电力系统继电保护第5章输电线路的接地保护.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 输电线路的接地保护,一 大电流接地系统接地保护,1、中性点直接接地系统接地时零序分量的特点,电力系统发生单相接地时,可利用对称分量法将电流分解为,正序、负序和零序,接地时等效网络：,一 大电流接地系统接地保护,特点：（,1）,故障点的零,序电压最高为，离故障点,越远处的零序电压越低，,变压器中性接地点的零序,电压为零2）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一 大电流接地系统接地保护,（3）运行方式变化，若线,路和中性点接地的变压器数,目不变，则零序阻抗和零序,等效网络就不变系统正序,阻抗和负序阻抗要随着系统,运行方式而变化，将间接影,响零序分量的大小4）对发生故障的线路，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一 大电流接地系统接地保护,（5）系统发生接地短路时，都将出现零序电流和零序电压，在非全相运行或断路器三相触头不同时合闸时，系统中也会出现零序分量系统正常运行、振荡、相间短路不会出现零序分量。

6）保护安装处的零序电压和零序电流之间的关系，取决于保护背后的零序阻抗，与被保护线路的零序阻抗及故障点的位置无关一 大电流接地系统接地保护,2、零序电流保护,零序电流保护通常也采用阶段式保护从保护构成看，三段式零序电流保护与三段式相间短路保护相类似1）无时限零序电流速断保护,特点,：为了保证保护动作的快速性和选择性要求，保护只能保护线路的一部分一 大电流接地系统接地保护,动作条件：,1）按躲过被保护线路末端接地短路时，保护安装处测量到的最大零序电流整定接地故障零序电流为,一 大电流接地系统接地保护,2）按躲过断路器三相触头不同时合闸时，最大零序电流整定,若保护动作时间大于断路器三相合闸不同期时间，本条件可不考虑灵敏度不满足要求措施：保护可经小延时，使保护装置的动作时间大于断路器触头不同时合闸的时间一 大电流接地系统接地保护,3）按非全相运行且振荡条件整定,按此条件整定，通常整定值较高，按1）和2）整定可能误动，可采用设置两个速断保护即灵敏I 段，不灵敏 I 段保护2）限时零序电流速断保护,要求,应保护线路全长工作原理与相间短路保护相似一 大电流接地系统接地保护,动作电流,有分支情况下：,动作时间：,灵敏度：,一 大电流接地系统接地保护,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:,使本线路的零序段与下一线路的零序 段相配合，其动作电流、动作时限都与下一线路的零序段配合；,保留原来0.5s时限的零序段，增设一个与下一线路零序段配合的、动作时限为1s左右的零序段，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。

一 大电流接地系统接地保护,从电网接线的全局考虑，改用接地距离保护3）零序过电流保护,作用,：作为近后备保护和远后备保护动作电流按最大不平衡电流整定同时要求各保护间进行配合一 大电流接地系统接地保护,按保护范围末端接地短路时流过本保护的最小零序电流来校验近后备要求灵敏度1.3-1.5，远后备要求灵敏度1.25,灵敏度,动作时间：,一 大电流接地系统接地保护,3、原理接线,一 大电流接地系统接地保护,4、方向性零序电流保护,如图 点短路时，应该由保护1和保护2动作切除,故障，但零序电流 流过保护3时，若保护3无,方向元件可能误动2、零序功率方向继电器,1、原理,一 大电流接地系统接地保护,零序功率方向继电器接于零序电压和零序电流之上，动作与否决定于零序功率功率的方向在正向保护区内发生接地短路时，要求零序功率方向继电器应能正确动作，并工作在较灵敏的状态下一 大电流接地系统接地保护,保护2方向元件的零序、零序电流间的相位差取决于保护安装处背后的变压器T2和线路BC的零序阻抗角一 大电流接地系统接地保护,变压器与线路总和阻抗角约 ，因此零序,电流超前零序电压约 灵敏角为：,一 大电流接地系统接地保护,a、b的,接线实质上一样，只是极性标注方法不同。

由,于在正常运行情况下不存在零序量，零序方向元件的,极性,接线错误不易被发现，在实际工作中应特别注意,一 大电流接地系统接地保护,评价：1）灵敏度高,过电流保护二次动作电流一般,为5,7A,零序过电流保护二次动作电流一般为2,4A,2）动作迅速,零序过电流保护的动作时限不必与,Yd11接线的降压变压器后线路保护相配合3）不受系统振荡和过负荷的影响,当系统发生振荡,和对称过负荷时，保护不受其影响，因无零序分量一 大电流接地系统接地保护,4）接线简单,零序电流保护反应的零序分量，用一个测量元件就可以反应接地短路，测量元件数量少总结：,1）相间短路的电流保护由无时限电流速断保护、限时电流速断保护、定时限过电流保护组成，可采用两段式或三段式一 大电流接地系统接地保护,2）无时限电流速断、限时电流速断保护构成主保护，定时限过电流保护作为近后备保护和远后备保护3）在电流保护的基础上加装方向元件就构成了方向电流保护，用于双电源网络和单电源环形网络，可满足动作选择性的要求一 大电流接地系统接地保护,接地方式,：中性点直接接地、中性点不直接接地中性点,直接接地,称为大电流接地系统中性点,不直接接地,称为小电流接地系统。

3.3.1中性点非直接接地系统单相接地的特点,相间电压特点,：相间电压仍然对称，对用户没有影响，一般情况可继续运行一段时间二、小电流接地系统接地保护,二、小电流接地系统接地保护,二、小电流接地系统接地保护,电压相量图：,结论:故障相电压降低，非故障相电压升高单相金属性接地时，故障相电压为零，非故障相电压升高为线电压值二、小电流接地系统接地保护,电网中性点和各相对地电压为,零序电压为：,二、小电流接地系统接地保护,非故障线路的零序电流,接地点总零序电流为,故障线路的零序电流为,二、小电流接地系统接地保护,单相接地特点,：（,1）,全系统都出现零序电压、且零序电压全系统相等2）非故障线路零序电流由本线路对地电容形成3）故障线路零序电流由全系统非故障线路、元件对地电容形成4）故障相电压下降，非故障相电压升高二、小电流接地系统接地保护,2、中性点经消弧线圈单相接地故障特点,从接地点流回的总电流为,二、小电流接地系统接地保护,由于 和 的相位差约 ，因此,将因消弧线圈的补偿而减小补偿方式：完全补偿、过补偿和欠补偿为防止运行方式变化时，出现串联谐振的现象，应采用,过补偿,方式完全补偿时要可能产生串联谐振，不宜采用。

二、小电流接地系统接地保护,3、中性点非直接接地系统的接地保护,（1）无选择性绝缘监视装置,在中性点非直接接地电网,中，任一点发生接地短路,时，都会出现零序电压根据此特点构成的无选择,性接地保护，称为,绝缘监,视装置,二、小电流接地系统接地保护,（2）零序电流保护,原理,：利用故障线路与非故障线路零序电流的数值不同实现使用条件,：电缆线路或经电缆出线的架空线路上保护动作电流,瞬时动作可靠系数取4-5，延时动作取1.5-2灵敏系数,二、小电流接地系统接地保护,（3）,零序功率方向保护,中性点不接地电网发生单相接地故障时,故障线路,的零序电流和非故障线路的零序电流方向相反，即,故障线路的零序电流滞后零序电压 而非,故障线路的零序电流超前零序电压 ，采用零序功率方向保护可明显区分故障线路二、小电流接地系统接地保护,（4）反映高次谐波分量保护,在电力系统中5次谐波分量数值最大，中性点经消弧线圈接地,消弧线圈只对基波电容电流有补偿作用，5次谐波消弧线圈的感抗增加5倍,对容抗减小5倍；5次谐波电感电流相对于5次谐波电容电流来说是很小,起不了补偿作用,在5次谐波分量中可不考虑消弧线圈的影响5次谐波电容电流在消弧线圈的分配规律与基波在中性点不接地系统中的分配规律相同。

根据5次谐波零序电流的大小和方向就可以判别故障线路与非故障线路二、小电流接地系统接地保护,。