中性点直接接地系统零序及方向保护.pdf

12.3 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310XX /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20022002年年220kV220kV电网输电线路故障统计表电网输电线路故障统计表故障类型故障类型故障类型故障类型 三相短路三相短路三相短路三相短路 两相短路两相短路两相短路两相短路两相接地短路两相接地短路两相接地短路两相接地短路单相接地短路单相接地短路单相接地短路单相接地短路其他其他其他其他故障次数故障次数故障次数故障次数171728289191131913193232百分数百分数百分数百分数1.14%1.14%1.88%1.88%6.12%6.12%88.7%88.7%2.16%2.16%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。主要内容一、接地短路时零序电压、电流和功率的分布二、零序电压、电流滤过器三、零序电流速断保护(I I段)四、零序电流限时速断保护(IIII段)五、零序过电流保护(IIIIII段)六、方向性零序电流保护七、对零序电流保护的评价2一、接地短路时零序电压、电流和功率的分布k0U&0kX0kX 01T .X02T .XAB0I&0I &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。0kU0AU0BU2.零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。k0U&0kX0kX 01T.X02T.XAB0I&0I &k0U&0kX0kX 01T.X02T.XAB0I&0I &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。k0U&0kX0kX 01T.X02T.XAB0I&0I &4.保护安装处零序电压与电流的相位关系：01T00A.ZIU&=0AU&0I& o800k= o100 0AU&二、零序电压、电流滤过器31.零序电压滤过器(a)用三个单相式电压互感器0cbamnUUUUU&3=+=aU&bU&cU&1.零序电压滤过器(b)用三相五柱式电压互感器0cbamnUUUUU&3=+=mnU&CBAamcnb1.零序电压滤过器(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0U&3aU&bU&cU&2.零序电流滤过器AI&aI&AI&BI&bI&BI&CI&cI&AI&rI&cbarIIII&+=)()()(CCBBAATA1IIIIIIn&+=)(CBATA1IIIn&+=unbI&=2.零序电流滤过器优点：? 没有不平衡电流? 接线简单4三、零序电流速断保护(I段)03Il（1）躲过下一个线路出口接地短路的最大三倍零序电流3I0maxmax0IrelIset3IKI=max03I).(3121Irel=KIsetImax0I3的计算：的计算：故障点：本线路末端故障类型：（假设）= =21XX0110ZZ2E3I3+=+=)(0102202021020Z2ZE3ZZZZZZZZE3I3+=+=+=+=),(当当),()(0201010I3I3XX当当),()(0201010I3I3XX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3I0unbunb0IrelIset3IKI=0.unb3I的计算：两相先合：01NM02202021NM0.unb2333ZZEEZZZZZZZZEEI+=+=+=+=&一相先合：01NM0.unb233ZZEEI+=+=&（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3I0unbunb0IrelIset3IKI=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！5（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整定四、零序电流限时速断保护(II段)0.b.minIset1IIrelIIset2/