电力系统线路保护基础知识培训.docx

电力系统线路保护基础知识讲座§1 绪论§1-1 继电保护的作用一、故障及不正常运行状态 Id 危害 故障元件 故 障 U 非故障元件 (各种短路) f b 用户 电力系统过负荷 过电压 危害 元件不能正常工作不正常运行状态 f 长时间将损坏设备系统振荡 发展成故障二、继电保护的任务 故障时： 自动、快速、有选择性地切除故障元件系统事故 保证非故障部分恢复正常运行 不正常运行时：自动、及时、有选择地动作于信号、减负荷或跳闸§1-2 继保的基本原理和保护装置的组成一、 反应系统正常运行与故障时基本参数的区别而构成的原理（单端测量） 运行参数：I、U、Z 反应I过电流保护 反应U低电压保护 反应Z低阻抗保护(距离保护)二、反应电气元件内部故障与外部故障及正常运行时两端电流相位和功率方向的差别而构成的原理（双端测量） 以A-B线路为例： 规定电流正方向：由保护安装处母线 被保护线路1、外部短路时(及正常运行时) d1点短路: Id1B(-) UB(+) PB(-) 180° Id1A(+) UA(+) PA(+) 2、内部短路时 d2点短路： Id2B(+) UB(+) PB(+) 0° Id2A(+) UA(+) PA(+) 3、利用以上差别，构成差动原理保护 纵联差动保护 相差高频动保护 方向高频保护等 三、保护装置的组成部分 输入信号 测量 逻辑 执行 输出信号 整定值§1-3 对电力系统继电保护的基本要求一、选择性：保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。 d3点短路： 6动作：有选择性 5再动作：无选择性如果6拒动，5再动作：有选择性(5作为6的远后备保护) d1点短路： 1、2动作：有选择性 3、4动作：无选择性 本元件主保护拒动时，由前一级保护作为后备叫远后备.后备保护 本元件主保护拒动时，由本元件的另一套保护作为后备叫近后备.二、速动性：故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户在电压降低的情况下工作的时间及故障元件损坏程度，应尽量地快速切除故障。(快速保护:几个工频周期，微机保护：30ms以下)三、灵敏性：保护装置对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。灵敏系数Klm用以反应灵敏度四、可靠性：不拒动、不误动。§1-4 继电保护工作特点及其发展史（略）§2 电网的电流保护和方向性电流保护（主要用于35KV及以下线路）§2-1 单侧电源网络相间短路的电流保护一、继电器介绍1、继电器基本概念继电器表示符号：（以过电流继电器为例） 继电器的返回系数：Kh= 动作量：使继电器刚好动作的电气量的值 返回量：使继电器刚好返回的电气量的值 继电特性：无论起动或返回，继电器的动作都是明确干脆的，不会停留在某个中间位置，这种特性称为“继电特性” 过量继电器：反映电气量上升而动作的继电器（例如过电流继电器），其Kh<1 低量继电器：反映电气量下降而动作的继电器( 例如低电压继电器)，其kh>12、集成电路型过电流继电器（晶体管型：略） 3ms延时：防止干扰信号引起的误动(保证3ms的稳定持续时间) 12ms展宽：使输出动作信号展成连续高电平。3、软继电器在微机保护中已不存在物理继电器的概念，完全是由软件（算法）构成的逻辑继电器。二、电流速断保护（电流I段）电流速断保护：瞬时动作的电流保护1、整定计算原则 (1)、短路特性分析：三相短路时d(3),流过保护安装处的短路电流： Id = = Zd(l) Id曲线max：系统最大运行方式下发生三相短路情况曲线min：系统最小运行方式下发生两相短路情况 （线路上某点的两相短路电流为该点三相短路电流的倍） (2)、动作电流整定原则：按躲开下一条线路出口（始端）短路时流过本保护的最大短路电流来整定。（以保证选择性）I'dz.1 > I(3)d.B.maxI'dz.1 = Kk'·I(3)d.B.maxI'dz.2 > I(3)d.c.maxI'dz.2 = Kk'·I(3)d.c.max可靠系数Kk' = 1.21.3(3)、灵敏性校验该保护不能保护本线路全长，故用保护范围来衡量lmax：最大保护范围； lmin：最小保护范围校验保护范围：（lmin / L）·100% ³ 15% 20% 当保护范围不满足要求时，可采用电压电流联锁速断2、电流速断保护的评价优点：简单可靠，动作迅速缺点：不能保护本线路全长，直接受系统运行方式的影响，受线路长度的影响。三、限时电流速断保护（电流II段）限时电流速断保护：以较小的动作时限切除本线路全线范围内的故障。1、动作电流的整定保护范围延伸到下一条线路，但不超出下一条线路速断保护最大保护范围的末端。(与下条线路的速断保护配合）原则：躲开下条线路速断的最大保护范围末端短路时，流过本保护的最大短路电流。I"dz.1 = Kk"·I'dz.2 可靠系数 Kk"= 1.11.22、动作时限的选择为保证本线路限时速断与下条线路速断的保护范围重叠区内发生故障时的动作选择性，动作时限按下式配合：t"1 = t'2 + Dt时差Dt ：0.35s0.6s 一般取0.5s3、保护装置灵敏性的校验对于过量保护： 保护范围内发生金属性短路时的故障参数的计算值灵敏系数：Klm = 保护装置的动作参数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时，流过保护安装处的最小短路电流。对保护2的限时电流速断：Klm = 要求：Klm ³ 1.31.5若Klm 不满足要求，可继续延伸保护范围使得： I"dz.1 = Kk"·I"dz.2(与下条线路的限时速断保护配合）同时进一步提高时限： t"1 = t"2 + Dt （保证重叠区内故障的动作选择性）四、定时限过流保护（电流III段）1、动作电流的整定原则按躲开流过保护的最大负荷电流来整定：I"'dz > If.max实际整定原则：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：I"'h > Izq.max = Kzq·If.max(自启动系数Kzq > 1)又：I"'h = Kh·I"'dz （返回系数Kh <1） I"'dz > 取可靠系数Kk :1.151.25 I"'dz = 2、按选择性要求确定过流保护动作时限为保证动作选择性，动作时限按阶梯原则整定t"'1 = MAX(t"'2 , t"'3 , t"'4 ) + Dt 对定时限过流保护，当故障越靠近电源端时，此时短路电流Id越大,但过流保护的动作时限反而越长 缺点 定时限过流保护一般作为后备保护，但在电网的终端可以作为主保护。3、过流保护灵敏系数的校验 (1)、作为本线路主保护或近后备时按本线路末端的最小短路电流来校验 Klm = ³ 1.31.5 (2)、作为远后备时（相邻线路的后备）按相邻线路末端的最小短路电流来校验 Klm = ³ 1.2 (3)、要求各保护之间Klm互相配合对同一故障点，越靠近故障点的保护，其Klm要求越大Klm.1 < Klm.2 < Klm.3 < Klm.4 <··· (单侧电源辐射网，有I"'dz.1 > I"'dz.2 > I"'dz.3 > . , 自然满足此条件)五、阶段式电流保护的应用及评价 电流速断：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（无时限），但不能保护本线路全长，作为主保护的一部分。 限时电流速断：由动作电流的整定与时限的确定来保证动作选择性，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（速断的补充） 定时限过流保护：由动作时限的确定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，且越靠近电源短路，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。六、电流保护的接线方式 接线LJ LH1、两种常用的接线方式 (1)、三相星形接线 (2)、两相星形接线继电器动作电流 Idz.j = Idz /nl2、两种接线方式的性能分析比较 (1)、对中性点接地或不接地电网中各种相间短路两种接线方式均能正确放映这些故障 (2)、对中性点非直接接地电网中的两点接地短路（不同线路上两点）Q 这种电网允许带一个接地点继续运行 串联线路上两点接地时： 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并联线路上两点接地时： 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Y/D接线变压器后面的两相短路现以Y/D-11接线的降压变压器为例：假设低压侧（D侧）发生AB两相短路IA(D) = -IB(D) IC(D) = 0 D侧®Y侧 （Y/D-11接线） IA(Y) = IC(Y)IB(Y) = 2IA(Y) ì 三相星形接线：能反映IB，灵敏系数Klm 大 î 两相星形接线：不能反映IB，只能反映IA和IC，Klm降低一半提高两相星形接线Klm的方法：在两相星形的中线上再接一个继电器LJ3 Q两相短路时有：IA + IB + IC = 0 LJ3 中的电流Ij3 = |(IA +IC )/nl|= IB /nl Ij3 反映了IB ® Klm 3、两种接线方式的应用 (1)、三相星形接线：接线复杂，不经济，但是可提高保护动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的保护中。 (2)、两相星形接线：接线简单、经济，广泛用于各种电网中线路的反映相间短路的电流保护中。（对于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）七、三段式电流保护的接线图1、 原理图:以二次元件为整体绘制 2、 展开图（交流回路、直流回路）：以二次回路为整体绘制§2-2 电网相间短路的方向性电流保护一、方向性电流保护的工作原理对于双侧电源电网 E1单独供电：由保护1、3、5起线路保护作用 E2单独供电：由保护6、4、2起线路保护作用 E1 、E2 同时供电：（以B母线两侧保护2,3为例） d1点短路时，要求：2动作，3不动。 假设： 速断保护：'dz.3 >'dz.2 过流保护：t"'3 > t"'2 虽然此时能满足选择性，但若出现d2点短路，则：2误动 非选择性动作 分析可知：被保护线路的反方向发生短路时，由对侧电源供给的短路电流可能造成该保护误动作。此时的功率方向：线路 母线 为防止保护误动作,增设功率方向闭锁元件GJ(装于误动保护上) 母线 线路（正方向）：GJ动作启动保护 功率方向 线路 母线（反方向）：GJ不动闭锁保护 增设GJ后,双侧电源网可以按单侧电源网的三段电流保护进行配合二、GJ的工作原理 保护1上装设GJ 假设：GJ的接线方式为： 加入GJ的电压Uj为相电压U；电流Ij为相电流I 则：d1点三相短路时：U=I·Zd1 Uj超前Ij：d （正方向） d2点三相短路时：U=(I )·Zd2 Uj超前Ij：(180°d)（反方向） 设计一个直线动作边界： 当正方向短路时位于动作区，GJ动作 当反方向短路时位于非动作区，GJ闭锁 （注：若GJ的接线方式或短路类型变化，则正向短路时Uj与Ij的相位差将变化）1、相位比较式GJ相位比较器： 两输入量：C、DC 相位 输出D 比较器 动作条件：90° arg 90° 锐角型 （或：270° arg 90° 钝角型）相位比较式GJ： 两输入量：Uj、Ij Ku·Uj Uj 变换器 相位 输出Ij 比较器 Ki·Ij （其中KuKu90°，KiKi90°a）动作条件：90° arg 90° 即：90°a arg 90°a Ij其功率表示形式为： UjUj·Ij cos(Fj+a) > 0 a a：GJ的内角(即Ku超前Ki的角度) 调a®调GJ的动作边界 当Uj超前Ij的角度：ja 时：Ij垂直于动作边界，位于动作范围的正中央，GJ动作最为灵敏可靠，此时的j称为GJ的最灵敏角lm 。 lma2、幅值比较式GJ幅值比较器：两输入量：A、BA 幅值 输出B 比较器 动作条件：AB 幅值比较器与相位比较器（锐角型）的关系： 若取：ACD，BCD 则： 当相位比较器位于动作区 即：90° arg 90°时 有：AB 即幅值比较器也位于动作区 当相位比较器位于非动作区 即：90° > arg > 90°时 有：A < B 即幅值比较器也位于非动作区 故：当满足：ACD，BCD 时幅值比较器与相位比较器具有相同的动作特性（幅值比较器与钝角型相位比较器的互换关系为：ACD，BCD）幅值比较式GJ：两输入量：Uj、Ij A = KuUj+KiIj Uj 变换器 幅值 输出Ij 比较器 B = KuUj-KiIj 其特性与相位比较式GJ完全相同三、集成电路型GJ1、构成2、原理分析(相位比较) U1与U2同相时 的持续时间10ms (半个周期) 当90°arg90°时 的持续时间5ms,有输出,动作。 3、GJ的动作特性 理想GJ动作条件:90°ja 90°即 Cos(ja)0实际GJ: 电压回路形成方波电压U3所需最小起动电压Udz·j·min 电流回路形成方波电压U4所需最小起动电流Idz·j·min 角度特性（Ij固定）： Udz.jf(j) P39 图2-34 当正向故障时Uj< Udz·j·min 时，GJ拒作，出现电压死区。（由于故障时电流Ij较大，不存在电流死区） 伏安特性（jlm）：Udz.jf(Ij) P40 图2-35 “潜动”问题：在只加入Uj或只加入Ij的情况下，GJ就能动作。（不利因素）四、相间短路GJ的接线方式 要求：(1)正方向任何故障: GJ动作 反方向故障: GJ不动 (2)加入GJ的Ij、Uj应尽量大,且jlm A相GJ: IjIA, UjUBC 90°接线方式 B相GJ: IjIB, UjUCA C相GJ: IjIC, UjUAB 线路正方向各种相间短路时,90°接线方式的工作情况1、正方向三相短路 三相完全对称 以A相GJA为例分析（GJB 、GJC 相同）: IjIA UjUBC j-90°d （d：线路阻抗角） 要使GJA 动作,则需Cos（ja） 0 即：-90°< -90°da < 90° 线路阻抗角d的可能取值范围：0°90° d 0° ： 0°<< 180° 0°< a < 90° d 90°：90°<< 90° 0°< a < 90°时,无论d为何值的线路上发生正向三相短路时,GJA 总能正确动作。 当Zd 0时,Uj 0 < Udz.j.min, GJ拒动, 存在死区。 为使GJ动作灵敏，应尽量使ja0°,即 a90°d2、正方向两相短路 以BC两相短路为例分析： A相为非故障相，Ifh方向不定，故GJA 动作情况不定，但由于 IAIfh 很小，A相保护不起动。 分析GJB 、GJc 的情况： (1)d(2) 点位于保护安装处附近: Zd<<Zs Zd0 IBIC, UAEA UBUdBEA UCUdCEA (UdB = EB·Zs = EA ) GJB ： IjIB UjUCA j-90°d 要使GJB 动作,则需： -90°<-90°da< 90° d：0°90° a 取值范围： 0°< a < 90° GJC ： IjIC UjUAB j-90°d 要使GJC 动作,则需： -90°<-90°da< 90° d：0°90° a 取值范围： 0°< a < 90° (2)d(2) 点远离保护安装处: Zd>>Zs Zs0 IBIC, UAEA UBEB UCEC GJB ： IjIB UjUCA j-120°d 要使GJB 动作,则需： -90°<-120°da< 90° d：0°90° a 取值范围： 30°< a < 120° GJC ： IjIC UjUAB j-60°d 要使GJC 动作,则需： -90°<-60°da< 90° d：0°90° a 取值范围： -30°< a < 60° 由以上分析得：对于任意线路上（d任意），正方向任何位置上（无论远近）发生BC两相短路时，要使GJB 能正确动作，则 a 应满足：0°< a < 90° 公共范围：30°< a < 90°30°< a < 120° 对于任意线路上（d任意），正方向任何位置上（无论远近）发生BC两相短路时，要使GJC 能正确动作，则 a 应满足： 0°< a < 90° 公共范围： 0°< a < 60° -30°< a < 60° 同理可分析AB、CA两相短路的情况 结论： *在线路正方向各种故障情况下，故障相GJ的j是以-90°d为中心左右偏离不超过30°的范围内。 *在任何线路上发生各种故障的情况下，GJ都能正确动作的条件：30°< a < 60° *对三相短路存在死区（保护安装处附近），但对各种两相短路不存在死区（Uj中包含非故障相电压，其值较大） *若已知线路阻抗角d，为降低死区，应尽量使：a (90°d) *功率方向元件与电流元件应采用按相启动原则 *只需采用两个方向元件（一般接于A，C相）即可反映各种相间短路的正、反方向五、多电源网中分支电路对电流保护整定的影响1、助增电流的影响：分支系数：Kfz = 当保护2的电流I段的最大保护范围末端M短路时：IAB.M = IBC.M / Kfz = I'dz.2/ KfzI"dz.1 = Kk"·IAB.M = Kk"·I'dz.2 / Kfz Kfz的求取：Kfz = IBC/IAB = ( 助增电流情况Kfz >1 ) 2、外汲电流的影响保护2的电流I段的最大保护范围末端M短路：IAB.M = IBC.M / Kfz = I'dz.2/ Kfz I"dz.1 = Kk"·IAB.M = Kk"·I'dz.2/Kfz Kfz = IBC/IAB = (外汲电流情况Kfz <1) 3、整定时应根据实际可能的运行情况，选取Kfz的最小值进行整定计算。六、对方向性电流保护的评价 GJ存在死区 只在必须装GJ的保护上装设GJGJ装设原则： I段：在保护的反方向发生短路时，若流过保护的短路电流大于保护的整定值，则该保护上必须装GJ（在双端电源的某线路两端的保护中，整定值较小的保护上必须装GJ，整定值较大的保护上不装GJ）。 II段：在该保护的反方向线路的电流I段保护范围末端以外发生短路时，若流过该保护的短路电流大于保护的整定值，则该保护上必须装GJ（在双端电源的某线路两端的保护中，整定值较小的保护上必须装GJ，整定值较大的保护上不装GJ）。 III段：在某一母线各侧有源支路的保护中，动作时限唯一最长的保护上不装GJ，其余的必须装GJ，所有负荷支路不装GJ§2-3 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流及方向保护电网中发生接地短路时,零序分量的特点: （规定正方向：零序电流：母线线路； 零序电压：线路高于大地）(1)故障点零序电压最高，距故障点越远，零序电压越低。(2)UA0(-I0')ZT10；UB0(-I0")ZT20。(某点零序电压U0取决于该点至接地中性点的阻抗)(3)零序电流超前零序电压：(180°d) ，零序电流的分布取决于零序网。(4)零序功率实际方向：线路®母线（与正序相反）(5)零序分量受系统运行方式变化的影响小（零序网基本不变）一、零序电压过滤器 UmnUaUbUc3U0 系统正常及相间短路时： UmnUaUbUcUbp 不平衡电压 二、零序电流过滤器 IjIaIbIc3I0 对于LH： I2 （I1 IL ） P28 图2-48 Ij (IAILA )+(IBILB )+(ICILC ) (IA+IB+IC )(ILA +ILB +ILC ) 系统正常及相间短路时：IA+IB+IC 0 Ij(ILA +ILB +ILC )Ibp 不平衡电流 （一次电流越大，Ibp越大） 零序电流互感器（用于电缆输电线路）一次电流：IA+IB+ICIj(IA+IB+IC) （特点：接线简单；Ibp小）三、零序电流速断保护（零序I段） 整定原则： (1)躲开下一条线路出口处接地短路时可能出现的最大零序电流。 I'dzKk'·3I0.max （Kk':取1.21.3） (2)躲开DL三相触头不同期合闸时出现的最大零序电流。 I'dzKk'·3I0.bt 若保护动作时限t>tDL ，可不考虑此条件 (3)当线路采用单相ZCH时，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（其值较大） 灵敏I段： 按条件(1),(2)整定 不灵敏I段：按条件(3)整定系统全相运行时： 灵敏I段起作用（动作值小，灵敏度高）系统非全相运行时：灵敏I段闭锁，不灵敏I段起作用（保护范围比相间短路I段保护大 ） 动作时限：t'0s四、零序电流限时速断保护（零序II段）1、整定原则：躲开下条线路零序I段最大保护范围末端接地短路时流过本保护的最大零序电流。 (1)无分支情况：I"dz.1Kk"·I'dz.2 （Kk"取1.11.2） (2)有分支情况： 3Id0.BC 3Id0.AB 3Id0.T2 I"dz.1k"·3I"d0.js （3I"d0.js I'dz.23Id0.T2 ） 3I"d0.js ：保护1零序I段保护范围末端接地短路时，流过本保护的零序电流计算值。2、校验灵敏度： lm 1.5 （3Id0.min.m ：被保护线路末端接地短路时所出现的最小零序电流） 动作时限：t"1 t'2 t0.5s 若lm不满足要求，采用以下方式解决： (1)使零序II段保护与下一条线路的零序II段相配合，时限再抬高一级 例如：无分支时：I"dz.1Kk"·I"dz.2 t"1 t"2 tt'2 2t1s (2)保留0.5s的零序II段，并增加按(1)整定的零序II段 (3)改用接地距离保护五、零序过电流保护（零序III段）1、整定原则：躲开下条线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电流Ibp.max： Idz.jKk"'·Ibp.max 实际整定：应考虑满足灵敏系数按逐级配合的原则即：本保护零序III段的保护范围不超出下条线路零序III段的保护范围： I"'dz.1Kk"'·3I"'d0.js （Kk"'1.11.2） 3I"'d0.js ：下条线路零序III段保护范围末端接地短路时，流过本保护的零序电流计算值。2、校验灵敏度： 近后备：lm 3Id0.min.bm /Idz"'1.5 近后备：lm 3Id0.min.xm /Idz"'1.23Id0.min.bm ：本线路末端接地短路时，流过本保护的零序电流计算值3Id0.min.xm ：下条线路末端接地短路时，流过本保护的零序电流计算值3、动作时限： 为保证动作选择性，保护时限按阶梯原则整定 t"'1 t"'2 t t"'2 t"'3 t t"'3 0s 安装在受端变压器上的零序III段保护可以瞬动 零序网范围<正序网范围 零序III段电流保护动作时限 < 相间短路电流III段保护动作时限六、方向性零序电流保护 多台变压器中性点接地的复杂网中零序保护的方向问题 d1短路：若: 3I0d1 >I'dz.3 t"'3 <t"'2 则：保护3误动d2短路：若： 3I0d2 >I'dz.2 t"'2 <t"'3 则：保护2误动 为防止误动，在可能误动的保护上增设零序功率方向元件 保护范围内接地短路时：3U0 超前3I0 ：（180°d0 ） d0 ：70° 85° 若Uj3U0 Ij3I0 则：lm应为：95°110° 静态型GJ: lm（180°d0 ）=95°110°LG-11整流型GJ：其lm只能为锐角, 取lmd0 = 70° 85°将Uj或Ij任意一个反极性接入即可。 保护正方向接地短路时，Uj超前Ij：jd0 70° 85°，GJ动作最灵敏保护越靠近接地短路点：U0 S0 ，零序GJ不存在死区保护越远离接地短路点：U0 S0 ，零序GJ需校验lm：近后备：lm2远后备：lm1.5 三段式零序电流保护的原理接线：七、对零序电流保护的评价 优点： (1)、相间短路的过电流保护：Idz>Ifh.max (大） 零序过电流保护： Idz>Ibp.max (小) 故：零序过电流保护 Klm零序网<正序网零序过流保护 t (2)、零序电流速断及限时速断受系统运行方式影响小，较稳定，且保护范围，Klm (3)、零序电流保护不受过负荷及系统振荡的影响 尚有不足： (1)、对短线路或运行方式变化很大的情况，往往不能满足系统运行要求。 (2)、由于单相重合闸的使用将出现非全相运行，再考虑系统两侧电机发生摇摆，则可能出现较大零序电流，影响零序电流保护的正确工作。 (3)、当采用自耦变压器联系两个不同电压等级网络时，任一网络的接地短路都将在另一网络中产生零序电流，使零序保护的整定配合复杂化。§2-4 中性点非直接接地电网中单相接地故障的零序电压、电流及方向保护一、中性点不接地电网中单相接地故障的特点 以线路II上A相接地故障为例（忽略线路上阻抗压降）1、零序电压： UAD 0 UBD EB EA UCD EC EA Ud0 （UAD UBD UCD ）EA （ EA + EB + EC = 0 ） 2、零序电流： 各元件对地电容电流： 3I'0I （IAI IBI ICI）jCI（UAD UBD UCD ）j3CI Ud0 3I'0II j3CII Ud0 3I'0f j3Cf Ud0 各元件出口处所测零序电流： 3I0I 3I'0I j3CI Ud0 3I0f 3I'0f j3Cf Ud0 3I0II3（I'0II'0f）j3（CI Cf）Ud0j3（CCII）Ud0 C ：系统所有元件对地电容的总和3、结论： (1)系统单相接地时(A相),全系统都出现零序电压U0 EA (2)流过非故障元件的零序电流等于其本身对地电容电流 方向：母线 ® 元件（U0 超前I0 ：90°） (3)流过故障元件的零序电流等于全系统所有非故障元件对地电容电流的总和 方向：元件 ® 母线（U0 超前I0 ：90°）二、中性点不接地电网中单相接地的保护1、绝缘监视装置 系统正常运行及相间短路时：Uj Ubp < Udz.j 不动作 单相接地时：全系统出现U0 EA Uj EA /ny > Udz.j 延时动作于发信号 此装置可确定故障相别（UA0，UBUC·E， E：相电压） 但无法确定故障点位置（即无法确定故障线路），无选择性，需运行人员手动依次短时跳开线路的DL加以判断。2、零序电流保护 系统正常及相间短路时：3I0 0 其他线路单相接地时： 3I0 3C0 ·Ud0 (小) 本线路单相接地时： 3I0 3（C0 C0 ）·Ud0 (大) 保护整定电流：Idzk·3C0 ·Ud0 灵敏系数：lm ( 出线越多 C0lm)3、零序功率方向保护 系统正常及相间短路：U0 0 I0 0 GJ0 不动 非故障元件： U0 超前I0 ：90° GJ0 不动 故障元件： U0 超前I0 ：90° GJ0 动作 保护中只有方向元件GJ0 ，无电流启动元件LJ lm三、中性点经消弧线圈接地电网中单相接地故障的特点1、 零序电压：同中性点不接地电网系统单相接地时(A相),全系统都出现零序电压U0 EA 2、 零序电流：消弧线圈L的作用：降低单相接地时故障点的接地电流。