中性点直接接地系统的零序电流保护各段的整定原则

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

电力系统继电保护

上节课重点知识回顾

一,接地短路时零序分量的特点 二,零序电压,电流的获得 三,零序电流保护的整定 四,方向性零序电流保护

电力系统继电保护

2.4 中性点非直接接地系统 中单相接地故障的保护

电力系统继电保护

35kV电网 10kV电网 6kV电网

中性点非直接接地电网(小接地电流系统)

中性点不接地电网 中性点经消弧线圈接地电网 中性点经电阻接地电网

电力系统继电保护

在小接地电流系统中发生单相接地时, 一般都允许再继续运行1~2个小时. 要求保护能选出接地线路并及时发出信号. 对人身和设备的安全有危险时,应动作于跳 闸.

电力系统继电保护

主要内容

一,中性点不接地电网中单相接地故障的特点 二,中性点不接地电网中单相接地的保护方式 三,中性点经消弧线圈接地系统单相接地的特点

电力系统继电保护

一,中性点不接地电网中单 相接地故障的特点

电力系统继电保护

ICII BI

线路 I C0I

F

C0GI I BG CG

ICII IBII

线路 II C0II

C B A

电力系统继电保护

A,B和C三相对地电压为 EA

UA = 0 U B = E B E A = 3 E A e j 150

UC

UB U0

U C = E C E A = 3 E

大电流接地系统与小电流接地系统（不接地系统）发生故障的区别，对系统设备运行的影响，处理原则和注意事项。

中性点直接接地（包括经小阻抗接地）得系统，当发生单相接地故障时，接地电流一般都比较大，所以称为大电流接地系统.一般110kv及以上的系统采用大电流接地系统。

中性点不接地或经消弧线圈接地的系统，发生单相接地故障时，由于不构成短路回路，接地短路电流比负荷电流小很多，这种系统称为小电流接地系统。一般66kv及以下系统常采用这种系统

1 中性点不接地电网的接地保护

中性点不接地系统的接地保护、接地选线装置

(1) 系统接地绝缘监视装置：（陡电6.0KV厂用电系统）

绝缘监视装置是利用零序电压的有无来实现对不接地系统的监视。

将变电所母线电压互感器其中一个绕组接成星形，利用电压表监视各相对地电压，另一绕组接成开口三角形，接入过电压继电器，反应接地故障时出现的零序电压。

当发生单相接地故障时，开口三角形出现零序电压，过电压继电器动作，发出接地信号。

该保护只能实现监测出接地故障，并能通过三只电压表判别出接地的相别，但不能判别出是哪条线路的接地。要想判断故障线路，必须经拉线路试验。且若发生两条线路以上接地故障时，将更难判别。

装置可能会因电压互感器的铁磁谐振、熔断器的接触

米易供电公司中性点不接地系统

电容电流测试方案

根据DL/T620—1997《交流电气装置过电压保护绝缘配合》规定：由水泥或金属杆构成的6kV—10kV和所有35kV中性点不接地系统发生单相接地故障时其电容电流应小于10A，6kV—10kV电缆构成的系统其电容电流应小于30A，否则应采用消弧线圈接地方式。四川省电力公司技术监督重点也强调要加强电容电流的测试。根据公司实际情况选取XXX个别点进行测试，掌握这些变电站发生单相接地时电容电流的大小，为不符合要求的系统提供改造科技依据。为保证测试的安全进行，特制定本方案。

一、测试方法：

采用“金属直接接和间接地测试”，该方法能直接测量系统发生单相接地故障后的实际电容电流，真实反映了在该方式运行下系统的运行情况。

步骤：选取变电站母线任一出线，断开断路器，断开母线和线路侧刀闸，在开关任一相下端用接地用接地线可靠接地，测量用钳形表挂在接地线上。合上母线刀闸，断路器，读取测试数据分析，断路开断路器，拉开母刀测试线束。取下接地线和钳形表，合上线刀和母刀，合上断路器恢复出线运行（若无备用断路器，则退出任一出线或电容器组，拉开

线刀，测试结束恢复出线运行）。

测试接线图如下：

二、测试变电站：

根据变电

标题：小电流接地系统单相接地故障选线原理综述

由于线路自身的电容电流可能大于系统中其他线路的电容电流之和，所以按零序电流大小整定的过电流继电器理论上就不完善，它还受系统运行方式、线路长短等许多因素的影响，而导致误选、漏选、多选;“功率方向”原理采用逐条检测零序电流i0功率方向来完成选线功能，当用于短线路时，由于该线路的零序电流小，再加之功率方向受干扰，在一定程度上选线是不可靠的，更多地发生误、漏选情况; 用各线路零序电流作比较，选出零序电流最大的线路为故障线路的“最大值”原理，在多条线路接地或线路长短相差悬殊的情况下，很可能造成误选和多选;“首半波”原理基于接地故障发生在相电压接近最大值瞬间这一假设，利用故障后故障线路中暂态零序电流每一个周期的首半波与非故障线路相反的特点实现选择性保护，但它不能反映相电压较低时的接地故障，且受接地过渡电阻影响较大，同时存在工作死区; 利用5次或7次谐波电流的大小或方向构成选择性接地保护的“谐波方向”原理，由于5次或7次谐波含量相对基波而言要小得多，且各电网的谐波含量大小不一，故其零序电压动作值往往很高，灵敏度较低，在接地点存在一定过渡电阻的情况下将出现拒动现象。 群体比幅比相原理

此种

中性点经消弧线圈及其并电阻接地系统的MATLAB仿真

【摘要】本文通过MATLAB/Simulink对中性点经消弧线圈和经消弧线圈并电阻接地系统的仿真，得出并电阻接地系统对线路的保护及对故障线路的选线、切除都有非常明显的优势。

【关键词】中性点;消弧线圈;Simulink仿真;故障选线

1.中性点经消弧线圈接地系统

1.1 中性点经消弧线圈接地系统原理

一般来说，输电线路对地都有产生容性电流的虚拟电容，当电网正常运行时，由于对称，电流和为零。当发生单相接地时，故障线路容性电流的平衡被打破，此时电感 线圈产生的感性电流与故障电流相互抵消，对电弧的熄灭有利。

1.2 消弧线圈接地的工作状态

故障电流与电感电流呈反方向变化。此时，脱谐度v也就越小：

由于：

当与相等，电网全补偿;当小于时，电网过补偿;当大于时，电网欠补偿。

消弧线圈在实际应用中由电网运行状态决定，但大都运行在过补偿状态。

1.3 对经消弧线圈接地系统的单相接地故障进行仿真

各模块参数设置如图1：电源采用输出电压为10.5KV，频率为50Hz的“Three-phase source”模型，内部为YN方式连接。10KV输电线路四条，Line1--Line4，用“Thr

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 ..

中性点不接地系统单相接地时判断与处理

摘要：在中性点不接地系统中单相接地故障是最常见的，约占配电网故障的80%以上。本文主要对中性点不接地系统在发生单相接地时，出现的一些故障现象、表计和信号装置的动作情况加以分析，从而来判断出接地故障是站内接地还是站外接地，是真接地还是假接地，以便于运行人员依据这些信息作出正确的判断，并按照有关事故处理规程的规定，采取相应的措施，迅速地将故障排除。 关键词：小电流接地系统 零序电压 零序电流 绝缘监察 真假接地

１.前言：

我国电力系统中性点的运行方式主要有：中性点不接地，中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地三种，前两种接地系统称为“小电流接地系统”。在小电流接地系统中单相接地故障是最常见的，约占配电网故障的80%以上。同样石化电网35KV系统单相接地故障发生率也是比较高的，从对渣油总降的统计来看，仅2000年一年发生的次数就达十次之多，而且都集中在8-10月份（见下表）。

日期 起始时间 终止时间 线路 日期 起始时间 终止时间 线路 8月27日 8月30日 9月1日 9月4日 5：08 4：38 8：20 12：41 5：30 4：51 8：25 12：54 Ⅰ段B相 Ⅰ段B相 Ⅱ段A相 Ⅰ段C相 9

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

中性点不接地系统铁磁谐振与单相接地辨识技术

齐!郑# 董!迪$ 杨以涵#

!#+华北电力大学电气与电子工程学院"北京市#!$$!(+$+河南省电力勘测设计院"河南省郑州市-'!!!H

#摘要 中性点不接地系统在电压互感器铁磁谐振的情况下可能出现零序电压长时间升高的现象 与单相接地故障现象类似 传统选线装置仅依靠零序电压和零序电流启动 不能有效辨识铁磁谐

振

容易造成误动 重点分析了基频铁磁谐振的特征 详细对比了铁磁谐振与单相接地故障情况下三相电压及零序电压之间的差异 并在此基础上提出了基于零序电压和三相电压综合对比的铁磁谐振辨识技术 通过现场实际运行数据对该方法进行了验证 表明该方法能够有效提高选线装置的动作可靠性 满足实用要求 关键词 中性点不接地系统 铁磁谐振 单相接地故障 基频谐振

收稿日期 $!!%&!'&!' 修回日期 $!!%&!%&#-

国家高技术研究发展计划 )("计划 资助项目 $!!%77#$<"$)

!引言

中国"5.#"'5.配电网很多采用中性点不

接地方式"

中性点不接地系统发生单相接地故障后"必须尽快查明故障线路并予以切除$经过多年的研究"目前已研究出许多故障选线方法并开发出多种型号的故障选线装置"这些选线装置的一个共同特征就是依靠零序电压和零