电网电流保护2.3-2.4.ppt

2.3中性点直接接地系统中接地短路的零序电流及方向保护 110kV电网 220kV电网 330kV电网 500kV电网 2.4 中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护 35kV电网 10kV电网 6kV电网 零序功率方向继电器的接线方式 没有死区 灵敏性的校验 要求 Ksen≥1.5 零序功率方向继电器的灵敏性 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： 1.对短线路或运行方式变化很大时，保护往往不能满足要求； 2.单相重合闸的过程中可能误动； 3.当采用自耦变压器联系两个不同电压等级的电网时，将使保护的整定配合复杂化，且将增大第III段保护的动作时间。 缺点： 中性点非直接接地电网 (小接地电流系统) 中性点不接地电网 中性点经消弧线圈接地电网 中性点经电阻接地电网 在小接地电流系统中发生单相接地时，一般都允许再继续运行1～2个小时。 要求保护能选出接地线路并及时发出信号。 对人身和设备的安全有危险时，应动作于跳闸。 CII I BII I CI I BI I 线路 I 线路 II C 0 I C 0 II C 0 G F BG I CG I A B C * * 中性点直接接地电网 当系统中主变压器中性点直接接地时 中性点直接接地的电网又称大接地电流系统 110kV及以上电网-中性点直接接地 60kV及以下电网--中性点不接地或不直接接地 2008年220kV电网输电线路故障统计表 故障类型 三相短路 两相短路 两相接地短路 单相接地短路 其他 故障次数 20 108 38 2196 45 百分数 0.83% 4.49% 1.58% 91.23% 1.85% 正常运行 相间短路 系统振荡 无零序分量 单相接地 两相接地 一相断线 两相断线 有零序分量 包括零序电压、零序电流、零序功率。 1.零序电压：故障点U0最高，离故障点越远，U0越低，变压器中性点接地处U0 = 0。 2.零序电流 分布与变压器中性点接地的多少及位置有关。 大小与线路的零序阻抗及中性点接地变压器的零序阻抗有关。 3. 零序功率 短路点S0最大，越靠近变压器中性点接地处S0越小。 对于发生故障的线路，两端S0的方向与S1方向相反，从线路→母线。 4.保护安装处零序电压与电流的相位关系： 1.零序电压滤过器 (a) 用三个单相式电压互感器 1.零序电压滤过器 (b) 用三相五柱式电压互感器 1.零序电压滤过器 (c) 用接于发电机中性点的电压互感器 (d) 内部合成零序电压 加法器 2.零序电流滤过器 2.零序电流滤过器 优点： 没有不平衡电流 接线简单 （1）躲过下一个线路出口接地短路的最大三倍零序电流3I0max 的计算： ①故障点：本线路末端 ②故障类型： （假设 ） 当 当 ③运行方式 本侧与对侧的电源应是最大运行方式；背后的零序阻抗小，对侧的零序阻抗大。 （2）躲断路器三相触头不同时合闸而出现的最大三倍零序电流3I0unb 的计算： ①两相先合： ②一相先合： （2）躲断路器三相触头不同时合闸而出现的最大三倍零序电流3I0unb 整定值应选其中较大者 在按条件(2)整定，定值较大，保护范围较小时。 在手动合闸以及三相自动重合闸时，使零序I段带有一个小的延时（约0.1s），这样就无需考虑条件（2）。 （3）当线路上采用单相自动重合闸时 按条件(1)、(2)整定，往往不能躲开非全相运行状态下又发生系统振荡时所出现的最大零序电流。 按能躲开非全相运行状态下又发生系统振荡时所出现的最大零序电流整定，保护范围缩小。 矛盾！！！ （3）当线路上采用单相自动重合闸时，按能躲开在非全相运行状态下又发生系统振荡时，所出现的最大零序电流整定。 设置两个零序I段保护 不灵敏I段：按条件3整定 灵敏I段：按条件1或2整定 与相邻线路零序电流I段配合 灵敏性校验： 要求 Ksen≥1.5 与相邻线Ⅱ段配合 用两个灵敏度不同的II段 改用接地距离保护 若不满足要求 (1)躲下级线路出口三相短路时流过保护装置的最大不平衡电流Iunb.max 式中 线路末端三相短路时流过保护的最大短路电流 非周期分量系数，t=0s时，取1.5～2；t=0.5 s时取1 同型系数，型号相同时取0.5、不相同时取1 电流互感器的10%误差，取0.1 其中: (2)与下级线路零序III段保护在灵敏度上配合 灵敏性校验： 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 Ksen≥1.5 作为远后备时