零序电流及方向保护.ppt

第 2.3 节 中性点直接接地系统－接地短路 －零序电流及方向保护 1）零序过电流保护（零序Ⅲ段）整定值小，灵敏性高，动作时限较短 相间短路过电流保护： 按躲过最大负荷电流整定，一般为5～7A； 零序过电流保护： 按躲过不平衡电流整定，一般为2～3A。 灵敏性高，动作时限短 2）零序电流保护受系统运行方式变化影响较小 线路零序阻抗比正序阻抗大，X0＝2～3.5X1，因此线路始端与末端短路时，零序电流变化显著，曲线变化较陡，零序Ⅰ段保护范围大且较稳定，零序Ⅱ段的灵敏性也容易满足要求。 3）零序电流保护不受系统非正常运行状态影响 如：系统振荡，过负荷等 4）方向性零序电流保护没有电压死区问题 在110kV及以上高压和超高压电网中，单相接地故障占全部故障的70％－90％，零序电流保护为绝大多数的故障提供了保护，有显著优越性。 灵敏性校验： 若灵敏系数不满足: （1）与相邻线路零序Ⅱ段配合； （2）采用两个灵敏性不同的零序Ⅱ段保护，保留原有0.5sⅡ段，再增加一个与相邻线路零序Ⅱ段相配合的Ⅱ段保护； (灵敏度低/快，灵敏度高/慢) （3）改用接地距离保护。 (1)躲过下一级线路出口相间短路所产生的最大不平衡电流。 三、零序电流Ⅲ段保护 工程中，通常取一次的零序电流为300～ 800A，再换算成二次值，作为Ⅲ段定值。 （单相高阻接地故障时，灵敏度最高）。 （2）逐级配合: 本保护零序Ⅲ段的保护范围，不能超出相邻线路零序Ⅲ段的保护范围。整定计算中，当相邻两个 保护之间有分支电路时，同样要考虑分支系数。 与电流保护相同，还需要验证近后备、远 后备的灵敏度。 在Ⅱ段灵敏度满足要求后，由于通常存在 “Ⅲ段电流定值Ⅱ段电流定值”，所以， 零序Ⅲ段的近后备容易满足。 还应当验算：远后备的灵敏度。并进行时 间的制定。 (3)灵敏性校验： 零序Ⅲ段延时与保护范围的示意图 (4)动作时限：阶梯型配合(选择性) 各处零序Ⅲ段保护均正确动作的延时示意图 相间过流 零序过流 在110kV及以上系统中，导线对树木、竹 子等放电时，接地电阻（称为过渡电阻）可 能达到100Ω～300Ω，此时，主要靠零序三 段切除短路。 国家标准规定，最大的过渡电阻按照下面 考虑：110kV——75Ω 220kV——100Ω 500kV——300Ω 实质是反映： 2.3.6 方向性零序电流保护 通常为多个变压器中性点接地——类似于“多电源”点。零序电流保护有可能发生误动，因此，需要方向元件。 回顾一下零序方向特征： 分析上图，并归纳后，可以知道： 1）内部接地时 2）N侧外部接地时 设计：零序电流超前零序电压的角度为 时，最灵敏。 出口发生接地短路时，零序电压最大，所 以，没有出口死区的问题。 接线方式简单： 《继电保护规程》确定：110kV及以上系统 中，采用自产零序电压。 方向性零序电流保护 方向性零序电流保护的 动作条件必须同时满足： （1）零序电流保护的动作条件； （2）零序功率为正方向，即由线路指向母线。 零序功率方向元件（继电器）的工作原理 规定正方向： 电压：线路→大地 电流：母线→线路 是电压相量超前电流相量的角度 所以： P0＜0时表示零序功率为线路→ 母线 P0＞0时表示零序功率为母线→ 线路。 零序功率方向元件接入零序电压和零序电流，反应于零序功率方向而动作，动作方程： . Id0 U0 Φd -Id0 . . 零序方向继电器的最大灵敏角。 （1）保护安装出口处发生接地故障时，零序功率方向元件无电压死区； （2）故障点距保护安装点较远时，零序功率方向元件可能不动，须校验灵敏性。 相间电流保护三相星形接线也可保护单相接地，但零序电流保护与之相比，有其独特优点： 2.3.7 对零序电流保护的评价 简要优点 1）灵敏度高——几乎不受负荷电流影响。 2）受运行方式影响较小——间接影响。 3）三相对称时，几乎没有影响。如振荡、 过负荷等。 4）出口短路无“死区”——零序电压最大。 5）耐高阻接地的能力强。 6）一般情况下，第三段的延时短。 零序Ⅲ段延时与保护范围的示意图 * 主要针对中性点直接接地系统(大电流接地) 特征和差异： 1）电力系统正常运行时，三相对称，没有负 序和零序分量。 2）不对称故障时，会产生负序或零序分量。 其中，零序分量总是伴随着不对称接地故 障的发生而产生，据此，