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电力系统继电保护 第二章第三四节
第二章 电网的电流保护 接地故障与中性点接地方式密切相关,相同的故障条件但不同的中性点接地方式,接地故障说表现出的故障特征和后果、危害完全不同,因此保护策略也不相同。 按单相接地短路时接地电流的大小分为: 大电流接系统 ——中性点直接接地; 中性点经小电阻接地; 小电流接地系统 ——中性点不接地 中性点经消弧线圈接地; 对于中性点直接接地电网,利用接地短路时出现很大零序电流的特点,构成: (1)零序电流保护 (2)零序方向电流保护 对于中性点非有效接地电网,特征不明显 只报警不跳闸 2.3.1接地短路时零序电压、电流和功率的分布 对于中性点有效接地电网发生接地故障时,将出现很大零序电流,正常状态该电流不存在。 当前世界上的交流电力系统一般都是ABC三相的,而电力系统的正序,负序,零序分量便是根据ABC三相的顺序来定的。 正序:A相领先B相120度,B相领先C相120度,C相领先A相120度。 负序:A相落后B相120度,B相落后C相120度,C相落后A相120度。 零序:ABC三相相位相同,哪一相也不领先,也不落后。 零序电流:在三相四线电路中,三相电流的相量和等于零,即Ia+Ib+IC=0 如果在三相四线中接入一个电流互感器,这时感应电流为零。当电路中发生触电或漏电故障时,回路中有漏电电流流过,这时穿过互感器的三相电流相量和不等零,其相量和为:Ia+Ib+Ic=I(漏电电流)这样互感器二次线圈中就有一个感应电压,此电压加于检测部分的电子放大电路,与保护区装置预定动作电流值相比较,如大于动作电流,即使灵敏继电器动作,作用于执行元件掉闸。这里所接的互感器称为零序电流互感器,三相电流的相量和不等于零,所产生的电流即为零序电流。 产生零序电流的两个条件: 1、无论是纵向故障、还是横向故障、还是正常时和异常时的不对称,只要有零序电压的产生; 2、零序电流有通路。 以上两个条件缺一不可。因为缺少第一个,就无源泉;缺少第二个,就是我们通常讨论的“有电压是否一定有电流的问题。 不输出正序、负序电压,只有零序电压3U0输出。 2.零序电流的获取 (1)零序电流过滤器 接于相间保护电流互感器的中性线上。 不平衡电流: 二、中性点直接接地系统的接地保护 三段式零序电流保护 35kV电网 10kV电网 6kV电网 第三节 中性点经小电阻接地系统中的高阻接地故障检测 一、高阻接地故障 1、定义—— 电力线路通过非金属性导电介质所发生的接地故障,这些介质包括道路、土壤、树枝或水泥建筑物。 2、特点—— 非金属导电介质呈现高电阻特征,导致接地故障电流很小,而且故障呈现电弧性、间歇性、瞬时性特点,普通零序电流保护难以检测。 针对高阻接地故障的保护 1)零序反时限过电流保护 2)基于三次谐波电流或者三次谐波电流对系统电压相位所构成的保护 3)利用采样值突变量的保护 零序反时限过电流保护 第四节 中性点不接地系统中的接地保护 多线路电容电流分布: 多线路电容电流分布: 第五节 中性点经消弧线圈接地系统中的接地保护 一、中性点经消弧线圈接地系统中单相接地故障的特点 本节学习重点 掌握中性点直接接地电网发生单相接地短路时,零序电流、零序电压和零序功率的分布特点。 掌握在接地保护中应用的零序功率方向继电器的特点。 了解电力系统中性点不接地系统中,发生单相接地的特点及其保护方式。 了解电力系统中性点经消弧线圈接地系统中,发生单相接地的特点及其保护方式。 灵敏性校验: 1.作为近后备时:应按被保护线路末端接地短路时,流过保护的最小三倍零序电流来校验,要求 2.作为远后备时:应按相邻线路末端接地短路时,流过保护的最小三倍零序电流来校验,要求 动作时间:按阶梯时限原则来选择 零序过电流保护的时限特性 在同一线路上的零序过电流保护与相间短路的过电流保护相比,将具有较小的时限,这是零序过电流保护的一大优点。 零序电流保护 + 零序功率方向继电器 = 方向性零序电流保护 k1点短路时 k2点短路时 4、方向性零序电流保护 K1短路:3误动 K2短路:2误动 1. 零序功率方向继电器的接线: 整流型和晶体管型零序功率方向继电器 四、方向性零序电流保护 1.零序过电流保护的灵敏度高 2.受系统运行方式的影响要小 3.不受系统振荡和过负荷的影响 4.方向性零序电流保护没有电压死区 5.简单、可靠 优点: 5、对零序电流保护的评价 1.对短线路或运行方式变化
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