继电保护黄少锋零序电流

第二章电网的电流保护

1/66第2.1 节

单侧电源网络相间短路的

电流保护

2/66一、继电器

继电器是一种能自动执行通断操作的部件，当其输入量达到一定值时，能使其输出按预先设定的状态发生变化。分类：结构功能单元件电磁型电流继电器启动继电器感应型电压继电器度量继电器整流型功率方向继电器时间继电器数字型阻抗继电器信号继电器中间继电器3/66一种电磁型电流继电器工作原理

常开接点

(也称动合触点)图形符号对继电器的基本要求是工作可靠（动作门槛值稳定，接点接触良好），其动作过程具有良好的“继电特性”。4/66一种电磁型电流继电器工作原理

常闭接点常开接点

图形符号(也称动断触点)图形符号5/66

继电器的继电特性：

动作动作过程动作对应于：动作电流不动作0电磁力矩 = 弹簧力矩——>不动III摩擦力矩等“动作电流”的电磁力矩=弹簧力矩+ 摩擦力矩6/66“动作电流”的电磁力矩继电器的继电特性：>弹簧力矩动作过程+ 摩擦力矩——> 保持动作状态动作连通动作I不动作0动作电流II7/66继电器的继电特性：动作过程(重复一遍)动作I不动作0电流 < 动作电流动作电流

I电流 ≥ 动作电流（跃变）I8/66继电器的继电特性：

电流 < 返回电流（跃变—>返回）返回过程电流 = 动作电流（保持动作状态

毕业设计(论文)

电网的零序电流保护设计

学 院 高等职业技术学院 专 业 供用电技术 年级班别 一班 学 号 127537105 学生姓名 周冶 指导教师 张兴福

目 录

0 绪 论 ............................................................................................................. 1 0.1 本课题研究背景及意义 ......................................... 1 0.2 继电保护的发展概况[1] ......................................... 1 0.3 论文的主要工作 ............................................... 2 1 原始资料分析 ..

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什么是正序电流和负序电流和零序电流

正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。只要是三相系统，就能分解出上述三个分量（有点像力的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零）。对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零（这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因）。当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了（有时只有其中的一种），因此通过检测这两个不应正常出现的分量，就可以知到系统出了毛病（特别是单相接地时的零序分量）。下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法，先决条件是已知三相的电压或电流（矢量值），当然实际工程上是直接测各分量的。由于上不了图，请大家按文字说明在纸上画图。

根据已知条件画出系统三相电流（以电流为例，电压亦是一样）的向量图（为看得清楚，不要画成太极端）。

1）求零序分量：把三个向量相加求和。即A相不动，B相的原点平移到A相的顶端（箭头处），注意B相只是平移，不能转动。同方法把C相的平移到B相的顶端。此时作A相原点到C相顶端的向量

长沙理工大学

继电保护课程设计

课题：110KV终端变电所二次部分设计（6） 院系：___城南学院电气系0805班 成员： 戴向志 200882250512 刘鸣春 200882250510 黄旭明 200882250531

陈 恺 200882250521 梁 冲 200882250506

指导老师：________杨 兰____

时间： __2011.5.25-2011.6.6

课 程 设

计 用 纸

目录 第一章 课程设计任务书 一 继电保护课程设计的目的和要求 二 设计内容 三 电气一次部分设计的基本情况 四 设计成果 五 参考资料 六 一次接线示意图 第二章 变压器保护的配置、出口方案 一、变压器的故障类型与特征 二、变压器保护配置的基本原则 三、关于三绕组变压器后备保护配置 四 2#变压器保护的配置 五 2#变压器保护的出口方案 第三章 2#变压器后备保护的整定计算 一 保护整定计算 第四章 10kV侧遥控、遥信、遥测测量点选择表 一 10kv遥控量测点选择 二 10kv遥信量测点选择

三段式电流保护和零序电流保护习题

一、 简答题

1. 继电保护的基本任务和基本要求是什么，分别简述其内容。 2. 后备保护的作用是什么，何谓近后备保护和远后备保护。 3. 说明电流速断、限时电流速断联合工作时，依靠什么环节保证动作的选择性，依靠什么环节保证保护动作的灵敏性和速动性。 4. 功率方向继电器90度接线方式的主要优点。 5. 中性点不接地电网发生单相接地时有哪些特征。 6. 简述零序电流方向保护在接地保护中的作用。

二、计算题

1.如下图所示35kV电网，图中阻抗是按37kV归算的有名值，AB线最大负荷9MW，cos??0.9，自启动系数Kss?1.3。各段保护可靠系数均取1.2（与变压器配合时取1.3），电流继电器返回系数为0.9，变压器负荷各自保护的动作时间为1s。计算AB线三段电流保护的整定值，并校验灵敏系数。

A~

B10?30?C12?DT2S30?6.3?9.4?T1E2. 如图所示35kV单侧电源放射状网络，确定线路AB的保护方案。变电所B、C中变压器连接组别为Ｙ，d11，且在变压器上装设差动保护，线路A、B的最大传输功率为Pmax?9MW，功率因数为cos??0.9，系统中的发电机都装设了自动励磁调节器。自起动系数取

3.5 阶段式电流保护

P74~77

电流速断保护只能保护线路的一部分，限时电流速断保护能保护线路全长， 但却不能作为下一相邻线路的后备保护，因此，必须采用定时限过电流保护作 为本条线路和下一段相邻线路的后备保护。 1. 三段式电流保护： 由电流速断保护，限时电流速断保护及定时限过电流保护相配合构成的 一整套保护。 或

或 或 或 或

出口 继电器

I段保护 不完全星形接法 A BC

II段保护

III段保护 三段式电流保护原理图

I段保护

II段保护

或

III段保护

或 梯形图 三段式电流保护展开图

2. 三段式电流保护的保护特性及时限特性

由I段保 护切除 由I段保 护切除 由II段保 护切除

由II段保 护切除

由III段作后备保护切除

3.三段式电流保护的评价优点：简单，可靠，并且一般情况下都能较快切除故障。一般用于35千 伏及以下电压等级的单侧电源电网中。 缺点：灵敏度和保护范围直接受系统运行方式和短路类型的影响，此外， 它只在单侧电源的网络中才有选择性。

3.4 电流保护的接线方式

P63~68

3.4.1 三种基本接线方式 1. 定义：指保护中电流继电器与电流互感器二次线圈之间的连接方式。 2. 常用的三种接线方式：三相三继电器完全星形接线、两相两继电器不完 全星形

零序保护

一、选择题

1、某变电站电压互感器的开口三角形侧B相接反，则正常运行时，如一次侧运行电压为110KV，开口三角形的输出为（C）

A：0V； B：100V； C：200V； D：220V

2、由三只电流互感器组成的零序电流滤过器，在负荷电流对称的情况下有一组互感器二次侧断线，流过零序电流继电器的电流是（C）倍负荷电流。

A：3； B：2； C：1； D：3。

3、在大接地电流系统中，故障电流中含有零序分量的故障类型是（C） A：两相短路 B：三相短路 C：两相接地短路 D：与故障类型无关 4、接地故障时，零序电压与零序电压的相位关系取决于（C） A：故障点过渡电阻的大小 B：系统容量的大小 C：相关元件的零序阻抗 D：相关元件的各序阻抗

5、在大接地电流系统中，线路发生接地故障时，保护安装处的零序电压（B） A：距故障点越远越高 B：距故障点越近越高 C：与距离无关 D：距故障点越近越低 6、不灵敏零序I段的主要功能是（C）

A：在全相运行情况下作为接地短路保护； B：作为相间短路保护； C：在非全相运行情况下作为接地短路保护；

零序保护

一、选择题

1、某变电站电压互感器的开口三角形侧B相接反，则正常运行时，如一次侧运行电压为110KV，开口三角形的输出为（C）

A：0V； B：100V； C：200V； D：220V

2、由三只电流互感器组成的零序电流滤过器，在负荷电流对称的情况下有一组互感器二次侧断线，流过零序电流继电器的电流是（C）倍负荷电流。

A：3； B：2； C：1； D：3。

3、在大接地电流系统中，故障电流中含有零序分量的故障类型是（C） A：两相短路 B：三相短路 C：两相接地短路 D：与故障类型无关 4、接地故障时，零序电压与零序电压的相位关系取决于（C） A：故障点过渡电阻的大小 B：系统容量的大小 C：相关元件的零序阻抗 D：相关元件的各序阻抗

5、在大接地电流系统中，线路发生接地故障时，保护安装处的零序电压（B） A：距故障点越远越高 B：距故障点越近越高 C：与距离无关 D：距故障点越近越低 6、不灵敏零序I段的主要功能是（C）

A：在全相运行情况下作为接地短路保护； B：作为相间短路保护； C：在非全相运行情况下作为接地短路保护；

第三章 中性点直接接地系统的零序电流保护

一、零序电流保护及其在系统中的作用

不对称短路的计算相当于在短路点增加了一个额外附加阻抗的三相短路如下:

可见零序电流的大小与系统运行方式有关。但零序电流在零序网罗中的分布只与零序网络的结构以及变压器中性点接地的数目和位置有关。

图3-31（ b）为其短路计算的零序等效网络。

在零序等效网络中，零序电流看成是故障点F出现一个零序电压UF0产生的，其方向取由母线流向故障点为正。零序电压的方向采用线路高于大地的电压为正。这样，A母线的零序是电压表示为。

??UoA?(?Io1)ZoT1 （3-48）

该处零序电压与零序电流之间的相位差是由Z0T1的阻抗角决定的，与线路的零序阻抗无关，线路两端零序功率方向实际上都是由线路流向母线，与正序功率的方向相反

1

利用零序分量构成线路接地短路的继电保护装置，由于工作原理与结构简单，不受负荷电流影响，保护范围比较稳定，正确动作率高达97%等优点，在我国大接地电流系统的不同电压等级电网的线路上，广泛装设带方向性和不带方向性的多段式零序电流保护，作为反应接地短路的基本保护。

二、中性点直接接地系统变压器中性点接地原

第六章变压器保护

电力变压器是电力系统中的重要电气设备。大容量变压器造价十分昂贵，其故障会对供电可

靠性和系统的安全稳定运行带来严重的影响。因此，应根据变压器容量和重要程度，装设性能良 好、动作可靠的继电保护装置。

2/54

第一节

故障类型、不正常运行状态

及其保护方式

一、变压器故障类型（1）油箱内部故障

油箱内部

一、变压器故障类型（1）油箱内部故障油箱内部

一、变压器故障类型（1）油箱内部故障油箱内部

一、变压器故障类型（1）油箱内部故障油箱内部

线路保护的范围

(2)油箱外部故障

a、绝缘套管的相间短路与接地短路；b、引出线上的发生的相间短路和接地短路。ATA1 TA2 TA3

线路、 变压器保护 均应当跳闸

a

B

TA1 TA2

TA3

b

C

TA1 TA2

TA3

c

油箱内部

9/54

过电流过负荷油面降低过励磁

三、变压器的保护配置

1.瓦斯保护

主保护

2.纵差保护或电流速断保护

2.纵差保护或电流速断保护

2.纵差保护或电流速断保护

3、外部相间短路的后备保护

延时跳闸或发信号

4、外部接地短路的后备保护

延时跳闸或发信号

5、过负荷保护

6、过励磁保护7、其它非电气量保护

第二节变压器差动保护

一、变压器纵差保护原理

正常时，忽略励磁电流 安匝数相等， 因此，有： W1 I M W