1、三段式零序電流保護整定,2011年上學(xué)期,主講：張成林,任務(wù)明確,（一）中性點直接接地系統(tǒng)零序電流保護的組成及各段保護范圍？時限特性？整定計算原則？ （二）三段式零序電流保護 PK 相間短路三段式電流保護,問題的提出：,三種接線的應(yīng)用,三相完全星形接線方式用于發(fā)電機、變壓器等貴重電氣設(shè)備中，以提高可靠性和靈敏性；大電流接地電網(wǎng)輸電線路。 兩相不完全星形用于小電流接地系統(tǒng)； 兩互感器三繼電器接線用于Y，d11變壓器接線，以提高靈敏度。,復(fù)習(xí)回顧,歸納比較,復(fù)習(xí)回顧,三段式電流保護的評價及應(yīng)用,選擇性：通過動作電流、動作時間來保證選擇性。 單電源輻射網(wǎng)絡(luò)上可保證獲得選擇性； 多電源網(wǎng)絡(luò)上在某些特殊

2、情況下才獲得選擇性。 速動性：無時限速斷和帶時限速斷保護動作是迅速的； 定時限過電流保護則常常不能滿足速動性的要求。 靈敏性：運行方式變化較大時，速斷保護往往不能滿足要求。 被保護線路很短時，無限時電流速斷保護常為零。 長距離重負(fù)荷線路過電流保護的靈敏度常常也很小。 靈敏度差是電流電壓保護的主要缺點。 可靠性：原理簡單、邏輯少，整定計算和校驗容易。 簡單、可靠性好是它的主要優(yōu)點。 應(yīng)用范圍：主要用在35kV及以下的單電源輻射線路上。,三段式零序電流保護整定,長沙電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院,主講人：張成林,階段式零序電流保護,一、階段式零序電流保護的構(gòu)成原理 在中性點直接接地電網(wǎng)中，線路正常運行，系統(tǒng)對稱

3、，線路首端測得的零序電流約為零；當(dāng)發(fā)生接地故障時，將出現(xiàn)很大的零序電流。,階段式零序電流保護邏輯框圖,階段式零序電流保護的工作流程,階段式零序電流保護,上次課的內(nèi)容復(fù)習(xí),一、何種故障時，系統(tǒng)出現(xiàn)零序電流電壓（零序分量）？ 二、通過哪些方法可以獲得零序分量？,重點復(fù)習(xí)：,單相接地短路時的零序分量分布,1、系統(tǒng)任意一點接地短路時，出現(xiàn)零序電壓和零序電流；非全相運行或QF三相觸頭不同時合閘時，出現(xiàn)零序分量。 2、故障點的零序電壓最高，中性點零序電壓為零，離故障點越近，零序電壓越高。,零序電流的計算,電力系統(tǒng)中發(fā)生接地短路故障時，零序電流的計算是在系統(tǒng)等值零序網(wǎng)圖中進(jìn)行的。,其中， 是故障附加零序電壓

4、源。,零序電流為：,是線路AB的零序阻抗，一般是正序阻抗的3倍。,零序電流保護的工作原理,零序電流保護：反映零序電流增大而動作的保護。,零序電流保護的起動電流整定類似反映線電流的電流保護。 必須基于故障零序電流的計算，根據(jù)不同地點接地故障時零序電流大小的不同來整定。,接地故障點越遠(yuǎn)，零序電流越小。,電壓互感器的二次側(cè)開口三角輸出零序電壓 。,零序電壓、零序電流的獲取 1. 零序電壓的獲取 （1） 零序電壓過濾器,（2） 加法器 （3） 微機保護內(nèi)直接利用程序 （4） 發(fā)電機中性點電壓互感器或消弧線圈二次側(cè),2零序電流互感器（濾過器） （1）零序電流濾過器 利用A、B、C三相的三個電流互感器來獲

5、取零序電流，三個相電流互感器中性線上的電流就是零序電流。,（2）專用零序電流互感器（電纜線路） 一次電流： 優(yōu)點：無不平衡電流，接線簡單,接地短路時零序分量的特點,（1）,（1）零序電壓 接地故障點最高，中性點最低 （2）零序電流 由故障零序附加電源Ud0 產(chǎn)生; 從故障點流向接地的 變壓器中性點。 （3）零序功率 方向：線路母線。 （4）零序阻抗角 取決于ZB0 ： （5）運行方式變化 線路、中性點不變，零序網(wǎng)不變； 正負(fù)序阻抗變化間接影響零序（Ud1、 Ud2、Ud0 ）,獲得零序分量的方法,獲得零序電流的方法 （1）零序電流過濾器 （2）零序電流互感器（用于電纜線路） （3）變壓器中性線

6、互感器 獲得零序電壓的方法 （1）零序電壓過濾器 （2）零序電壓互感器 （3）加法器,新課內(nèi)容,一、無時限零序電流速斷保護 二、零序電流限時速斷保護 三、零序過電流保護 四、零序電流保護原理接線圖 五、對零序電流保護的評價,前言： 零序電流保護的組成,分為三段（或四段）： 零序段：無時限零序電流速斷保護 零序段：零序電流限時速斷保護 零序段：零序過電流保護,一、 無時限零序電流速斷保護,動作電流的整定原則 （1）躲開線路末端接地短路時流過保護的最大零序電流 Iop=Krel 3I0max （2）躲開QF三相觸頭不同時合閘引起的最大零序電流 Iop=Krel 3I0bt 注：若動作時限大于不同時

7、合閘時限，可不考慮該原則 （3）當(dāng)線路采用單相重合閘時，應(yīng)躲開非全相運行系統(tǒng)又發(fā)生振蕩時所出現(xiàn)的最大零序電流,一、 無時限零序電流速斷保護,按（3）原則整定的動作值比較大，靈敏度低，為此設(shè)置兩個段，即靈敏段和不靈敏段。 靈敏段：按原則（1）、（2）整定，作為全相運行時的接地短路保護 不靈敏段：按原則（3）整定，作為單相重合閘過程中再接地短路的保護。 正常時投靈敏段；單相重合閘過程中，閉鎖靈敏段，投不靈敏段 動作時限：0秒 保護范圍：本線路首端部分，比相間短路段長。 作用：主保護,一、 無時限零序電流速斷保護,二、零序電流限時速斷保護,整定原則: 1.本線路零序段與下一線路零序配合，即 Iop1

8、=Krel Iop2 t1= t2+t=0.5(s) 靈敏度： Ksen=3I0min/ Iop11.5 2.若靈敏度不滿足要求，則本線路零序段與下一線路零序配合，即 Iop1=Krel Iop2 t1= t2+t=1.0(s) 3.同時采用0.5s的零序段和1.0s的零序段。 保護范圍：本線路全長并延伸至下一線路首端部分。作主保護,二、零序電流限時速斷保護,三、 零序過電流保護,作用： 本線路的近后備及相鄰線路的遠(yuǎn)后備。 動作電流的整定原則： （1）躲過相鄰線路首端三相短路時，出現(xiàn)的最大不平衡電流，即 Iop=Krel Iunb.max (2)與相鄰零序段進(jìn)行靈敏度配合 Iop1=Krel

9、Iop2,靈敏度校驗 近后備：Ksen=3I0min/ Iop1 1.31.5 遠(yuǎn)后備： Ksen 1.2 動作時限的確定 按階梯形原則配合，配合范圍比相間短路過電流保護配合范圍小，因此同一條線路上零序過電流動作時限比相間短路過電流時限短。,三、 零序過電流保護,三、 零序過電流保護的時限特性,四、 零序電流保護原理接線圖,五、對零序電流保護的評價,中性點直接接地系統(tǒng)中，零序電流保護與相間短路電流保護相比，有以下優(yōu)點： （1）靈敏度高。相間過電流動作電流按最大負(fù)荷電流確定，一般為57A，零序過電流按躲開最大不平衡電流確定，一般為23A。 （2）延時小。零序過電流動作時限比相間短路動作時限要短。 （3）不受系統(tǒng)振蕩、過負(fù)荷影響。 （4）受運行方式變化的影響較小。,缺點： （1）短線路或運行方式變化很大的網(wǎng)絡(luò)，不能滿足系統(tǒng)的要求； （2）單相重合閘時，影響零序保護的正確工作； （3）自耦變壓器聯(lián)系的兩個不同等級的網(wǎng)絡(luò)，任一網(wǎng)絡(luò)的接地會在另一網(wǎng)絡(luò)引起零序電流，使零序保護整定復(fù)雜。,五、對零序電流保護的評價,小結(jié)與作業(yè),小結(jié)： 零序電流保護的組成及各段保護范圍； 零序電流保護的優(yōu)點。 思考題：零序電流保護與相間短路電流保護相比有何優(yōu)點？ 作業(yè)：P39（1-16）題,四、零序電流保護的評價。,1、優(yōu)點： （1）段靈敏度高，動作時限短。靈敏性高； （2）段保護范圍大，速動性好； 段易滿