ace繼電保護23零序m

1、2.3 中性點直接接地系統(tǒng)中接地短路的零序電流及方向保護1 主要針對中性點直接接地系統(tǒng)(大電流接地) 特征和差異：1）電力系統(tǒng)正常運行時，三相對稱，沒有負 序和零序分量。2）不對稱故障時，會產(chǎn)生負序或零序分量。 其中，零序分量總是伴隨著不對稱接地故 障的發(fā)生而產(chǎn)生，據(jù)此，可構成反映不對 稱接地故障的零序電流保護（差異）。 2分解出零序分量之后,零序電壓的分布如下：2.3.1 零序分量的分布3零序分量的特點： 1）短路點的零序電壓最高，接地點為0。 2）零序電流由短路點經(jīng)過所有的變壓器接 地點形成回路。 3）零序功率方向：線路母線。 4）零序電壓與電流的相位關系（即零序功 率方向）如下圖：4 內(nèi)

2、部接地時，零序功率方向：52.3.2 零序分量的獲取,計算或連接微機保護內(nèi)直接利用程序實現(xiàn)加法器零序電壓過濾器 6零序電流分量的獲取方法： 零序電流過濾器 零序電流互感器 7零序電流濾過器的不平衡輸出單相二次、一次I關系:三相二次、一次I關系:8ZL 越小不平衡輸出越小。因此，希望：負載ZL 越小越好。 繼電保護要求： 將TA的誤差限定在10%以內(nèi)。 這是設計、選擇TA的依據(jù)之一。 9 減小TA誤差的主要方法：1）減小TA的負載ZL；2）增大變比（限定一次電流的最大值）；3）選擇不易飽和的TA(體積大、投資增加);4）增大電流二次電纜的線徑。 等等10一、零序電流段保護 1）躲開線路末端的最大

3、零序電流。 2）躲開斷路器三相不同時合閘的 。 如果會誤動，靠延時 100ms 躲開。 3）躲開非全相運行的負荷電流。 如果會誤動，一般退出運行。2.3.3 零序電流保護的整定 原則、方法與單電源的電流保護相類似。11 按照“躲開線路末端的最大零序電流”考慮，可以得到零序電流段保護的整定方法： 注：經(jīng)過分解或合成后，零序、負序分量 通常以3倍的形式出現(xiàn)。12二、零序電流段保護 與下一級線路的零序段電流定值進行配合（電流、時間兩方面的配合）。保護范圍不超過下級線路零序段保護范圍的末端 注意：電流的分流關系（分支系數(shù)）！當相鄰兩個保護之間的變電站母線上接有中性點接地的變壓器時，需要考慮分支電路對零

4、序電流分布的影響。1314得到零序段電流定值計算公式： 為了保證保護1的第段不誤動,從公式和電流保護的概念可以得出：整定值必須取最大對應的分支系數(shù)取最小(分流最大)，保證不誤動。15 校驗零序段時，考慮線路末端短路的最小零序電流，故沒有分支系數(shù)的影響。16靈敏性校驗： 若靈敏系數(shù)不滿足: （1）與相鄰線路零序段配合； （2）采用兩個靈敏性不同的零序段保護，保留原有0.5s段，再增加一個與相鄰線路零序段相配合的段保護； （3）改用接地距離保護。17 (1)躲過下一級線路出口相間短路所產(chǎn)生的最大不平衡電流。三、零序電流段保護 工程中，通常取一次的零序電流為300800A，再換算成二次值，作為段定值

5、。 （單相高阻接地故障時，靈敏度最高）。18（2）逐級配合: 本保護零序段的保護范圍，不能超出相鄰線路零序段的保護范圍。整定計算中，當相鄰兩個保護之間有分支電路時，同樣要考慮分支系數(shù)。19 與電流保護相同，還需要驗證近后備、遠后備的靈敏度。 在段靈敏度滿足要求后，由于通常存在“段電流定值段電流定值”，所以，零序段的近后備容易滿足。 還應當驗算：遠后備的靈敏度。并進行時間的制定。202.3.6 方向性零序電流保護 通常為多個變壓器中性點接地類似于“多電源”點。零序電流保護有可能發(fā)生誤動，因此，需要方向元件。 回顧一下零序方向特征：21 分析上圖，并歸納后，可以知道： 1）內(nèi)部接地時 2）N側外部

6、接地時 22 設計：零序電流超前零序電壓的角度為 時，最靈敏。23 出口發(fā)生接地短路時，零序電壓最大，所以，沒有出口死區(qū)的問題。 接線方式簡單：繼電保護規(guī)程確定：110kV及以上系統(tǒng)中，采用自產(chǎn)零序電壓。24方向性零序電流保護方向性零序電流保護的動作條件必須同時滿足：（1）零序電流保護的動作條件；（2）零序功率為正方向，即由線路指向母線。零序功率方向元件（繼電器）的工作原理規(guī)定正方向： 電壓：線路大地 電流：母線線路 是電壓相量超前電流相量的角度所以：P00時表示零序功率為線路 母線P00時表示零序功率為母線 線路。25零序功率方向元件接入零序電壓和零序電流，反應于零序功率方向而動作，動作方程

7、：.Id0U0d-Id0., 零序方向繼電器的最大靈敏角。26（1）保護安裝出口處發(fā)生接地故障時，零序功率方向元件無電壓死區(qū)；（2）故障點距保護安裝點較遠時，零序功率方向元件可能不動，須校驗靈敏性。271）零序過電流保護（零序段）整定值小，靈敏性高，動作時限較短 相間短路過電流保護： 按躲過最大負荷電流整定，一般為57A； 零序過電流保護： 按躲過不平衡電流整定，一般為23A。 靈敏性高，動作時限短相間電流保護三相星形接線也可保護單相接地，但零序電流保護與之相比，有其獨特優(yōu)點： 2.3.7 對零序電流保護的評價282）零序電流保護受系統(tǒng)運行方式變化影響較小 線路零序阻抗比正序阻抗大，X023.

8、5X1，因此線路始端與末端短路時，零序電流變化顯著，曲線變化較陡，零序段保護范圍大且較穩(wěn)定，零序段的靈敏性也容易滿足要求。3）零序電流保護不受系統(tǒng)非正常運行狀態(tài)影響 如：系統(tǒng)振蕩，過負荷等4）方向性零序電流保護沒有電壓死區(qū)問題 在110KV及以上高壓和超高壓電網(wǎng)中，單相接地故障占全部故障的7090，零序電流保護為絕大多數(shù)的故障提供了保護，有顯著優(yōu)越性。29簡要優(yōu)點 1）靈敏度高幾乎不受負荷電流影響。 2）受運行方式影響較小間接影響。 3）三相對稱時，幾乎沒有影響。如振蕩、 過負荷等。 4）出口短路無“死區(qū)”零序電壓最大。 5）耐高阻接地的能力強。 6）一般情況下，第三段的延時短。30零序段延時

9、與保護范圍的示意圖31各處零序段保護均正確動作的延時示意圖相間過流零序過流32零序電流保護的不足：1）對于運行方式變化很大或接地點變化很大 的電網(wǎng)，不能滿足系統(tǒng)運行的要求。2）單相重合閘過程中，系統(tǒng)又發(fā)生振蕩，可 能出現(xiàn)較大零序電流的情況有影響。3）采用自耦合變壓器聯(lián)系兩個不同電壓等級 的電網(wǎng),任一側發(fā)生接地短路都將在另一 側產(chǎn)生零序電流整定計算復雜化。 33書本以外的問題： 1、為什么教材中只討論零序保護，而不討論 負序電流保護？ 零序反映接地短路。 負序反映不對稱短路(包括接地)。1）零序分量獲取簡單(任何時刻，信號相加)。342）負序分量的獲取要復雜一些，同時，在兩 種狀態(tài)轉變的期間，會出現(xiàn)“不真實”的負 序分量。 即：必須用同一種狀態(tài)的電氣量進行分 解，才能得到真實的負序分量(下圖)。 目前，微機保護中已經(jīng)應用了負序分量 構成故障判別的保護功能。35負序分量的獲取方法：設T為工頻周期時，瞬時值的一種獲取方法：36 采用下式，或其它方法，都會在2種狀態(tài)轉換前后，出現(xiàn)不真實的負序分量。372、三相短路與單相接地短路比較，哪一種情況下短路點的短路電流最大？一般情況下：但不是絕對38 對于架空輸電線、電纜、變壓器等靜