电力系统继电保护-零序保护.ppt

1/58,第 2.3 节 中性点直接接地系统中接地短路的零序电流及方向保护,2/58,主要针对中性点直接接地系统（大电流接地系统）。特征和差异：1）电力系统正常运行时，三相对称，没有负 序和零序分量。2）不对称故障时，会产生负序或零序分量。其中，零序分量（特征）总是伴随着不对 称接地故障的发生而产生，据此，可构成 反映不对称接地故障的零序电流保护。,3/58,2.3.1 零序分量的分布,4/58,分解出零序分量之后,零序电压的分布如下：,5/58,零序分量的特点：1）短路点的零序电压最高，接地点为0。2）零序电流由短路点经过所有的变压器接 地点形成回路。3）对于发生故障的线路，零序功率的方向实际上都是由线路流向母线，与正序功率的方向相反。,6/58,2.3.2 零序分量的获取,计算或连接,7/58,2.3.2 零序分量的获取,计算或连接,（开口三角）,8/58,2.3.2 零序分量的获取,计算或连接,9/58,零序电流分量的获取方法：,10/58,零序电流过滤器的不平衡输出,单相二次、一次I关系：,三相二次、一次I关系：,11/58,零序电流滤过器的不平衡输出,单相二次、一次I关系：,三相二次、一次I关系：,12/58,一、零序电流段保护 1）躲开本线路末端单相或两相接地短路可能出现的最大零序电流。2）躲开断路器三相不同时合闸时出现的最大零序电流。3）躲开非全相运行又发生系统震荡时，所出现的最大零序电流。,2.3.3 零序电流保护的整定 原则、方法与单电源的电流保护相类似。,13/58,按照“躲开本线路末端的最大零序电流”考虑，可以得到零序电流段保护的整定方法：,注：经过分解或合成后，零序分量通常以3倍的形 式出现。,14/58,其中，躲开本线路末端的最大零序电流应当考虑：单相和两相接地。,（1）单相接地的零序电流,15/58,其中，躲开线路末端的最大零序电流应当考虑：单相和两相接地。,（1）单相接地的零序电流,16/58,（2）两相接地的零序电流,17/58,如何求取单相、两相接地的最大零序电流？已知：,18/58,如何求取单相、两相接地的最大零序电流？已知：,19/58,求单相、两相接地的最大零序电流：,因此，最大零序电流为：,20/58,求单相、两相接地的最大零序电流：,因此，最大零序电流为：,21/58,注意：上式求出的是短路点的零序电流，应当换算为保护安装处的零序电流。,保护安装处的零序电流 为：,22/58,注意：上式求出的是短路点的零序电流，应当换算为保护安装处的零序电流。,保护安装处的零序电流 为：,23/58,24/58,校验最小保护范围时，取零序电流为最小值进行计算。,所以，正序阻抗（对应系统运行方式）的影响是间接的。,另外，说明一点：,25/58,为了让零序电流的保护范围比较稳定，通常要求：每个变电站的接地阻抗尽可能变化小。,目的是：让 变化最小电流变化最小。当然，接地阻抗不变为最好。,26/58,二、零序电流段保护 与下一级线路的零序段电流定值进行配合（电流、时间两方面的配合）。注意：电流的另一种分流关系(分支系数)！（下面介绍）如果零序电流段的灵敏度不够，则与下一级线路的零序段电流定值进行配合。,27/58,反映了：分流关系,28/58,得到零序段电流定值计算公式：,为了保证保护1的第段不误动,从公式和电流保护的概念可以得出：整定值必须取最大对应的分支系数取最小(分流最大)，保证不误动。,29/58,校验零序段时，考虑线路末端短路的最小零序电流，故没有分支系数的影响，但存在分配系数的影响。灵敏度要求：,30/58,分配系数与分支系数的关系：,M侧电流分配系数：,保护处电流分支系数：,31/58,躲过下一级线路出口相间短路所产生的最大不平衡电流。,三、零序电流段保护,32/58,2.3.6 方向性零序电流保护,通常为多接地点类似于“多电源”点。因此，需要方向判别元件。,33/58,2.3.7 对零序电流保护的评价,1）灵敏度高几乎不受负荷电流影响。2）受运行方式影响较小间接影响。3）三相对称时，几乎没有影响。如振荡、过负荷等。4）出口短路无“死区”零序电压最大。5）耐高阻接地的能力强。6）一般情况下，第III段的延时短。,34/58,各处零序段保护均正确动作的延时示意图,相间过流,零序过流,35/58,零序电流保护的不足：1）对于运行方式变化很大或接地点变化很大的 电网，难以满足系统运行的要求。2）单相重合闸过程中，系统又发生振荡，可能 出现较大零序电流的情况有影响。3）采用自耦合变压器联系两个不同电压等级的 电网时，任一侧发生接地短路都将在另一侧 产生零序电流 整定计算复杂化。,