,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第4章 基于单端信息线路接地故,障保护,4.1 大电流接地系统高压线路接地故障保护,4.1.1 保护配置,1接地故障时零序分量的分布特点,零序分量的参数具有如下特点：,零序电流可以看成是在故障点出现一个零序电压而产生的，它必须经过变压器接地的中性点构成回路。对零序电流的参考方向，母线流向故障点为正，零序电压的方向线路高于大地的电压为正。,零序功率方向实际上都是由线路流向母线,的。,运行方式变化时，变压器数目不变，那么零,序阻抗就不变。,2零序电压、电流的获取,图,4.2,取得零序电压的接线图,图,4.3,零序电流过滤器,图,4.4,零序电流互感,器接线示意图,4.1.2 线路零序电流I段保护,(1)灵敏段的整定原那么,全相运行时接地故障的零序电流速断。,整定原那么：,躲开下一条线路出口处接地短路的最大零序,电流整定。,引入可靠系数(一般取为1.21.3)，计算公,式为：,时限：躲过断路器三相不同时合闸可能的误,动，应延时，,图,4.5,有分支电路时，零序,段动作特性的分析,2不灵敏段：,大电流接地系统，在单相重合闸过程中，健全相又发生接地故障时，用以弥补失去灵敏段的缺陷。,整定原那么是：躲开非全相运行状态下发生系统振荡时，所出现的最大零序电流整定。,瞬时动作，无延时。,由自动重合闸在两个段间互相切换。,4.1.3 线路零序电流II段保护,零序段的工作原理与相间限时电流速断保护类似。,整定原那么：启动电流和下一条线路的零序电流速断相配合。,整定所计算式：,零序段的灵敏系数：,应按照本线路末端接地短路时的最小零序电,流来校验，并应满足的要求 。,时限整定：与下一路零序I缎配合。,4.1.4 线路零序电流III段保护,1整定原那么：,1按照避开在下一条线路出口处相间短路,时所出现的最大不平衡电流来整定。,2按逐级配合的原那么来考虑,时限整定：,类似于相间定时过流保护。,图4.6 零序过电流保护的时限特性,3灵敏系数：当作为相邻元件的后备保护,时，应按照相邻元件末端接地短路时，流过,本保护的最小零序电来校验。,4.1.5 多中性点接地运行电网零序电流保护点,由于零序电流的实际流向是由故障点流向各,个中性点接地变压器，因此在变压器接地数目比,较多的复杂网络中，就需要考虑零序电流保护动,作的方向性问题。,零序功率方向元件接线方式：,零序功率方向继电器接于零序电压 和零序,电流 之上。,零序功率方向继电器应采用最大灵敏角为：,图,4.7,零序方向保护工作原理的分析,4.1.6 大电流接地系统零序电流保护的评价,总的故障切除时间更短，受系统运行方式,变化的影响要小，零序段的保护范围较大，,也较稳定，零序段的灵敏系数也易于满足要,求。不受系统振荡的影响。,对于短线路或运行方式变化很大的情况，,可能不能满足系统运行所提出的要求；,在重合闸动作的过程中将出现非全相运行,状态，再考虑系统两侧的电机发生摇摆，那么可,能出现较大的零序电流，因而影响零序电流保,护的正确工作。,当采用自耦变压器联系两个不同电压等级的网络时整定配合复杂化，并将增大第,段保护的动作时限。,4.2,小电流接地系统高压线路接地故障保护,4.2.1 中性点不接地系统线路接地故障保护,1不接地系统单相接地故障的特点,在A相接地以后，各相对地的电压为:,图,4.9,简单网络接线示意图,图,4.10,A,相接地时的向量图,故障点,D,的零序电压为,:,图,4.11,单相接地时，用三相系统表示的电容电流分布图,非故障相中，流向故障点的电容电流为：,中性点不接地电网中的单相接地故障特点：,1发生单相接地时，全系统都将出现零序电压。,2非故障的元件上有零序电流，其数值等于本身的对地电容电流，电容性无功率的实际方向为由母线流向线路。,3故障线路上，零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之总和，数值一般较大，电容性无功功率的实际方向为由线路流向母线。,2中性点不接地系统单相接地故障保护,1绝缘监视装置,图4.12 网络单相接地的信号装置原,理接线图,2零序电流保护,按大于本线路的电容电流整定，即：,灵敏系数为：,3零序功率方向保护,利用零序功率方向保证选择性。,4.2.2 经消弧线圈接地系统线路,的,接地故障保护,图4.13 消弧线圈接地电网中，单相接地时的电流分布,(1)完全补偿,此时 正是电感L和三相对地,电容对50Hz交流串联谐振的条件。,(2)欠补偿,当系统运行方式变化时，很可能又出现1,的情况，又引起谐振过电压。,(3)过补偿,补偿后电流是电感性的。不可能发生串联谐,振的过电压问题，在实际中获得了应用。,补偿度 ，一般选 。,实现保护的难题：,由于只能采用过补偿方式，流经故障线路,的零序电流将大于本身的电容电流，而电容性,无功功率的实际方向仍然是由母线流向线路和,非故障线路的方向相同。,1无法利用功率方向的差异来判别故障线,路，,2由于过补偿度不大，因此，很难利用零,序电流大小的不同来找出故障线路。,4.2.3 经电阻接地系统线路接地故障保护,障,(a),零序等效网络图,(b),零序电压和零序电流相量图,图,4.15,中性点经电阻接地系统零序等效网络及相量图,过故障线路,首端的零序电流为,:,由于有功电流只流过故障线路，与非故障线路无关，只要以零序电压作为参考矢量，将有功电流取出，就可用类似于不接地系统的方法实现接地保护。在中性点经消弧线圈接地系统中，只要消弧线圈本身含有较大的电阻或中性点采用消弧线圈并联电阻、串联电阻的接地方式，此种保护原理也适用。,