06-大电流接地系统-输电线路接地故障整定计算.ppt

1,,第六部分 大接地系统线路 接地故障保护整定计算,2,6.1 中性点直接接地系统接地时零序分量的特点 中性点直接接地系统中发生接地短路故障时，系统中出现很大的零序电流 在电力系统中发生单相接地短路时，如图6-1(a)所示 短路计算的零序等效网络如图6-1(b)所示大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,3,图6-1 接地短路时的零序等效网络 (a)系统接线 (b)零序网络 (c)零序电压分布 (d)相量图,大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,4,零序电流由零序电压 而产生的，它经过变压器接地的中性点构成回路对零序电流采用流向故障点为正，对零序电压的正方向，线路高于大地为正 零序分量具有如下特点： （1）故障点的零序电压最高为 ，变压器中性接点的零序电压为零在变电所母线上零序电压取决于母线背后零序 阻抗的压降 (2) 零序电流的分布，主要决定于输电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗，而与电源的数目和位置无关大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,,5,3）在电力系统运行方式变化时，只输电线路和中性点接地的变压器数目不变，则零序阻抗和零序等效网络就是不变的。

(4)对于发生故障的线路，两端零序功率方向与正序功率方向相反，零序功率方向实际上都是由线路流向母线的 则A侧保护安装处的零序电压与电流之间的关系为 （6-1） ──变压器Ｔ1的零序阻抗大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,6,6.2 零序电流保护 如图6-2所示 图6-2 三段式零序电流保护原理接线,大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,7,1．零序电流速断保护(零序I段) 当在被保护线路AB上发生单相或两相接地短路，流过保护1的最大3倍零序电流变化曲线，如图6-3所示的曲线 图6-3 零序Ⅰ段动作电流计算说明图,大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,8,（1）躲过被保护线路末端单相或两相接地短路时，流过保护的最大零序电流 ，即 （6-2） ——可靠系数，一般取1.2~1.3大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,9,大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,(2)躲过断路器三相触头不同时合闸时，流过保护的最大零序电流3 ，即 （6-3） ——可靠系数，一般取1.1～1.2； 3 ——三相触头不同时合闸时，出现的最大零序电流10,的计算可按一相断线或两相断线的公式计算，比较繁琐，若保护动作时间大于断路器三相不同期时间（快速开关），本条件可不考虑。

(3)在220kV及以上电压等级的电网中，当采用单相或综合重合闸时，会出现非全相运行状态，若此时系统又发生振荡，将产生很大的零序电流按原则(1)、(2)来整定的零序I段可能误动作如果使零序I段的动作电流按躲开非全相运行系统振荡的零序电流来整定，则整定值高，正常情况下发生接地故障时保护范围缩小大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,11,(3)在220kV及以上电压等级的电网中，当采用单相或综合重合闸时，会出现非全相运行状态，若此时系统又发生振荡，将产生很大的零序电流按原则(1)、(2)来整定的零序I段可能误动作如果使零序I段的动作电流按躲开非全相运行系统振荡的零序电流来整定，则整定值高，正常情况下发生接地故障时保护范围缩小大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,12,解决的方法：通常设置两个零序I段保护一个是按整定原则(1)、(2)整定，称为灵敏I段，它用来保护在全相运行状态下出现的接地故障在单相重合闸时，将灵敏零序I段自动闭锁按躲开非全相振荡的零序电流整定，称为不灵敏I段，用来保护在非全相运行状态下的接地故障 灵敏的零序I段，其灵敏系数按保护范围的长度来校验，要求最小保护范围不小于线路全长的15%。

大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,13,2.限时零序电流速断保护(零序Ⅱ段) 零序Ⅱ段动作电流，应与相邻线路零序Ⅰ段配合整定如图6-4网络所示大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,图6-4 零序Ⅱ段动作电流计算说明图,14,其中保护１的零序Ⅱ段动作电流 （6-4） ──可靠系数，一般取1.1～1.2； ──相邻线路零序Ⅰ段保护范围末端短路时，流过本保护的最大零序电流计算值 动作时间 （6-5） ——本线路零序电流保护1的动作时间，s；,大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,15,灵敏系数 （6-6） ——本线路末端接地短路，流过保护安装处最小的零序电流计算值； 要求 ≥1.3～1.5大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,16,当下级线路比较短或运行方式变化比较大，灵敏系数不满足要求时，可采用下列措施加以解决: (1)使本线路的零序Ⅱ段与下一线路的零序E段相配合，其动作电流、动作时限都与下一线路的零序Ⅱ段配合；动作电流为 动作时限为1s大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,,17,(2)保留原来0.5s时限的零序Ⅱ段，增设一个与下一线路零序Ⅱ段配合的、动作时限为1s左右的零序Ⅱ段，它们与瞬时零序电流速断及零序过电流保护一起，构成四段式零序电流保护,大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,18,3.零序过电流保护(零序Ⅲ段) ＝ （6-7） —可靠系数，取1.2~1.3； —相邻线路始端发生三相短路流过本保护的最大不平衡电流。

据经验，一般取零序过电流保护的动作电流为2~4A(二次侧值)大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,19,当相邻线路有分支时，保护1的零序Ⅲ段动作电流 （6-8） 式中 ——可靠系数，一般取1.1~1.2； ——相邻线路零序Ⅲ段保护区末端短路时，流过本保护装置的零序电流计算值 零序电流保护Ⅲ段的灵敏系数，作近后备时，校验点取本线路末端，要求 ≥1.3~1.5，作远后备时，校验点取相邻线路末端，要求 ≥1.25大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,20,保护的动作时限也应按照阶梯原则来整定如图6-5所示 图6-5 零序过电流保护的时限特性,大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,21,6.3零序方向电流保护 其接线如图6-6(a)所示，简单清晰，易于理解大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,22,图6-6 零序功率方向继电器的接线方式 (a)采用 接线； (b) 采用 接线； (c)相量图,大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,23,在零序电流保护中加装方向元件后，只需同一方向的保护在保护范围和动作时限上进行配合。

图6-7 三段式零序方向电流保护的原理接线,大电流接地系统输电线路 接地故障保护整定计算,24,谢 谢！,。