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1、1.3 电网的接地保护2018/8/111 第5章 电网的接地保护l中性点直接接地电网接地 时零序分量特点l中性点非直接接地电网接 地时零序分量特点l三段式零序方向电流保护l零序方向元件内容与要求 相量图分析零序电压、电 流、功率 三段式零序电流保护整定 原则 零序方向元件与相间方向 元件的比较Date2 第5章 电网的接地保护l掌握三段式零序保护 基本原理l理解零序电流I段l掌握零序方向元件的 原理与接线l了解中性点非直接接 地电网保护的难点学习方法 要在对比中巩固三段式原 理。 区别出零序保护的特殊性 理解其应用特点Date3 第5章 电网的接地保护l电流保护用于反应相间短路引入接地保护的
2、原因 l电网中单相接地故障多，宜配置专用接地保护l电流保护由于灵敏度原因适用于低压网Date4 第5章 电网的接地保护1.3.1中性点直接接地电网接地时零 序分量的特点 1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 中性点直接接地。小电流接地系统大电流接地系统凡是中性点X0/X143的系统属于小接地电流系统（66kV 及以下电网）； 凡是中性点X0/X10，表明是反方向故障，反方向元件动作； P00 ，表明是正方向故障，正方向元件动作。第k点采样值注：零序功率元件没有死区问题，因为出口故障时零序电压最高。Date29 第5章 电网的接地保护1.3.3中性点非直接接地电网的零序电流保
3、护1中性点非直接接地电网接地时零序分量的特点(a)A相接地短路时零序电流分布图只能靠对地电容构成回路零序电压1线零序电流发电机零序电流2线零序电流Date30 第5章 电网的接地保护1中性点非直接接地电网接地时零序分量的特点(b)A相接地短路时零序电压相量图特点零序电流为对地电容电流，因此零 序电流很小故障线路的电流为非故障线路电流之 和，零序电流与电压夹 角为非故障线路的零序电流与电压夹角为Date31 第5章 电网的接地保护2中性点非直接接地电网的接地保护由于零序电流很小，构成保护，其灵敏度达不到要求（1）绝缘监视出现零序电压值班人员轮流拉开各出线的断 路器如零序电压不消失，则合上出 线的
4、断路器如零序电压消失，则故障切除出线3故障Date32 第5章 电网的接地保护2、中性点不接地系统单 相接地保护 1）无选择 性绝缘监视 装置 这种方法给出的信号是没有选择性的。要想发现故障是在哪一条线 路上，还需运行人员进行检测 适用：简单且允许短时停电的电网。Date33 第5章 电网的接地保护2）零序电流保护 利用故障线路与非故障线路零序电流数值 不同，区别出故障线路。 动作电流： 灵敏度： 利用故障线路零序电流较非故障线路为大的特点来实现有 选择性地发出信号或动作于跳闸。这种保护 一般使用在有 条件安装零序电流互感器的线路上（如电缆线路或经电缆 引出的架空线路）；当单相接地电流较大，足
5、以克服零序 电流过滤器中不平衡电流的影响时，保护装置也可以接于 三个电流互感器构成的零序回路中。 适用于出线回路多情况，出线越多，保护越灵敏 。Date34 第5章 电网的接地保护3）零序功率方向保护 利用故障线路与非故障线路零序功率方向不同的特点来实 现有选择性的保护，动作于信号或跳闸。 适用于零序电流不能满足灵敏系数的要求时和接线复杂的 网络中。Date35 第5章 电网的接地保护3、中性点经消弧线圈接地电网中的单相接地 故障的特点当中性点不接地电网中发生单相接地时，在接 地点要流过全系统的对地电容电流，如果此电流比 较大，就会在接地点燃起电弧，引起弧光过电压， 从而使非故障相的对地电压进
6、一步升高，因此造成 停电事故为了解决这个问题，通常在中性点接入一 个电感线圈，如图所示，则当单相接地时，在接地 点就有一个电感分量的电流通过，此电流和原系统 中的电容电流相抵消，就可以减少流经故障点的电 流，因此，称它为消弧线圈。Date36 第5章 电网的接地保护单相接地时电 流分布： Date37 第5章 电网的接地保护补偿 的方式有完全补偿 、欠补偿 和过补偿 三种方式。 1)完全补偿 就是电感电流等于电容电流，此 时接地故障点的电流为零。在这种情况下的 感抗等于电网的容抗，会发生串联谐 振，使 系统产 生过电压 ，实际 中不能采用这种方式 。Date38 第5章 电网的接地保护2）欠补
7、偿 就是补偿 后的接地点电流是容 性的。当系统运行方式变化时，如某个 元件被切除，电容电流减小，又会出现 完全补偿 引起过电压 。因此，实际 中也 不能采用欠补偿 方式。 3）过补偿 就是补偿 后接地点电流是感 性的。它不会发生串联谐 振产生过电压 的问题 ，在实际 中得到广泛应用。Date39 第5章 电网的接地保护1）当采用完全补偿方式时，流经故障线路的零序电流将等于本身 的电容电流，接地点的电流近似为0。流经故障线路和非故障线路 的零序电流都是本身的电容电流，电容性的无功功率的实际方向都 是由母线流向线路，因此在这种情况下，利用稳态零序电流的大小 和功率方向都无法判断出哪一条线路发生了故
8、障。2）当采用过补偿方式时，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一样，因此在这种情况下，首先就无法利用 功率方向的差别来判别故障线路，其次由于过补偿度不大，因此， 也很难像中性点不接地电网那样，利用零序电流的大小的不同来找 出故障线路。3）当采用欠补偿方式时，流经故障线路的零序电流将小于本身的 电容电流。补偿后的 接地点电流仍然是电容性的。采用此方式运行 时，也会产生串联谐振。利用中性点非直接接地电网中单相接地故障时产生的高次 谐波或故障过渡过程的某些特点来实现保护。 Date40 第5章 电网的接地保护小结： 根据电力系统发 生接地故障时 ，以零序电压 和零序电流的特点构成无 选择 性绝缘监 察保护；利用故障线路与 非故障线路零序电流大小或功率方向的差 别构成有选择 性的零序电流保护、零序 功率方向保护。 中性点接地系统的零序电流保护， 与相间短路的阶段式电流保护类 似也构 成阶段式保护，所不同的是计算时需要 用零序电流。阶段式零序电流保护接线 简单 ，保护范围受运行方式的影响较小 ，灵敏度高。 Date41 第5章 电网的接地保护
