13-电网的接地保护课件.ppt

1、2023-1-6第5章 电网的接地保护12023-1-6第5章 电网的接地保护2l中性点直接接地电网接地时零序分量特点l中性点非直接接地电网接地时零序分量特点l三段式零序方向电流保护l零序方向元件内容与要求 相量图分析零序电压、电流、功率 三段式零序电流保护整定原则 零序方向元件与相间方向元件的比较2023-1-6第5章 电网的接地保护3l掌握三段式零序保护基本原理l理解零序电流I段l掌握零序方向元件的原理与接线l了解中性点非直接接地电网保护的难点学习方法 要在对比中巩固三段式原理。区别出零序保护的特殊性 理解其应用特点2023-1-6第5章 电网的接地保护4l电流保护用于反应相间短路引入接地

2、保护的原因 l电网中单相接地故障多，宜配置专用接地保护l电流保护由于灵敏度原因适用于低压网2023-1-6第5章 电网的接地保护51.3.1中性点直接接地电网接地时零序分量的特点1电网中性点运行方式 中性点不接地 中性点经消弧线圈接地 中性点直接接地。小电流接地系统大电流接地系统凡是中性点X0/X143的系统属于小接地电流系统（66kV及以下电网）；凡是中性点X0/X10，表明是反方向故障，反方向元件动作；P00，表明是正方向故障，正方向元件动作。第k点采样值注：零序功率元件没有死区问题，因为出口故障时零序电压最高。2023-1-6第5章 电网的接地保护301.3.3中性点非直接接地电网的零序

3、电流保护1中性点非直接接地电网接地时零序分量的特点(a)A相接地短路时零序电流分布图只能靠对地电容构成回路零序电压1线零序电流0BAACA30()()3UEEEEE0100133jIUC发电机零序电流0G00G33jIUC2线零序电流02010G0010G3(33)3j(+)IIIUCC 2023-1-6第5章 电网的接地保护311中性点非直接接地电网接地时零序分量的特点(b)A相接地短路时零序电压相量图特点00arg/90UI 00arg/90UI 零序电流为对地电容电流，因此零序电流很小故障线路的电流为非故障线路电流之和，零序电流与电压夹角为非故障线路的零序电流与电压夹角为2023-1-6

4、第5章 电网的接地保护322中性点非直接接地电网的接地保护由于零序电流很小，构成保护，其灵敏度达不到要求（1）绝缘监视出现零序电压值班人员轮流拉开各出线的断路器如零序电压不消失，则合上出线的断路器如零序电压消失，则故障切除出线3故障2023-1-6第5章 电网的接地保护332、中性点不接地系统单相接地保护 1）无选择性绝缘监视装置 信 号这种方法给出的信号是没有选择性的。要想发现故障是在哪一条线路上，还需运行人员进行检测适用：简单且允许短时停电的电网。2023-1-6第5章 电网的接地保护342）零序电流保护 利用故障线路与非故障线路零序电流数值不同，区别出故障线路。动作电流：灵敏度：0L10

5、.3CUKIprelopoL1rel0L10CKCCKsen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地发出信号或动作于跳闸。这种保护 一般使用在有条件安装零序电流互感器的线路上（如电缆线路或经电缆引出的架空线路）；当单相接地电流较大，足以克服零序电流过滤器中不平衡电流的影响时，保护装置也可以接于三个电流互感器构成的零序回路中。适用于出线回路多情况，出线越多，保护越灵敏。2023-1-6第5章 电网的接地保护353）零序功率方向保护 利用故障线路与非故障线路零序功率方向不同的特点来实现有选择性的保护，动作于信号或跳闸。适用于零序电流不能满足灵敏系数的要求时和接线复杂的网络中。信号

6、2023-1-6第5章 电网的接地保护363、中性点经消弧线圈接地电网中的单相接地 故障的特点 当中性点不接地电网中发生单相接地时，在接地点要流过全系统的对地电容电流，如果此电流比较大，就会在接地点燃起电弧，引起弧光过电压，从而使非故障相的对地电压进一步升高，因此造成停电事故为了解决这个问题，通常在中性点接入一个电感线圈，如图所示，则当单相接地时，在接地点就有一个电感分量的电流通过，此电流和原系统中的电容电流相抵消，就可以减少流经故障点的电流，因此，称它为消弧线圈。2023-1-6第5章 电网的接地保护37单相接地时电流分布：2023-1-6第5章 电网的接地保护38 补偿的方式有完全补偿、欠

7、补偿和过补偿三种方式。1)完全补偿就是电感电流等于电容电流，此时接地故障点的电流为零。在这种情况下的感抗等于电网的容抗，会发生串联谐振，使系统产生过电压，实际中不能采用这种方式。2023-1-6第5章 电网的接地保护392）欠补偿就是补偿后的接地点电流是容性的。当系统运行方式变化时，如某个元件被切除，电容电流减小，又会出现完全补偿引起过电压。因此，实际中也不能采用欠补偿方式。3）过补偿就是补偿后接地点电流是感性的。它不会发生串联谐振产生过电压的问题，在实际中得到广泛应用。2023-1-6第5章 电网的接地保护401）当采用完全补偿方式时，流经故障线路的零序电流将等于本身的电容电流，接地点的电流

8、近似为0。流经故障线路和非故障线路的零序电流都是本身的电容电流，电容性的无功功率的实际方向都是由母线流向线路，因此在这种情况下，利用稳态零序电流的大小和功率方向都无法判断出哪一条线路发生了故障。2）当采用过补偿方式时，流经故障线路的零序电流将大于本身的电容电流，而电容性无功功率的实际方向仍然是由母线流向线路，和非故障线路的方向一样，因此在这种情况下，首先就无法利用功率方向的差别来判别故障线路，其次由于过补偿度不大，因此，也很难像中性点不接地电网那样，利用零序电流的大小的不同来找出故障线路。3）当采用欠补偿方式时，流经故障线路的零序电流将小于本身的电容电流。补偿后的 接地点电流仍然是电容性的。采用此方式运行时，也会产生串联谐振。利用中性点非直接接地电网中单相接地故障时产生的高次谐波或故障过渡过程的某些特点来实现保护。2023-1-6第5章 电网的接地保护41小结：根据电力系统发生接地故障时，以零序电压和零序电流的特点构成无选择性绝缘监察保护；利用故障线路与非故障线路零序电流大小或功率方向的差别构成有选择性的零序电流保护、零序功率方向保护。中性点接地系统的零序电流保护，与相间短路的阶段式电流保护类似也构成阶段式保护，所不同的是计算时需要用零序电流。阶段式零序电流保护接线简单，保护范围受运行方式的影响较小，灵敏度高。