第六章 電網(wǎng)保護

第6章電網(wǎng)的接地保護2023/9/151第5章電網(wǎng)的接地保護中性點直接接地電網(wǎng)接地時零序分量特點中性點非直接接地電網(wǎng)接地時零序分量特點三段式零序方向電流保護零序方向元件目的與要求相量圖分析零序電壓、電流、功率三段式零序電流保護整定原則零序方向元件與相間方向元件的比較2023/9/152第5章電網(wǎng)的接地保護掌握三段式零序保護基本原理理解零序電流I段掌握零序方向元件的原理與接線了解中性點非直接接地電網(wǎng)保護的難點教學(xué)重點與難點要在對比中鞏固三段式原理。區(qū)別出零序保護的特殊性理解其應(yīng)用特點2023/9/153第5章電網(wǎng)的接地保護電流保護用于反應(yīng)相間短路引入接地保護的原因電網(wǎng)中單相接地故障多，宜配置專用接地保護電流保護由于靈敏度原因適用于低壓網(wǎng)2023/9/154第5章電網(wǎng)的接地保護5.1

中性點直接接地系統(tǒng)接地故障分析1，電網(wǎng)中性點運行方式中性點不接地中性點經(jīng)消弧線圈接地中性點直接接地。小電流接地系統(tǒng)大電流接地系統(tǒng)凡是中性點X0/X1>4~5的系統(tǒng)屬于小接地電流系統(tǒng)（66kV及以下電網(wǎng)）；凡是中性點X0/X1<4~5的系統(tǒng)屬于大接地電流系統(tǒng)（110kV及以上電網(wǎng)）。2023/9/155第5章電網(wǎng)的接地保護2，單相接地時的零序電壓、零序電流、零序功率的特點零序電壓分布故障點零序電流故障點零序電壓以A相接地為例M側(cè)測量到的電流是故障點零序電流按照零序網(wǎng)絡(luò)的分流。M母線測量到的電壓是其背后變壓器T1的零序電壓。2023/9/156第5章電網(wǎng)的接地保護故障點零序電壓與零序電流夾角約-100°故障點零序電壓電流2023/9/157第5章電網(wǎng)的接地保護正方向故障零序電壓與零序電流夾角約-100°正方向故障分析2023/9/158第5章電網(wǎng)的接地保護反方向故障零序電壓與零序電流夾角約80°反方向故障分析2023/9/159第5章電網(wǎng)的接地保護單相接地時的零序特點故障點處的零序電壓最高零序電流的大小和分布，主要取決于系統(tǒng)的零序阻抗和中性點接地變壓器的零序阻抗及其所處位置。零序電流僅在中性點接地的電網(wǎng)中流通正方向故障時，保護安裝處母線零序電壓與零序電流的相位關(guān)系，取決于母線背后元件的零序阻抗正向故障時反向故障時2023/9/1510第5章電網(wǎng)的接地保護3

變壓器中性點接地方式的考慮為保持零序網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定，有利于繼電保護的整定，希望中性點接地變壓器的數(shù)目及分布基本保持不變；為防止由于失去接地中性點后發(fā)生接地故障時引起的過電壓，應(yīng)盡可能地使各個變電所的變壓器保持有一臺中性點接地；為降低零序電流，應(yīng)減少中性點接地變壓器的數(shù)目。2023/9/1511第5章電網(wǎng)的接地保護電源變壓器中性點配置原則：電源變電所一半變壓器中性點直接接地；樞紐變電所（中間變電所）一半變壓器中性點直接接地；終端變電所變壓器中性點不接地。電源中間變電所終端變電所1臺接地2臺接地2臺接地不接地2023/9/1512第5章電網(wǎng)的接地保護6.2中性點直接接地電網(wǎng)零序保護1

零序電流和零序電壓的獲?。?）零序電流的獲取方法a、微機保護自采零序電流b、外采零序電流－和電流c、外采零序電流－零序套管TA2023/9/1513第5章電網(wǎng)的接地保護（2）零序電壓的獲取方法a、微機保護自采零序電壓b、外采零序電壓－TV開口三角形電壓2023/9/1514第5章電網(wǎng)的接地保護2

零序電流保護（1）零序電流速斷保護（零序電流I段）－無延時整定原則：保護區(qū)不超出本線路以保證選擇性。即動作電流I0.act大于線路末端短路的最大零序電流3I0.max。2023/9/1515第5章電網(wǎng)的接地保護②零序電流I段的動作電流應(yīng)躲過手動合閘或自動重合閘期間斷路器三相觸頭不同時合上所出現(xiàn)的最大零序電流。（1）零序電流速斷保護（零序電流I段）計算①零序電流I段的動作電流應(yīng)躲過被保護線路末端發(fā)生單相或兩相接地短路時流過本線路的最大零序電流。非全相運行伴隨振蕩時的最大零序電流是上述三點中最大的，為提高保護靈敏度，將I段分為兩個I段?？煽肯禂?shù)，1.2～1.3線路末端故障時流過保護的最大零序電流斷路器三相觸頭不同時合閘所出現(xiàn)的最大零序電流③零序電流I段的動作電流應(yīng)躲過非全相運行期間振蕩所造成的最大零序電流。非全相運行伴隨振蕩時的最大零序電流2023/9/1516第5章電網(wǎng)的接地保護零序電流靈敏I段與不靈敏I段靈敏I段：按整定條件①、②整定（取較大者為整定值）。一般情況下按照整定條件①整定，但在手動合閘或自動重合閘期間增加100ms延時。求3I0.ust方法（取較大值）：a.兩相先合，相當(dāng)于一相斷線的零序電流b.一相先合，相當(dāng)于兩相斷線的零序電流。Z11、Z22、Z00為縱向序阻抗2023/9/1517第5章電網(wǎng)的接地保護零序電流靈敏I段與不靈敏I段不靈敏I段：按整定條件③整定。求3I0.unc方法兩側(cè)電源相差時的零序電流可見=180°時有最大的零序電流。Z11為縱向正序阻抗單相斷線兩相斷線2023/9/1518第5章電網(wǎng)的接地保護零序電流靈敏I段與不靈敏I段比較不靈敏I段動作值大，保護區(qū)小，作為非全相運行時的主要接地保護。靈敏I段動作值小，保護區(qū)長，靈敏度高，但在非全相運行時要退出運行。2023/9/1519第5章電網(wǎng)的接地保護（2）帶時限零序電流速段保護（零序電流II段）整定原則：保護區(qū)不超出相鄰線路I段保護區(qū)。即動作電流I0.act大于相鄰線路末端短路時流經(jīng)本保護的最大零序電流3I0.max才能滿足選擇性。2023/9/1520第5章電網(wǎng)的接地保護（2）帶時限零序電流速段保護（零序電流II段）計算躲過相鄰線路Ⅰ段末端短路時流過本線路的最大零序電流。K為相鄰線路Ⅰ段末端靈敏度校驗線路末端接地故障時的最小值靈敏度滿足要求，則動作時間為0.5S；靈敏度不滿足要求時，改為與相鄰線路II段配合，則動作時間為1S。2023/9/1521第5章電網(wǎng)的接地保護（3）零序過電流保護（零序電流III段）整定原則：正常時應(yīng)當(dāng)不起動，故障切除后應(yīng)當(dāng)返回，為保證選擇性，動作時間應(yīng)當(dāng)與相鄰線路III段按照階梯原則配合。即動作電流I0.act大于本線路末端三相短路時流過本保護的最大不平衡電流。一般不計算，取2-4A2023/9/1522第5章電網(wǎng)的接地保護（3）零序過電流保護（零序電流III段）計算躲過本線路末端三相短路時流過本保護的最大不平衡電流。最大不平衡電流，無法精確計算靈敏度校驗線路末端接地故障最小值動作時間按照階梯原則與相鄰線路配合。相鄰線末端接地故障最小值2023/9/1523第5章電網(wǎng)的接地保護3

零序方向保護（1）零序電流保護采用方向閉鎖的必要性采用方向元件的原因與方向電流保護相同。2023/9/1524第5章電網(wǎng)的接地保護（2）整流型零序功率方向繼電器正方向故障則電壓經(jīng)過電壓變換器，系數(shù)為KU，電流經(jīng)過電抗變換器，系數(shù)為KI比幅比相即繼電器應(yīng)當(dāng)最靈敏零序阻抗角