继电保护课件输电线路的零序电流保护.ppt

输电线路的零序电流保护 李薇薇 §1 为什么要单独装设零序保护 在大电流接地电网中，如果发生单相接地短路时，前已述及的电流保护采用三相完全星形接线，就能够对这种故障起到保护作用，但由于它们的动作电流较大，而单相接地短路电流又往往比相间短路电流小；同时，作为相间短路保护兼作接地保护时，其动作时限也比专用接地保护长，故在该接地网中装设专用接地保护——零序保护。 在小电流接地电网中，如果发生单相接地短路时，没有真正意义上的零序电流，只有零序电容电流，故允许带接地点继续运行一段时间（1～2小时），因此在该系统中仅装设作用于信号的零序保护。 电网中性点运行方式：中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地三种。 中性点直接接地的系统X0/X1≤4～5,当发生接地故障时,通过变压器接地点构成短路通路,使故障相流过很大的短路电流，称其为大接地电流系统。 110kV及以上的电压等级电网——中性点直接接地运行方式（大接地电流系统） 66kV及以下的电压等级电网——中性点不接地或经消弧线圈接地运行方式（小接地电流系统）。 ??? 小接地电流系统的接地保护 电压相量图： 小电流系统的接地保护 由于零序电流很小，依靠零序电流构成保护，其灵敏度往往达不到要求。一般采取如下措施： 零序电压的获取方法 (1) 从TV开口三角处获取 ??? 可由三个单相电压互感器或三相五柱式电压互感器的次级绕组接成开口三角，即首尾相连得到的电压就是3U0电压。??? 发电机中性点经电压互感器或消弧线圈接地时，可以通过它们的二次侧也可取得零序电压。??? (2) 自产 3U0方式 如上图所示，通过对母线零序电压的监视，可以知道电网是否有接地故障。当零序电压较大时，值班人员轮流拉开各出线的断路器，如果零序电压消失，说明所拉线路就是故障线路；如果拉开线路后，零序电流依然存在，说明所拉线路不是故障线路，则把所拉开线路断路器合上，继续拉下一条线路，直到零序电压消失。 （2）零序电流保护 要构成零序电流保护，需要取出零序电流，零序电流滤过器就是取出零序电流的工具。 零序电流滤过器有两种形式，一种是将三相电流互感器二次侧同极性并联，构成零序电流滤过器，另一种是用于电缆引出的线路的零序电流互感器。 小电流接地选线 ??? 小电流接地选线功能的实现采用的设计思路是：“分散采集、集中判别”。在单相接地（出现零序电压）时启动选线功能。首先把各出线的零序电流计算出来，然后计算各出线的零序电压与零序电流夹角。然后选出零序电流大小与夹角大小选出故障线路。该方法需要收集各条出线的零序电流与母线的零序电压。　 大接地电流系统接地保护 ? （1）零序电压??? 故障点Uk0最高,离故障点越远, Uk0 越低.变压器中性点接地处Uk0=0 ,如图(a)所示。?? (2) 零序电流??? 其数值和分布与变压器中性点接地的多少和位置有关，而与电源的数目和位置无关。? 变压器中性点接地方式的选择原则如下： ①中间变电所母线有穿越电流或变压器低压侧有电源，因此至少要有一台变压器中性点接地，以防止由于接地短路引起的过电压。②电厂并列运行的变压器，应将部分变压器的中性点接地。这样，当一台中性点接地的变压器由于检修或其它原因切除时，将另一台变压器中性点接地，以保持系统零序电流的大小和分布不变。③终端变电所变压器低压侧无电源，为提高零序保护的灵敏性，变压器应不接地运行。④对于双母线按固定连接方式运行的变电所，每组母线上至少应有一台变压器中性点直接接地。这样，当母联开关断开后，每组母线上仍然保留一台中性点直接接地的变压器。⑤变压器中性点绝缘水平较低时，中性点必须接地。 零序电流保护 ???? 作为接地短路保护的后备保护，一般配置三段式或四段式零序电流保护。?????（1）零序电流Ⅰ段为速动段保护；?????（2）零序电流Ⅱ段为带时限零序电流速段保护；?????（3）零序电流Ⅲ段为零序过电流保护。 零序分量特点 1、故障点的零序电压最高为，离故障点越远处的零序电压越低，变压器中性接地点的零序电压为零。 2、零序电流的分布，主要决定于输电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗，而与电源的数目和位置无关。 3、运行方式变化，若输电线路和中性点接地的变压器数目不变，则零序阻抗和零序等效网络就是不变的。系统正序阻抗和负序阻抗要随着系统运行方式而变化，将间接影响零序分量的大小。 （3）零序电压和零序电流的相位 ??? 在正方向短路下，保护安装处母线零序电压与零序电流的相位关系，取决于母线背后元件的零序阻抗（一般为70o~80o），而与被保护线路的零序阻抗和故障点的位置无关。 （4）、对于发生故障的线路，两端零序功率方向与正序功率方向相反，零序功率方向实际上都是由线路流向母