4.1线路零序保护
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M
N
Z MK 0 ZS0
K
Z NK 0
I F0
Z R0
I 0 C0 I F 0
零序分支系数
I0
U K0
C0
Z MK
Z NK Z R 0 Z S 0 Z NK Z R 0
(3)零序电流保护段的划分 快速动作的零序电流I段：按躲过本线路末端（实质是躲过相邻线路始端） 接地短路时流过保护的最大零序电流整定，对于不加方向的零序电流第I 段还要躲过背后母线接地短路流过保护的最大零序电流整定。只能保护 线路的一部分
(二）影响流过保护的零序电流大小的诸因素 1、零序电流大小与接地故障的类型有关 单相接地和两相接地短路时流过短路点的零序电流为
(1)
I F0
(1,1)
UF0 2 Z1 Z 0
I F0
UF0 Z1 2 Z 0
因为零序电流与故障类型有关，所以在校验零序电流保护的灵敏度时， 就要选择在零序电流比较小的一种故障类型来进行计算。
100
I0
80
I0
反方向短路时保护安装处的零序电压
U0
正方向短路时保护安装处的零序电压 2、零序方向继电器的实现
90
I 0 e j 80
190 arg
U0
10
I0
I0
180
270
0
90 arg
U0
I0 e
j 80
270
(四）零序方向继电器的性能评述 1、正方向和反方向短路时零序电压和零序电流的夹角截然相反，动作十 分清晰，因此性能良好，有良好的方向性。 2、继电器的动作行为与负花电流无关，与过渡电阻大小无关。 3、系统振荡时不会误动。
M M
N
Z MK 0
K
Z NK 0
I F0
Z R0Baidu Nhomakorabea
K
Z NK 0
N
Z R0
ZS0
I0 U0
ZS0
I0 I F0
U K0
U K0
U0
正方向短路时保护安装处的零序电压
反方向短路时保护安装处的零序电压
U 0 ＝ I 0 ZS0
U 0 ＝I（ZMN0＋ZR0） 0
I0 ZS0 U 0 ＝I（ZMN0＋ZS0） 0
(五）零序方向继电器在非全相运期间的动作行为
M
U 0
Z NK 0
N
M
Z R0
K
Z NK 0
N
Z R0
ZS0
ZS0
I0
U0
U0
I0
U0 I 0 Z S 0
与正方向短路故障相同
U 0 I 0 (Z MK 0 Z R 0 )
与反方向短路故障相同
当用母线TV时，本线路非全相运行时，纵联零序方向保护应退出，否则 会误动作 当用线路TV时，本线路非全相运行时，纵联零序方向保护不会误动作
当用母线TV，本线路非全相运行时，相量分析方法
EA
U0
IA
当用母线TV，本线路非全相运行，断开相的电 压为电源电动势，零序电流为－ⅠA，与正方 向短路时，保护安装处的零序电压与零序电流 的方向一致
IC
190 arg
UA
U0
10
I0
UC
IB
UB
2、零序电流大小非但与零序阻抗有关而且与正序阻抗有关。 3、零序电流大小与保护背后系统和对端系统中性点接地的变压器多少密 切相关
ES
ZS
Z MK
ES
ZS
Z MK
系统中变压器中性点接地越多，Z0越小，零序电流越大
(三）零序方向继电器的原理、实现方法 1、零序方向元件的设置 如零序I段不加方向元件就在躲过保护背后母线发生接地短路时的最大 零序电流，如加方向元件可能降低零序电流的定值，也可以不考虑与反 方向元件配合的问题。 2、零序方向继电器的原理
第一节
(一）基本原理
零序电流方向保护
1、定义：输电线路零序电流保护是反应输电线路一端零序电流的保护。 反应输电线路一端电气量变化的保护由于无法区分本线路末端和相邻线路 首端的短路，为了在相邻线路只能靠其他段带延时切除故障。所以反应输 电线路一端电气量变化的保护都要做成多段式的保护。 2、构成多段式的保护的两个条件 （1）能区分正常运行和短路故障两种运行状态。 （2）能区分短路点的远近，以便在近处短路时以较短的延时切除故 障而在远处短路时以较长的延时切除故障，以满足选择性的要求。
零序电流II段：以较短的延时尽可能地切除本线路范围内的故障。
零序电流III段：应可靠保护本线路的全长，在本线路末端金属性接地短 路时有一定的灵敏系数。
零序电流IV段：起可靠的后备作用。
零序反时限：根据零序电流元件计算得到的零序电流值，从IEC标准反时 限特性曲线构成的零序电流保护 I 0 计算得到的零序电流值 0.14 t (I 0 ) Tp 0.02 I P－电流基准值 (I0 I P ) 1 TP－时间常数
N
Z MK 0 ZS0
K
Z NK 0
I F0
Z R0
I 0 C0 I F 0
零序分支系数
I0
U K0
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Z MK
Z NK Z R 0 Z S 0 Z NK Z R 0
(3)零序电流保护段的划分 快速动作的零序电流I段：按躲过本线路末端（实质是躲过相邻线路始端） 接地短路时流过保护的最大零序电流整定，对于不加方向的零序电流第I 段还要躲过背后母线接地短路流过保护的最大零序电流整定。只能保护 线路的一部分
(二）影响流过保护的零序电流大小的诸因素 1、零序电流大小与接地故障的类型有关 单相接地和两相接地短路时流过短路点的零序电流为
(1)
I F0
(1,1)
UF0 2 Z1 Z 0
I F0
UF0 Z1 2 Z 0
因为零序电流与故障类型有关，所以在校验零序电流保护的灵敏度时， 就要选择在零序电流比较小的一种故障类型来进行计算。
100
I0
80
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反方向短路时保护安装处的零序电压
U0
正方向短路时保护安装处的零序电压 2、零序方向继电器的实现
90
I 0 e j 80
190 arg
U0
10
I0
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180
270
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90 arg
U0
I0 e
j 80
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(四）零序方向继电器的性能评述 1、正方向和反方向短路时零序电压和零序电流的夹角截然相反，动作十 分清晰，因此性能良好，有良好的方向性。 2、继电器的动作行为与负花电流无关，与过渡电阻大小无关。 3、系统振荡时不会误动。
M M
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Z MK 0
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Z NK 0
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Z R0Baidu Nhomakorabea
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Z NK 0
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Z R0
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I0 U0
ZS0
I0 I F0
U K0
U K0
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正方向短路时保护安装处的零序电压
反方向短路时保护安装处的零序电压
U 0 ＝ I 0 ZS0
U 0 ＝I（ZMN0＋ZR0） 0
I0 ZS0 U 0 ＝I（ZMN0＋ZS0） 0
(五）零序方向继电器在非全相运期间的动作行为
M
U 0
Z NK 0
N
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Z R0
K
Z NK 0
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Z R0
ZS0
ZS0
I0
U0
U0
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U0 I 0 Z S 0
与正方向短路故障相同
U 0 I 0 (Z MK 0 Z R 0 )
与反方向短路故障相同
当用母线TV时，本线路非全相运行时，纵联零序方向保护应退出，否则 会误动作 当用线路TV时，本线路非全相运行时，纵联零序方向保护不会误动作
当用母线TV，本线路非全相运行时，相量分析方法
EA
U0
IA
当用母线TV，本线路非全相运行，断开相的电 压为电源电动势，零序电流为－ⅠA，与正方 向短路时，保护安装处的零序电压与零序电流 的方向一致
IC
190 arg
UA
U0
10
I0
UC
IB
UB
2、零序电流大小非但与零序阻抗有关而且与正序阻抗有关。 3、零序电流大小与保护背后系统和对端系统中性点接地的变压器多少密 切相关
ES
ZS
Z MK
ES
ZS
Z MK
系统中变压器中性点接地越多，Z0越小，零序电流越大
(三）零序方向继电器的原理、实现方法 1、零序方向元件的设置 如零序I段不加方向元件就在躲过保护背后母线发生接地短路时的最大 零序电流，如加方向元件可能降低零序电流的定值，也可以不考虑与反 方向元件配合的问题。 2、零序方向继电器的原理
第一节
(一）基本原理
零序电流方向保护
1、定义：输电线路零序电流保护是反应输电线路一端零序电流的保护。 反应输电线路一端电气量变化的保护由于无法区分本线路末端和相邻线路 首端的短路，为了在相邻线路只能靠其他段带延时切除故障。所以反应输 电线路一端电气量变化的保护都要做成多段式的保护。 2、构成多段式的保护的两个条件 （1）能区分正常运行和短路故障两种运行状态。 （2）能区分短路点的远近，以便在近处短路时以较短的延时切除故 障而在远处短路时以较长的延时切除故障，以满足选择性的要求。
零序电流II段：以较短的延时尽可能地切除本线路范围内的故障。
零序电流III段：应可靠保护本线路的全长，在本线路末端金属性接地短 路时有一定的灵敏系数。
零序电流IV段：起可靠的后备作用。
零序反时限：根据零序电流元件计算得到的零序电流值，从IEC标准反时 限特性曲线构成的零序电流保护 I 0 计算得到的零序电流值 0.14 t (I 0 ) Tp 0.02 I P－电流基准值 (I0 I P ) 1 TP－时间常数