irere2.1.2 2.1.2 单侧电源网络相间短路时电流量值特征单侧电源网络相间短路时电流量值特征 1.我国电力系统主要的电压等级 500kV,330kV,220kV,110kV,66kV,35kV,10kV,6kV,380/220V110110NNUkVUkV承担输电任务多电源环网电网：中性点直接接地运行方式主保护由纵联保护承担能够快速切除线路上任一点故障 电网主要承担供、配电任务采用双电源互为备用电网 正常时单侧电源供电方式中性点非直接接地（为什么？）主保护采用阶段式特性的电流

4、保护承担2.单侧电源网络相间短路时电流量值特征最大运行方式下三相短路最小运行方式下两相短路=K3K12kskksEEIZZZEZZ系统等效电源相电动势；短路点至保护安装处之间的阻抗；保护安装处到系统等效电源之间的阻抗；短路类型系数，三相短路取，两相短路取。系统最大运行方式系统最大运行方式：故障时，流过保护安装处的短路电流最大所对应的运行方式；系统最小运行方式系统最小运行方式：故障时流过保护安装处的短路电流最小所对应的运行方式。2.1.3 2.1.3 电流速断保护（电流电流速断保护（电流I I段）段）电流速断保护：对于反应于短路电流幅度增大而瞬时动作的电流保护。一、工作原理（以保护一、工作原理（

5、以保护2 2为例分析）为例分析）按选择性：实际中：K1短路保护2动作K2短路保护1动作K1和K2短路时流过保护2的短路电流几乎一样保护2无法区分K1点和K2点短路矛盾解决办法：解决办法：优先保证选择性或采用自动重合闸minLmaxL二、电流速断保护的整定计算二、电流速断保护的整定计算(1)动作电流整定原则：原则：按躲开下条线路出口（始端）短路时流过本保护的最大短路电流整 定（以保证选择性）。同理：则继电器的二次动作电流为：(2)动作时限 .1.max.min.1.max=1.21.3setk CsB Csetrelk CrelEIIZZIKIK可靠系数：.2.max=setrelk BIKIT

6、ATA3setopconTATAconIIKnnK电流互感器变比-电流互感器接线系数，当二次侧为三相星形或两相星形时为1，当二次侧为三角形时为。12t=t0(3)灵敏度校验 该保护不能保护本线路全长，故用保护范围来衡量。校验保护范围：三、电流速断保护的构成三、电流速断保护的构成 .1max.min.min1max1.1.1min.max.max1min1.11131322setsssetsetsssetEEILZZZ LZIEEILZZZ LZIZ最大保护范围最小保护范围：线路单位长度的正序阻抗。min100%15%20%LL（）四、电流速断保护的构成四、电流速断保护的构成 优点：动作迅速(主

7、要优点),简单可靠。缺点：不能保护本线路全长（主要缺点），直接受系统运行方式的影响，受线路长度的影响。2.1.4 2.1.4 限时电流速断保护（电流限时电流速断保护（电流段）段）一、工作原理（以保护一、工作原理（以保护2 2为例分析）为例分析）为了保护线路全长保护范围延伸到下一条线路中为了保证选择性动作须带一定时限首先考虑与下级线路的速断保护配合保护范围不超过下级线路速断保护的范围动作时间比下级线路速断保护高一个时间阶梯与下级线路的限时电流速断保护配合保护范围不超过下级线路限时速断保护的范围动作时间比下级线路限时速断保护高一个时间阶梯本线路末端短路灵敏度不足二、限时电流速断保护的整定二、限时电

8、流速断保护的整定(1)动作电流整定：与下条线路的电流I段配合。原则原则：躲开下条线路电流I段保护范围末端短路时（即流过下条线路的短路 电流刚好为其电流I段整定值时），流过本保护的最大短路电流。(2)动作时限 t的数值在0.30.5s 之间，通常取0.5s。.2.1.2.1=1.11.2setsetsetrelsetrelIIIKIK可靠系数：21t=tt 电流速断和限时电流速断联合工作，可以保证全线路范围内故障能够在0.5s内切除。(3)保护装置灵敏性的校验 对于过量保护,灵敏系数为：（电流保护的故障参数计算值：系统最小运行方式下被保护线路末端发生两相短路最小运行方式下被保护线路末端发生两相短

9、路时，流过本保护的最小短路电流）则：若Ksen不满足要求，可继续延伸保护范围使得：同时进一步提高时限：senK应保护的范围内发生金属性短路时的故障参数计算值保护装置的动作参数.min.21.31.5k BsensensetIKKI要求.2.1setrelsetIKI与下条线路的电流段保护配合21t=t2tt 保证重叠区内故障的动作选择性三、三、限时限时电流速断保护的单相原理接线电流速断保护的单相原理接线四、总结四、总结1.限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长；2.依靠动作电流值和动作时间共同保证其选择性；3.限时电流速断保护为本线路首段的近后备近后备、本线路末端的主保护主保护、相邻下一线路

10、首端的远后备远后备。2.1.5 2.1.5 定时限过电流保护（电流定时限过电流保护（电流段）段）一、工作原理一、工作原理K2短路保护2、3、4、5均启动A、B、C母线所连接负荷电动机被制动按选择性要求保护2动作切除故障线路AB、BC电流减小保护3、4、5返回电压恢复电动机自启动二、过电流保护的整定计算二、过电流保护的整定计算(1)动作电流整定 原则上启动电流按躲最大负荷电流按躲最大负荷电流来整定。考虑到外部故障切除后，电压恢复时电动机的自启动过程中，保护要能可靠地返回，则要求：(2)动作时限 为保证动作选择性，动作时限按“阶梯原则阶梯原则”整定。图2.11中当K1点短路时：.max.max.m

11、ax.maxssssssLssLIIK IKI自启动时最大电流；自启动系数,大于1；正常运行时的最大负荷电流。.max.max.max1rerelssrelssLrelrelsssetreLrelrelrelIKIK K IKK KIIIKKK：可靠系数，一般取1.15 1.25:电流继电器返回系数，一般取0.85 0.9554321tttttt之间相差时间阶梯IIIIIIIII436max,ttttIIIIIIIIIIII1234max,ttttt(3)灵敏度校验（以图2.11的保护4为例）a：作为本线路主保护或近后备主保护或近后备时，按本线路末端短路流过本保护的最小 短路电流来校验。b：作

12、为远后备时（相邻线路的后备），按相邻线路末端短路流过本保护 的最小短路电流来校验：c：要求灵敏系数互相配合，对同一故障点，越靠近故障点的保护灵敏度 越大，则要求：即要求：.min.41.31.5K BsensensetIKKI要求.min.41.2K CsensensetIKKI要求.5.4.3.2.1setsetsetsetsetIIIII单侧电源辐射网，此条件自然满足2.1.6 2.1.6 阶段式电流保护的配合及应用阶段式电流保护的配合及应用一、阶一、阶段式电流保护的应用及评价段式电流保护的应用及评价(1)电流I段：由动作电流的整定来保证动作选择性，按躲开某点的短路电 流整定，动作迅速（无

13、时限），但不能保护本线路全长，作为主保护的一部分。(2)电流II段：由动作电流整定与时限配合来保证动作选择性，动作电流按躲开某点的短路电流整定，能保护本线路全长，动作时限较小，作为主保护的另一部分（电流I段的补充）(3)电流III段：由动作时限的配合来保证动作的选择性，动作电流按躲开负荷电流整定，其值较小，灵敏度较高，然而动作时限较长，且越靠近电源端，动作时限反而越长，一般作为后备保护，但是在电网终端可作为主保护。(4)优点：优点：简单、可靠，一般情况下能满足快速切断故障的要求，广泛应用 于35KV及以下电力网络中。缺点：缺点：受系统运行方式和电网的接线影响。二、阶段式电流保护的配合二、阶段式

14、电流保护的配合 采用速断保护加过电流保护、限时速断保护加过电流保护、三者同时采用。保护1：过电流保护保护2：速断保护+过电流保护保护3：速断保护+限时速断保护+过电流保护保护4：速断保护+限时速断保护+过电流保护2.1.8 2.1.8 电流保护的接线方式电流保护的接线方式 电流保护的接线方式指保护中的电流继电器与电流互感器之间的连接方式。（LJ 接线 TA）一、两种常用的接线方式一、两种常用的接线方式二、两种接线方式的性能分析比较二、两种接线方式的性能分析比较 1.中性点直接接地和非直接接地系统中各种相间短路 相同点两种接线方式均能正确反映这些故障。不同点动作的继电器数不一样。2.中性点非直接

15、接地系统中的两点接地短路 由于中性点非直接接地系统中，允许单相接地时继续短时运行，因此，希望只切一个故障点。三相星形接线能保证只切除后一接地点；两相星形接线只能保证2/3的机会切除后一接地点。三相星形接线：若保护1、2时限相同，则两接地点将同时被切除，扩大了停电范围。两相星形接线：即使保护1、2时限相同，也能保证有2/3的机会只切除任一条线路。3.对Yd11接线变压器一侧两相短路流过另一侧保护中电流的分析根据变压器的工作原理，可求星形侧电流的关系为：结果：结果：当Yd11接线的降压变压器低压（）侧AB两相短路时，在高压（Y）侧各 相的电流为 当Yd11接线的升压变压器高压（Y）侧BC两相短路时

16、，在低压（）侧各 相的电流为 1111YdYd：高压侧为星形不接地：低压侧为星形：指当一次侧线电压相量指向12点方向时，二次侧线电压相量指向11点方向。bb1+0322033acacAcBAbABcaCIIIIIIIIIIIIIIII =-2YYACYYBAIIII=-2=-2YYYBACIII=-2=-2BACIII结论：结论：当过电流保护接于降压变压器的高压侧作为低压侧线路故障的后备保护，采用两相星形接线时的灵敏度比三相星形接线时降低一半。采用两相三继电器采用两相三继电器接线方式接线方式提高灵敏系数三、两种接线方式的应用三、两种接线方式的应用(1)三相星形：接线复杂，不经济，但可提高保护动

17、作的可靠性与灵敏性，广泛用于发电机、变压器等大型贵重元件以及110kV以上高压线路的保护中。(2)两相星形：接线简单、经济，广泛用于各种电网中反映相间短路的110kV以下中、低压线路的电流保护中。（电网中所有采用两相星形接线的保护都应装在相同的两相上，一般为A、C相）三段式电流保护整定计算举例三段式电流保护整定计算举例一、电流一、电流段段（1）动作电流（2）动作时限.1.max.min110.53=1.251.80.20.4 10setrelk BrelsABEIKIKKAZZ l 10ts（3）灵敏度校验二、电流二、电流段段（1）动作电流（2）灵敏度校验min.max1.1minmin131

18、310.530.36.5420.421.86.54%100%100%65.4%15%20%10ssetElZKmZIlll满足要求.1.2.max.min1=10.531.1 1.250.820.20.425setrelsetrelrelk CrelrelsABBCEIKIK KIK KZZllKA.max1.min.1.13310.5322 030.4 100.821.491.31.5sABk BsensetsetEZZ lIKII满足要求（3）动作时限三、电流三、电流段段（1）动作电流（2）动作时限（3）灵敏度校验 作近后备时：120.5ttts .1.max1.2 1.5=0.150.3

19、20.85relsssetloaresKKIIKAK 12.max3.max21.5ttttts .max1.min.1.13310.5322 030.4 100.323.821.31.5sABk BsensetsetEZZ lIKII满足要求作远后备时：.max1.min.1.13310.5322 030.4250.321.591.2sACk CsensetsetEZZ lIKII满足要求2-2 双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护2.2.1 方向性电流保护的基本原理方向性电流保护的基本原理1.对于电流速断保护（电流段）2.对于过电流保护（电流段）.1.6

20、1626setsetkIIk短路时，保护 正确动作；假定短路时，保护 误动，应该1动作。161626kttk短路时，保护 正确动作；假定短路时，保护 误动，应该1动作。S-S+S+S+S+S-S-S+S+S-S+S+S+S+S+S+仅靠电流的幅值增大和电流的幅值增大和动作时限动作时限不能保证有选择的切除故障。3.解决办法解决办法每个保护上装设功率方向元件功率方向元件 电流的正方向：母线线路规定 电压的正方向：高电位低电位功率保护安装处母线被保护线路S流动的正方向：同方向保护相互配合同方向保护相互配合2.2.2 方向过电流保护的单相原理接线图方向过电流保护的单相原理接线图2.2.3 功率方向判别

21、元件功率方向判别元件一、定义一、定义 1.用以判别功率方向或测定电压电流相位角的元件，称为功率方向元件或 功率方向继电器。2.要求（1）具有明确的方向性；（2）动作可靠且具有足够的灵敏度。方向性电流保护既利用了电流的幅值特征，电流的幅值特征，又利用功率方向的特征。功率方向的特征。注意：注意：功率方向继电器 的同名端。3.k短路阻抗角或线路阻抗角12=kkkU对保护1：以母线电压 为参考相量，并设001900kS正方向时：00002180+2700kS反方向时：180二、功率方向元件的动作特性二、功率方向元件的动作特性1.0 0接线：接线：指功率因数角为1时，加入继电器的电压和电流相位为0。以A

22、相功率方向继电器为例：（1）正方向短路时，元件中电压、电流之间的相角为 反方向短路时，元件中电压、电流之间的相角为=rArAUUII加入电压和电流rA1argAk AUI0rAk22arg180+AkAUI=rArArBrBrCrCAUUIIBUUIIUUII相功率方向元件：，相功率方向元件：，C相功率方向元件：，.AI.BI.CI（2）最大灵敏角 当输入功率继电器的电压和电流幅度不变时，改变电压电流的相位角，使继电器的输出达到最大值，此时，对应的输入电压电流的相位差角为功率方向继电器的最大灵敏角。为了保证 内正方向故障时，继电器都能可靠动作，功率方向元件动作的角度通常取 。（3）动作方程 s

23、en0090k0090sen0000r90arg9090arg90cos0senjrrrsensenrrrsenU eIUIU I 当当 ，功率方向，功率方向继电器最灵敏继电器最灵敏。rsenk（4）缺点 功率方向继电器采用0接线方式时，在其正方向出口附近短路接地时，故障相对地电压很低时，功率方向元件不能动作，出现“电压死区”。2.9090接线：接线：指功率因数角为1时，加入继电器的电压和电流相位为90。以A相功率方向继电器：（1）正方向短路时：（2）反方向短路时：此时，功率方向继电器的最大灵敏角为=rBCrArCArBrABrCAUUIIBUUIIUUII相功率方向元件：，相功率方向元件：，

24、C相功率方向元件：，rA=argBCrBCrAAUUUIII加入电压和电流，则00rAk=-90=-3000rAk=+90=15000k=-90=-30sen设内角则A相功率继电器动作方程为：3.四个角度 0k90sen 0000r90arg9090arg90cos0jrrrrrrU eIUIU I 则动作方程为rcos0BCAUI克服死区rr0k:arg=-90rrksensenUI加入功率继电器的电压和电流之夹角。：输电线路的阻抗角或短路阻抗角，取决于线路参数。：最大灵敏角，：功率方向继电器的内角，三、功率方向判别元件的构成框图三、功率方向判别元件的构成框图 加入继电器的电压 和电流 经电

25、压形成回路后，变换成适合 运算放大器所需要的电压，并与电压、电流互感器的二次回路相隔离。rUrI潜动2.2.4 相间短路功率方向判别元件的接线方式相间短路功率方向判别元件的接线方式 采用90接线方式时：注意同名端现对90接线方式下，线路上发生各种故障时的动作情况分别进行分析：1.正方向发生三相短路正方向发生三相短路 以A相为例，继电器的动作条件为：为了使继电器工作最灵敏，则 2.正方向发生两相短路正方向发生两相短路（1）短路点位于保护安装地点附近0cos900BCAkUI0000cos90=1=909090kkk即：00,0kskZZ Z 01212AkAAkAkBkCBkBAkBkCCkCA

26、UUEIIIUUEUUUUE 对于A相继电器：不动作 对于B相继电器，动作条件为：对于C相继电器，动作条件为：（2）短路点远离保护安装地点 对于A相继电器：不动作 对于B相继电器，动作条件为：0cos900CABkUI000cos9009090ABCkkUI 00,0kssZZ Z 0+kAAAkBkCBkBkBkBkBkCCkCkCkCIUEIIUUI ZEUUUUI ZE 00000cos120090120CABkkUI 0 30 对于C相继电器，动作条件为：3.3.总结总结 时，继电器在一切故障情况下都能动作的条件应为：对于已经确定了阻抗角的送电线路，应采用 ，使得短路时获得最大灵敏角。

27、4.90接线方式的优点接线方式的优点 对于两相短路都没有死区，应为继电器加入的是非故障的相间电压，其值很高。适当地选择继电器的内角后，对各种故障都能保证动作的方向性。00000cos60090360ABCkkUI0 0 0090k0 003600 0=90k2.2.5 方向性电流保护的应用方向性电流保护的应用一、方向性电流保护的评价一、方向性电流保护的评价 优点：方向元件配合电流元件可以保证多电源网络中电流保护的选择性 缺点：保护复杂化，降低了可靠性。二、方向性电流保护的应用二、方向性电流保护的应用1.电流速断保护方向保护的装设原则（1）能用电流整定值保证选择性的，尽量不加方向元件；（2）能在

28、一端装设方向元件后满足选择性要求的，只在一端设（弱电侧）.1.2.max.2.2.max.2.1.maxsetrelk ksetrelk ksetrelk kIKIIKIIKI不带方向：带方向：常用2.限时电流速断保护的装设原则（1）与无方向元件时相同，与下一级的电流速断保护相配合，即不超过相 邻线路配合断的保护范围；（2）需要考虑分支电路的影响 （a）助增电流：使故障线路电流增加。.1.2.1=1bB C MsetA B MA B MrelsetsetbbKIIIIKIIKK故障线路流过的短路电流前一级保护所在线路上流过的短路电流（b）外汲电流：使故障线路电流减少。当变电所母线上既有电源又有

29、并联的线路时，其分支系数可能大于1，或小于1，为了确保选择性，选取分支系数最小值进行整定计算。（3）灵敏度校验同单电源网络。3.过电流保护的装设原则（1）同一母线上安装的所有过电流保护，其动作实现最长的，无需安装方向元件，其余均需装设方向元件。（2）动作定值的整定方法，同单电源网络。.1.2.1=1bB C MsetA B MA B MrelsetsetbbKIIIIKIIKK故障线路流过的短路电流前一级保护所在线路上流过的短路电流2.3 中性点直接接地系统中接地短路的零序电流及方向保护中性点直接接地系统中接地短路的零序电流及方向保护2.3.1 接地短路时零序电压、电流和功率的分布接地短路时零

30、序电压、电流和功率的分布 当中性点直接接地系统（又称大接地电流系统大接地电流系统）中发生接地短路时，将出现很大的零序电压和电流，利用零序电压、电流构成接地短路的保护，被广泛应用在110KV及以上电压等级的电网中。1.零序电压故障点处零序电压最高；距离故障点越远，零序电压越低。2.零序电流 规定：规定：零序电流正方向为母线流向线路 零序电压正方向为线路高于大地 零序电流的分布主要取决于送电线路的零序阻抗和中性点直接接地变压器的零序阻抗，与电源的数目和位置无关。3.零序功率u 故障线路零序功率的方向由线路流向母线；u 非故障线路零序功率的方向由母线流向线路；u 发生故障时，零序功率的方向与正序功率

31、的方向相反。2.3.2 零序电压、电流滤过零序电压、电流滤过器器1.零序电压滤过器 注意：l 正常运行和电网相间短路时，由于电压互感器的误差以及三相系统对地不完全平衡，在开口三角形侧也可能有数值不大的电压输出，此电压称为不平衡电压，以UUnb表示。l 当系统中存在有三次谐波分量时，一般三相中的三次谐波电压是同相位的，在零序电压过滤器的输出端也有三次谐波电压输出。对反应于零序电压而动作的保护装置，应该考虑躲开它们的影响。三次谐波影响误差影响不平衡电压TVUUUUUbpcba|3|02.零序电流滤过器优点：优点：没有不平衡电流；接线简单。cbaIIII032.3.3 零序电流零序电流段（速断）保护

32、段（速断）保护一、动作电流整定原则一、动作电流整定原则1.按躲开下条线路出口处（即本线末端）接地短路时,本保护所测的最大零 序电流；2.按躲开断路器三相触头不同期合闸时出现的最大零序电流；（由于在手动合闸或自动重合闸时，保护有由于在手动合闸或自动重合闸时，保护有0.1s0.1s的小延时，使得保护动作时间大的小延时，使得保护动作时间大于断路器动作时间，所以不考虑。）于断路器动作时间，所以不考虑。）3.当线路采用单相重合闸ZCH时，按躲开非全相运行状态下系统又发生振荡 时所出现的最大零序电流。.10.max31.2 1.3setrelrelIKIK=.10.3setrelunbIKI二、灵敏度校验

33、二、灵敏度校验1.灵敏I段 按条件(1)或(2)整定，取其中较大者为整定值。2.不灵敏I段：系统有单相自动重合闸时，按条件(3)整定。3.保护范围：零序电流I段也不能保护本线路全长。三、动作时限三、动作时限2.3.4 零序电流零序电流段保护段保护一、动作电流整定原一、动作电流整定原则则 与下条线路的零序电流I段配合：按躲开下条线路零序电流I段保护范围末端接地短路时流过本保护的最大零序电流。10ts.1.20.1.11.2relsetsetrelbKIIKK二、动作时限二、动作时限三、三、灵灵敏度校验敏度校验 零序段的灵敏系数，应按照本线路末端接地短路时的最小零序电流来校验，并满足 。不满足不满

34、足灵敏系灵敏系数要求数要求方法1：与下一条线路的零序段保护配合。方法3：改用接地保护。方法2：用两个灵敏度不同的零序段。2个：与下级零序段配合的段保护，保证各种运行方式下线路发生短路时，保护有足够的灵敏系数。1个：保留0.5s的零序段，快速切除正常运行方式和最大运行方式下的线路上所发生的接地故障。sen1.5K12=+0.5ttts.1.20.12=+1relsetsetbKIIKttts 2.3.5 零序电流零序电流段保护段保护一、动作电流整定一、动作电流整定原则1：按躲开在下级线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流。原则2：按逐级配合的原则考虑，即本保护零序段的保护范围不能超过相 邻线

35、路的。当两个保护之间有分支电路时，启动电流应整定为：二、灵敏度校验二、灵敏度校验 1.近后备 2.远后备.1un.max1.11.2setrelbrelIKIK=.1.20.relsetsetbKIIK0.min.131.5BsensensetIKKI要求：0.min.131.2CsensensetIKKI要求：三、动作时限三、动作时限同一线路上零序过电流保护与相间短路的过电流保护相比，具有较小的时限。2.3.6 方向性零序电流保护方向性零序电流保护1.零序功率方向与正序功率相反；2.故障线路的零序功率由线路流向 母线；3.非故障线路的零序功率由母线流 向线路。1.接入继电器的电压和电流为：2

36、.保护范围内发生故障时，零序电流超前零序电压，则最大灵敏角取-时，继电器动作最灵敏。0033UI和2.3.7 零零序电序电流保护的评价流保护的评价优点：优点：同一线路上，零序过电流较相间过电流有较小的动作时限，可以快速切除接地故障；零序过电流较相间过电流保护灵敏度高；零序电流保护的保护范围受系统运行方式变化和线路长短的影响小；零序电流保护不受系统震荡、过负荷等因素的影响；方向性零序保护在正方向保护出口处没有死区：因为故障点的零序电压最高。缺点：缺点：对接地点变化很大或系统运行方式变化很大的电网，保护难以满足要求；采用单相自动重合闸时，应将灵敏段闭锁，设置不灵敏段；使用自耦变压器的系统，零序保护

37、整定困难。应用范围：应用范围：多用于多用于110KV220KV110KV220KV大接地电流系统。大接地电流系统。2.4 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（小接地电流系统）（小接地电流系统）中性点非直接接地系统发生接地故障时，一般允许继续运行12h。u 一般要求能选出发生接地的线路并及时发出信号；u 对人身和设备的安全有危险时，动作于跳闸。2.4.1 中性点不接地电网中单相接地故障的特点中性点不接地电网中单相接地故障的特点000133AKBKBAKAKBKCKACKCAKUUEEUUUUEUEEIC U 结论：结论：故障处A相接地点流过的电流是全

38、系统非故障相电容电流之和。0KAUE 零序电压：0003=+33IIIIUCBC非故障线路的零序电流为线路本身的电容电流；电容性无功功率方向由母线线路；当电网中线路很多时，此结论适用于每一条非故障线路。0003=+33GGGIIIIUCBGCG发电机的零序电流为发电机本身的电容电流；电容性无功功率方向由母线线路；00000000+3+=33=+33KKGIIIIIIIIIUCCCUCIIIIIIIIIUCC ABCBCBGCGABCBCBGCG故障线路的零序电流,其数值等于全系统非故障元件对地电容电流的总和不包括故障线路本身；电容性无功功率方向由线路母线；中性点不接地系统发生单相接地后零序分量

39、分布的特点：中性点不接地系统发生单相接地后零序分量分布的特点：（1）零序网络由同级电压网络中元件对地的等值电容构成通路，网络的零 序阻抗很大；（2）发生单相接地后，相当于在故障点产生了一个与故障相故障前相电压 大小相同、方向相反的零序电压，从而全系统出现零序电压；（3）在非故障元件中流过的零序电流，数值等于本身的对地电容电流，方 向由母线流向线路；（4）故障元件中流过的零序电流，数值为系全统非故障元件对地电容电流 之和，方向由线路流向母线。2.4.2 中性中性点不接地电网中点不接地电网中单相接单相接地的保护地的保护一、零序电压保护（绝缘监视装置）一、零序电压保护（绝缘监视装置）利用接地后出现的

40、零序电压接地后出现的零序电压，带延时动作于信号。该保护只能检测出接地故障，但不能判断哪条线路接地。为了找出故障线路，运行人员依次短时断开各条线路，再以自动重合闸纠正。当断开某条线路时，零序电压信号消失，表明故障在该线路上。二、零序电流保护二、零序电流保护 利用故障线路零序电流较非故障线路为大故障线路零序电流较非故障线路为大，有选择性地发出信号或动 作于跳闸。灵敏度校验：灵敏度校验：三、零序功率方向保护三、零序功率方向保护 00000003=03=33=33setrelIIU CIUCCIKU C系统正常及相间短路时：其他线路单相接地时：本线路单相接地大时：小00000333sensetrelU

41、CCUCCKIKU C采用系统最小运行方式时的电容电流0000000030,30 33-90 3390 UIUIUI继电器不动作超前系统正常及相间短路时：单相接地时非故障元件：单为继电器不相接地时故障元件：动作超前为继 电器动作2.4.3 中性中性点经消弧线圈接地系统中点经消弧线圈接地系统中单相接地故障的特点单相接地故障的特点 在各级电压网络中，当全系统的电容电流超过下列数值时，即应装设消弧线圈：36kV电网30A；l0kV电网20A；2266kV电网10A。0KAUE 零序电压：000 133KKLCKKLUj CUjUCj LL消弧线圈 的作用，降低了单相接地时故障点的零序电接地电流。故障

42、点总电流：I于I：由I流三种补偿方式：三种补偿方式：完全补偿：若系统正常运行时线路三相对地电容不对称或断路器三相触头不同时闭合，将出现一个零序分量电压源串在回路串联谐振很大的谐振电流中性点过电压。不宜采用。欠补偿：当系统运行方式变化时（例如某元件退出或被切除）C 3C=1/(L)谐振过电压。不宜采用。过补偿：（广泛采用）过补偿：（广泛采用）13 CL13 CL13 CL5%10%LCCIIPPI过补偿度：注意：注意：采用过补偿后，通过故障线路保护安装处的电流为补偿以后的感性电流。其方向是由母线流向线路，与非故障线路的方向一样。它的数值也和非故障线路容性电流差不多。因此前述的零序电流保护和零序功率方向保护均不能采用。