电力系统继电保护-零序保护

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1、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1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。22.3.1零序分量的分布3分解出零序分量之后,零序电压的分布如下：4零序分量的特点：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

2、的方向相反。52.3.2零序分量的获取,计算或连接62.3.2零序分量的获取,计算或连接（开口三角）72.3.2零序分量的获取,计算或连接8零序电流分量的获取方法：9零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：10零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：11一、零序电流Ⅰ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。12

3、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Ⅰ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。13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14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15（2）两相接地的零序电流16如何求取单相、两相接地的最大零序电流？已知：17如何求取单相、两相接地的最大零序电流？已知：18求单相、两相接地的最大零序电流：因此，最大零序电流为：19求单相、两相接地的最大零序电流：因此，最大零序电流为：20注意：上式求出的是短路

4、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：21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：2223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：24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。25二、零序电流Ⅱ段保护与下一级线路的零序Ⅰ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

5、介绍）如果零序电流Ⅱ段的灵敏度不够，则与下一级线路的零序Ⅱ段电流定值进行配合。26——反映了：分流关系27得到零序Ⅱ段电流定值计算公式：为了保证保护1的第Ⅱ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。28校验零序Ⅱ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：29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：30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Ⅲ段保护312.3.6方向性零序电流保护通常为多接地点——类似于

6、“多电源”点。因此，需要方向判别元件。322.3.7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。33各处零序Ⅲ段保护均正确动作的延时示意图相间过流零序过流34零序电流保护的不足：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

7、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。35