4.1线路零序保护
【国家电网 培训课件】线路保护原理之零序电流保护
当用线路TV时，零序方向电流保护不会误动作
（2）两处断线
M
U0 2
U0 Z NK 0 2
N ZR0
ZS0
I0
U0
U0 I0 ZS0
M U0
2
Z NK 0
U0
2
N ZR0
ZS0
I0
U0
两端非全相运行时:
当用母线TV时，躲不过定值的零序方向电流保护应退出，否则会误动 作 当用线路TV时，零序方向继电器动作与系统参数有关，可能动作也可 能不动
线路保护原理之零序电流保护
零序电 流保护
零序电流 零序方向 方向保护 继电器
基本原理 阶梯形时限特性 影响因素
设置 基本原理 实现方法 性能评述
零序电流 电压获取
一、零序电流方向保护 (一) 基本原理
对保护1来说，显然短路点越近I0’越大。
(二) 时限特性
反应一端电气量的保护 由于无法区分本线路末端短路还是相邻线路始端短路， 为了相邻线路始端短路不越级跳闸，本线路末端短路 只能靠延时段切除， 故反应一端电气量的保护都要做成多段式——阶梯型 时限特性。
方向零序电流保护定值及保护范围说明
零序I段： 整定：按躲过本线路末端接地短路时流过本保护的最大零
序电流整定，不加方向的零序电流I段，还要躲过保护安装 处背后母线接地短路时流过保护的最大零序电流。 保护范围：只能保护本线路的一部分，一般只能保护本线 路全长的85%左右。
零序II段： 整定：带有短延时。 保护范围：尽可能切除本线路范围内的故障。
方向零序电流保护定值及保护范围说明
零序电流III段： 整定：在本线路末端金属性接地短路时有一定的灵敏系数。 保护范围：可靠保护本线路的全长。
零序保护在电缆线路保护中的应用
零序保护在电缆线路保护中的应用零序保护在电缆线路保护中的应用零序保护是电力系统中的一种重要保护手段，主要用于检测和保护电缆线路中的故障。
在电缆线路中，零序保护起着至关重要的作用，能够帮助及时发现和隔离故障，保障电力系统的正常运行。
下面将通过逐步思考，来详细介绍零序保护在电缆线路保护中的应用。
首先，我们需要了解电缆线路中的故障类型。
电缆线路常见的故障有短路故障和接地故障。
其中，接地故障可以分为单相接地故障和双相接地故障。
在电缆线路中，双相接地故障会导致较大的电流流过电缆，对电缆和设备造成严重损伤，因此需要及时检测和隔离。
接下来，我们将介绍零序保护的原理和工作方式。
零序保护通过检测电缆线路中的零序电流来判断是否存在接地故障。
在正常情况下，电缆线路中的零序电流应该接近于零，但当发生接地故障时，电缆线路中的零序电流会迅速上升。
零序保护通过监测电缆线路中的零序电流变化，当电流超过设定阈值时，会发出故障信号，触发保护装置进行相应的动作。
接着，我们将讨论零序保护的应用场景。
在电缆线路中，零序保护可以应用于各种类型的电缆线路，包括低压、中压和高压电缆线路。
无论是城市配电网还是工业用电系统，零序保护都扮演着重要的角色。
它能够及时检测到电缆线路中的接地故障，并迅速切断故障部分，防止故障扩大，保护电力设备和人身安全。
最后，我们需要了解零序保护的配置和调试。
在电缆线路中配置零序保护时，需要选择合适的保护装置，并根据具体的电缆线路特点进行参数设置和调试。
调试时，可以通过人工注入零序电流或使用外部测试设备来模拟故障，观察保护装置的动作情况，确保零序保护能够准确地检测和隔离故障。
综上所述，零序保护在电缆线路保护中起着重要的作用。
通过逐步思考，我们可以了解到零序保护的原理和工作方式，以及它在电缆线路中的应用场景和配置调试方法。
零序保护能够有效地检测和隔离电缆线路中的接地故障，保护电力设备和人身安全，确保电力系统的正常运行。
线路保护原理与配置
4.220kV及以上保护双重化配置原则的要 求
①每套完整、独立的保护装置应能处理可能发生的所有类型 的故障。两套保护之间不应有任何电气联系，当一套保护退出 时不影响另一套保护的运行。
②两套保护的电流回路应分别取自电流互感器互相独立的绕 组，并合理分配电流互感器二次绕组，避免可能出现的保护死 区。
③两套保护的跳闸回路应与断路器的两个跳圈分别一一对应。
110kVLFP-941线路保护装置压板
交流电压断线时发“DX”信号的同时，将距离保护退出运行，同时将 零序方向过流保护的方向元件退出，即将零序四段方向过流保护改为无方向 性跳闸方式。同时投入经延时的相电流过流保护（受投距离压板影响 ），若 将“投距离”压板解除，则此PT断线下的相电流保护不起作用。
三 、不同电压等级线路保护的配置
110kV线路保护装置
装置的正面面板布置如下：
（2）指示灯定义如下： “运行”灯为绿色，装置正常运行时点亮。 “TV断线”灯为 黄色，当发生电压回路断线时点亮。“充电”灯为黄色，当重 合闸充电完成时点亮。 “跳闸”、 “重合闸”灯为红色，当保护动作出口点亮，在 “信号复归”后熄灭。 “跳位”灯为红色，“合位”灯为绿色，指示当前开关位置。
继电保护装置基本要求
1、对继电保护性能的要求
继电保护装置应满足选择性、可靠性、灵敏性和
速动性的要求。 2、继电保护“四统一”原则：统一技术标准；统一原 理接线；统一符号；统一端子排布置。 3、继电保护“六统一”原则：统一技术标准；统一原 理接线；统一符号；统一端子排布置；统一定值单格 式；统一故障报告格式。
RCS900系列保护装置上电后，正常运行时液晶屏幕显示主 画面，格式如下：
保护动作时液晶显示说明：本装置能存储128次动作报告，24次故障录 波报告，当保护动作时，液晶屏幕自动显示最新一次保护动作报告，当一次 动作报告中有多个动作元件时，所有动作元件及测距结果将滚屏显示。
线路零序保护原理
线路零序保护原理
线路零序保护是电力系统中的一种重要保护装置，用于检测和保护线路上的零序故障。
其原理是基于零序电流的特点进行动作保护。
在电力系统中，正常情况下，三相电流应该是平衡的，即三相电流矢量合成为零。
然而，当发生线路零序故障时，会引起零序电流的产生。
线路零序保护利用了变压器原理，通过将线路电流与一个恒流变压器的次级绕组连接，将产生的零序电流变为较大的一次电流。
然后，将变换后的一次电流传送到保护设备中。
保护设备通过对一次电流进行采样、测量和分析，可以判断是否存在线路零序故障。
当检测到零序电流超过设定的阈值或持续一定的时间时，保护设备会发出信号，切断故障线路或触发相应的保护动作，以避免故障进一步发展和对系统造成更大的损害。
总之，线路零序保护利用变压器原理将零序电流转换为较大的一次电流，并通过测量和分析一次电流来判断线路是否存在零序故障，并触发相应的保护动作。
这种保护装置在电力系统中起着重要的作用，保障系统的安全运行。
零序保护
零序保护一、作图正序、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（有点象力的合成与分解，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。
从已知条件画出系统三相电流（用电流为例，电压亦是一样）的向量图（为看很清楚，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（些时是箭头对箭头），这个向量就是三相向量之和。
最后取此向量幅值的三分一，这就是零序分量的幅值，方向与此向量是一样的.2）求正序分量：对原来三相向量图先作下面的处理：A相的不动，B相逆时针转120度，C相顺时针转120度，因此得到新的向量图。
按上述方法把此向量图三相相加及取三分一，这就得到正序的A相，用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。
这就得出了正序分量。
3）求负序分量：注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。
A 相的不动，B相顺时针转120度，C相逆时针转120度，因此得到新的向量图。
下面的方法就与正序时一样了。
通过上述方法大家可以分析出各种系统故障的大概情况，如为何出现单相接地时零序保护会动作，而两相短路时基本没有零序电流。
零序保护保护范围
零序保护保护范围零序保护是电力系统中的一个重要保护方法，能够有效地保护电力设备的安全运行。
在电力系统中，零序保护的保护范围非常重要，本文将从以下三个方面进行阐述。
一、保护范围的定义零序保护包括电流零序保护和电压零序保护两种，保护范围可以根据系统的需要进行不同的调整。
一般来说，电流和电压零序保护的保护范围应包括变电站的主要电气设备，如变压器、开关柜、高压电缆和母线等。
保护范围的定义需要结合实际情况，考虑到系统的复杂性和安全性等因素。
二、保护范围的影响因素保护范围的影响因素主要包括负载特性、故障类型、保护方式和传输线路的距离等。
在负载特性方面，电力系统的负载变化会对保护范围产生明显的影响，需要密切关注负载变化情况，及时调整保护范围。
在故障类型方面，电力系统中的不同故障类型，如短路和地故障等，对保护范围也会产生明显的影响。
在保护方式方面，电力系统中的保护方式不同，也会对保护范围产生影响。
传输线路的距离也会对保护范围的确定产生影响，长距离传输线路需要进行合理的保护范围设计，以确保系统的稳定运行。
三、保护范围的设计原则设计保护范围的原则主要包括可靠性、经济性和适用性等要素。
在可靠性方面，保护范围应能够可靠地保护主要电气设备免受各种因素的侵害，确保电力系统稳定运行。
在经济性方面，保护范围应该是经济可行的，不能造成不必要的投资和浪费。
在适用性方面，保护范围应能够适应各种不同的电力故障和负载条件，确保系统具有较好的可控性和可靠性。
总之，保护范围在电力系统中是非常重要的一个概念。
通过定义保护范围，理解其影响因素，并遵循相关的设计原则，能够保证电力系统的稳定运行，确保电气设备的安全，也能够保证电力系统的生产力和经济效益。
零序保护原理
选择合适的继电器
根据整定值选择合适的出口继电 器，以确保在接地故障时能够可 靠地执行保护动作。
校验保护置的灵
敏度
通过模拟接地故障的方式，校验 零序保护装置的灵敏度，确保在 接地故障时能够及时地执行保护 动作。
04
零序保护的优缺点与改进方 向
零序保护的优点
快速性
零序保护基于电流的瞬时值进行判断，动作速度 快，能够快速切除故障。
THANKS
零序保护原理的应用场景
中低压配电网
中低压配电网的接地故障发生率较高，因此零序保护原理在中低压 配电网中得到了广泛应用。
高压电网
虽然高压电网的接地故障发生率较低，但零序保护原理在高压电网 中也有一定的应用，例如在变压器、母线等设备的接地保护中。
特殊场合
在某些特殊场合，如矿井、化工企业等，由于对供电可靠性要求较高， 零序保护原理也有一定的应用。
零序保护原理的重要性
提高供电可靠性
零序保护原理能够快速检测到接地故障，并采取相应的保护措施， 减少停电时间，提高供电可靠性。
防止故障扩大
接地故障如果不及时处理，可能会引起短路、过流等严重事故。零 序保护原理能够迅速隔离故障区域，防止故障扩大。
保障人员安全
接地故障可能导致设备损坏、漏电等危险情况，零序保护原理能够 及时切断电源，保障人员安全。
零序保护原理
目录
• 零序保护原理概述 • 零序电流的产生与传输 • 零序保护装置的工作原理 • 零序保护的优缺点与改进方向 • 实际应用案例分析
01
零序保护原理概述
零序保护原理的定义
零序电流
在三相系统中，当发生接地故障时， 三相电流不平衡，产生一个大小相等 、方向相反的零序电流。
线路零序方向电流保护原理
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1.零序电流方向保护基本原理
线路正常运行时没有零序电流，只有在故障 时才会产生零序电流：
3I0=（IA+IB+IC） 同时产生零序电压：
3U0=（UA+UB+UC） 通过比较3I0、3U0的相位确定故障发生 的方向。
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2.零序电流方向保护的特点
线路零序电流保护是反应输电线路一端零序电流的保护。 线路零序电流保护一般配置四段式：I段只能保护线路全
长的一部分；II段以较短的延时切尽可能切除本线路故障 ；III段应可靠保护本线路全长；IV段起可靠的后备作用， 兼作下段线路的后备。 零序保护只能反应接地短路，不能相间短路故障。 系统振荡时，零序电流保护不会误动。 同杆并架的两条线路上，非故障线路零序保护可能误动。 零序电流的大小，不仅与零序阻抗大小有关，还与正序、 负序阻抗有关。
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3
3.零序电压、电流和功率的分布
零序电压
零序电源在故障点，故障点的零序电压最高，系统中
距离故障点越远处的零序电压越低，取决于测量点到 大地间阻抗的大小。
零序电流
零序电流的分布，主要决定于送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。
零序功率及电压、电流相位关系
TP—时间系数； IP—；零序电流反时限启动定值
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6.小结
零序电流方向保护基本原理 零序电流方向保护特点 零序电流、零序电压相位关系
2021/10/10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。
什么叫零序保护看完涨知识了
什么叫零序保护看完涨知识了
零序保护是电力系统中一种重要的保护措施，用于保护系统中的设备和人员免受零序电流的损害。
在电力系统中，零序电流是指在三相不平衡或接地故障时产生的电流，它的存在可能导致设备损坏、火灾或电击等危险。
零序保护的作用是及时检测和切断系统中的零序电流，以防止事故的发生。
为了实现这一目标，零序保护通常采用差动保护原理，即通过对系统中的电流进行比较，判断是否存在零序电流，并在需要时切断故障电路。
零序保护的实现需要依靠各种电气设备和技术手段。
例如，可以使用电流互感器来采集系统中的电流信号，然后将信号传输给保护装置进行处理。
保护装置可以通过对电流信号进行比较和计算，来判断是否存在零序电流，并控制断路器切断故障电路。
在实际应用中，零序保护需要考虑各种因素，如系统的特点、设备的类型和故障的可能性等。
同时，还需要根据实际情况确定保护装置的参数和动作逻辑，以确保保护的可靠性和灵敏度。
零序保护是电力系统中非常重要的一环，它可以有效地保护系统中的设备和人员免受零序电流的危害。
通过合理的设计和应用，可以提高系统的可靠性和安全性。
对于电力工程师和从业人员来说，了解零序保护的原理和应用是必不可少的，只有不断学习和提升自己
的知识水平，才能更好地保障电力系统的安全运行。
零序保护
零序保护定义及大电流接地系统中为什么要单独装设零序保护在大短路电流接地系统中发生接地故障后，就有零序电流、零序电压和零序功率出现，利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。
三相星形接线的过电流保护虽然也能保护接地短路，但其灵敏度较低，保护时限较长。
采用零序保护就可克服此不足，这是因为：①系统正常运行和发生相间短路时，不会出现零序电流和零序电压．因此零序保护的动作电流可以整定得较小，这有利于提高其灵敏度；②Y/△接线降压变压器，△侧以行的故障不会在Y侧反映出零序电流，所以零序保护的动作时限可以不必与该种变压器以后的线路保护相配合而取较短的动作时限。
变压器的零序保护的配置原则（1）中性点直接接地电网的变压器应装设零序（接地）保护作为变压器主保护的后备保护和相邻元件接地短路的后备保护。
（2）当变压器中性点同时装设有避雷器和放电间隙时，应装设零序电流保护作为变压器中性点直接接地运行时的保护，并增设一套反映间隙放电电流的零序电流保护和一套零序电压保护作为变压器中性点不接地运行时的保护。
后者作为间隙放电电流的零序电流保护的后备保护。
（3）自耦变压器的零序保护的不能接在中性线回路的电流互感器上，应接在本侧的零序电流滤过器上，并且高、中压侧加装方向元件，以保证选择性。
变压器的零序保护应装在变压器中性点直接接地侧，用来保护该侧绕组的内部及引出线上接地短路，也可作为相应母线和线路接地短路时的后备保护，因此当该变压器中性点接地刀闸合入后，零序保护即可投入运行。
零序保护的I、II、III、IV段的保护范围划分零序保护的I段是按躲过本线路末端单相短路时流经保护装置的最大零序电流整定的，它不能保护线路全长。
零序保护的II段是与保护安装处相邻线路零序保护'>零序保护的I段相配合整定的，它不仅能保护本线路全长，而且可以延伸至相邻线路。
零序保护的III段与相邻线路的II段相配合，是I、II段的后备保护。
输电线路的零序电流保护
2、 不接地系统单相接地故障的保护方式 （1）无选择性绝缘监视装置
信号
（2）零序电流保护
❖ 要构成零序电流保护，需要取出零序电流， 零序电流滤过器就是取出零序电流的工具。
❖ 零序电流滤过器有两种形式，一种是将三相 电流互感器二次侧同极性并联，构成零序电 流滤过器，另一种是用于电缆引出的线路的 零序电流互感器。
故障相电压降低，非故障相电压升高。
相 电 压
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。
特
点
要求：保护装置有选择地发出信号，
必要时应动作于跳闸。
E C E B
E A
I0 L 2
I0 L 2
I0 L1
I0 L1 I0 L3
K
I0 L3
U kA 0
U kB E B E A U kC EC E A
电流的相位关系，取决于母线背后元件的零序阻抗 （一般为70o~80o），而与被保护线路的零序阻抗和故 障点的位置无关。
（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。
零序电流保护
❖ 作为接地短路保护的后备保护，一般配置 三段式或四段式零序电流保护。 （1）零序电流Ⅰ段为速动段保护； （2）零序电流Ⅱ段为带时限零序电流速 段保护； （3）零序电流Ⅲ段为零序过电流保护。
4、故障相电压下降，非故障相 电压升高。
小电流系统的接地保护
❖ 由于零序电流很小，依靠零序电流构成保护， 其灵敏度往往达不到要求。一般采取如下措 施：
零序电压的获取方法
❖ (1) 从TV开口三角处获取 可由三个单相电压互感器或三相五柱式电
压互感器的次级绕组接成开口三角，即首尾 相连得到的电压就是3U0电压。
零序保护原理
零序保护原理零序保护是电力系统中的一项重要保护措施，它主要用于对电网中的零序故障进行保护。
零序故障是指在电力系统中，三相对地或三相之间出现短路、接地故障时，产生的零序电流。
这种故障在电力系统中并不常见，但一旦发生，可能会对设备和人员造成严重的危害，因此需要进行有效的保护。
零序保护的原理是通过对电网中的零序电流进行检测和监测，一旦检测到异常的零序电流，保护装置就会立即对故障进行隔离，以保护设备和人员的安全。
零序保护主要包括零序电流互感器、零序电流继电器和断路器等组成，其工作原理如下：首先，当电网中出现零序故障时，会产生零序电流。
零序电流互感器会对这些零序电流进行检测，并将检测到的信号传递给零序电流继电器。
然后，零序电流继电器会对接收到的信号进行处理，判断是否存在零序故障。
如果存在零序故障，零序电流继电器就会发出信号，控制断路器进行动作，将故障隔离，保护电网的安全运行。
零序保护的原理看似简单，但其中涉及到许多复杂的电气知识和技术。
首先，零序电流的检测需要高精度的零序电流互感器，它能够准确地检测出微弱的零序电流信号；其次，零序电流继电器需要具备快速、准确的故障判断能力，以确保在故障发生时能够迅速做出反应；最后，断路器需要具备可靠的动作特性，能够在零序保护信号下迅速进行动作，将故障隔离，避免故障扩大对电网的影响。
总的来说，零序保护原理是一项重要的电力系统保护措施，它能够有效地对电网中的零序故障进行保护，确保电网的安全运行。
在实际应用中，我们需要根据电网的特点和要求，合理选择和配置零序保护装置，以提高电网的可靠性和安全性。
同时，对零序保护装置的运行状态进行定期检查和维护，确保其能够在发生故障时可靠地进行保护动作，是保障电网安全运行的重要措施。
零序保护原理
零序保护原理
零序保护原理是电力系统中一种重要的保护控制原理，其作用是保护变压器及系统中的设备免受零序故障的损害。
零序故障是指电力系统中发生的对称故障，即电流中的三相相量和为零，但是零序电流非零。
这种情况常常会导致设备损坏和电力系统短路，因此需要采取相应的保护措施。
零序保护原理是基于Kirchhoff定律和电压平衡原理的基础上
设计的。
根据Kirchhoff定律，电流的代数和为零。
在没有故
障的情况下，系统中的零序电流应该为零。
因此，当电流的零序分量不为零时，说明系统中发生了零序故障。
为了实现零序保护，通常会在电网中安装零序电流互感器，用来检测系统中的零序电流。
当零序电流超过设定的保护阈值时，保护装置将发出保护信号，触发相应的断路器或开关，切断故障电流的流动，保护系统设备免受损坏。
此外，还可以采用差动保护原理来实现零序保护。
差动保护原理是通过比较电流输入和输出之间的差异来判断是否存在故障。
在零序保护中，差动保护原理可以用来检测系统中的零序电流流向和大小，进一步确保对系统的保护。
总之，零序保护原理是电力系统中重要的保护控制原理，可以有效地保护设备免受零序故障的损害。
通过合理布置零序保护装置和采用适当的保护原理，可以提高系统的可靠性和稳定性。
零序保护
零序保护在大短路电流接地系统中发生接地故障后,就有零序电流、零序电压和零序功率出现,利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。
零序电流保护在运行中需注意以下问题: (1)当电流回路断线时,可能造成保护误动作。
这是一般较灵敏的保护的共同弱点,需要在运行中注意防止。
就断线机率而言,它比距离保护电压回路断线的机率要小得多。
如果确有必要,还可以利用相邻电流互感器零序电流闭锁的方法防止这种误动作。
(2)当电力系统出现不对称运行时,也要出现零序电流,例如变压器三相参数不同所引起的不对称运行,单相重合闸过程中的两相运行,三相重合闸和手动合闸时的三相断路器不同期,母线倒闸操作时断路器与隔离开关并联过程或断路器正常环并运行情况下,由于隔离开关或断路器接触电阻三相不一致而出现零序环流,以及空投变压器时产生的不平衡励磁涌流,特别是在空投变压器所在母线有中性点接地变压器在运行中的情况下,可能出现较长时间的不平衡励磁涌流和直流分量等等,都可能使零序电流保护启动。
(3)地理位置靠近的平行线路,当其中一条线路故障时,可能引起另一条线路出现感应零序电流,造成反方向侧零序方向继电器误动作。
如确有此可能时,可以改用负序方向继电器,来防止上述方向继电器误判断。
(4)由于零序方向继电器交流回路平时没有零序电流和零序电压,回路断线不易被发现;当继电器零序电压取自电压互感器开口三角侧时,也不易用较直观的模拟方法检查其方向的正确性,因此较容易因交流回路有问题而使得在电网故障时造成保护拒绝动作和误动作。
零序电流的分段：零序一段：①躲过下一段线路出口处单相或者两相接地短路时候出现的最大零序电流。
②躲开断路器三相触头不同期合闸时候所出现的最大零序电流。
两者比较取最大零序二段：与下一段线路的一段配合，即是躲过下段线路的第一段保护范围末端接地短路时，通过本保护装置的最大零序电流。
零序二段的灵敏系数要大于1.5，不满足的话要与下一段线路的二段配合，时限再抬高一个等级。
4.1线路零序保护
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
M M
N
Z MK 0
K
Z NK 0
I F0
Z R0
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
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
零序保护
零序保护一、作图正序、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（有点象力的合成与分解，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。
从已知条件画出系统三相电流（用电流为例，电压亦是一样）的向量图（为看很清楚，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（些时是箭头对箭头），这个向量就是三相向量之和。
最后取此向量幅值的三分一，这就是零序分量的幅值，方向与此向量是一样的.2）求正序分量：对原来三相向量图先作下面的处理：A相的不动，B相逆时针转120度，C相顺时针转120度，因此得到新的向量图。
按上述方法把此向量图三相相加及取三分一，这就得到正序的A相，用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。
这就得出了正序分量。
3）求负序分量：注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。
A 相的不动，B相顺时针转120度，C相逆时针转120度，因此得到新的向量图。
下面的方法就与正序时一样了。
通过上述方法大家可以分析出各种系统故障的大概情况，如为何出现单相接地时零序保护会动作，而两相短路时基本没有零序电流。
零序保护原理概述
零序保护原理概述零序保护是电力系统保护中的一种重要保护，主要用于检测和保护系统中的接地故障。
接地故障即系统中发生的对地短路故障，其危害性非常大。
在电力系统中，由于接地电阻值较大，在发生对地短路时，短路电流很小，难以被普通保护所检测，因此需要专门的零序保护来进行检测和保护。
零序保护的原理是利用三相电流的矢量和来检测系统中的零序电流。
在正常情况下，一般不存在零序电流；当系统发生对地短路或接地故障时，导致零序电流出现，零序保护便启动动作，发出信号，对故障进行保护。
二、零序电流的形成在电力系统中，三相负载均衡时，其三相电流的矢量和为零，所以没有零序电流。
当系统出现对地短路故障时，只要短路电阻不是很大，系统中就会形成零序电流。
这是因为当系统中存在对地短路时，由于地不是理想的导体，因此存在一个地电阻，导致地点电势分布不均匀，形成了一个零序电压；在另一方面，由于线路上存在电容等元件，又会形成一个零序电流，而三相电流的不平衡也将引起零序电流的产生。
1、零序电流互感器零序保护的核心部分是电流互感器，主要用于检测系统中的零序电流。
一般情况下，零序电流互感器的数量应比其他保护的电流互感器数量多，并应安装在适当的位置，以探测任何可能存在的零序电流。
2、比率制动器比率制动器是一种常用的零序保护辅助设备，其主要作用是在故障时发出信号，以触发主保护的动作。
当正常情况下，比率制动器的输出电信号为零；而当发生接地故障时，零序电流将通过比率制动器，比率制动器便会感应到零序电流，从而引发输出信号。
3、二次回路在零序保护系统中，二次回路是重要的组成部分。
二次回路传输电信号，电信号的变化指示着系统的状态和故障的位置。
二次回路的组成包括：保护装置、电缆、接线、接线盒等。
四、零序保护的应用场合零序保护主要用于检测和保护系统中的接地故障，广泛应用于各种电力系统中，如变电站、发电厂、输电线路等。
在变电站中，零序保护主要用于保护发电机、变压器、母线等重要元件；在输电线路中，零序保护则可以检测系统中的短路故障，保护线路及其相关设备。
试讲正式线路零序方向电流保护原理
试讲正式线路零序方向电流保护原理在电力系统中，零序方向电流保护是一种非常重要的保护手段，它可以有效地保护电力设备免受零序电流的损害。
本文将详细介绍试讲正式线路零序方向电流保护的原理及其应用。
一、零序电流的产生及其危害在三相电力系统中，当出现不平衡故障时，会产生零序电流。
零序电流是指三相电流的矢量和为零的电流分量。
在正常情况下，电力系统的零序电流较小，因此对电力设备没有太大影响。
然而，在某些特殊情况下，如地故障或接地电流的存在，会导致零序电流的大幅度增加，给电力设备造成严重的损害。
零序电流会导致以下危害：1.电力设备的损坏：零序电流对电力设备的绝缘材料和绕组产生热损伤，严重时可能导致设备烧坏。
2.系统的不稳定性：零序电流引起的不平衡问题会对电力系统的稳定性产生不利影响，甚至引发系统的崩溃。
因此，及时准确地检测和保护电力设备免受零序电流的损害至关重要。
二、零序方向电流保护原理零序方向电流保护是一种基于零序电流的相位差检测原理实现的保护方式。
该保护方式通过检测零序电流与正常相序电流之间的相位差，来判断故障的类型和位置，从而实现对电力设备的保护。
具体来说，零序方向电流保护分为以下两个步骤：1.零序电流检测：通过电流互感器检测系统中的零序电流，并将其转化为电压信号。
2.相位差检测：将零序电流信号与对应的正常相序电流信号进行相位比较。
当零序电流与正常相序电流相位差超过设定阈值时，判定为零序电流故障，触发保护动作。
三、零序方向电流保护的应用零序方向电流保护广泛应用于电力系统的高压、中压和低压配电设备中，包括变压器、发电机、母线、电缆等。
具体应用场景如下：1.变压器保护：在变压器中，零序方向电流保护可以防止接地故障对变压器的损伤。
2.发电机保护：零序方向电流保护可以保护发电机免受不平衡负载和接地故障的影响。
3.母线保护：零序方向电流保护可以检测母线接地故障，并及时采取保护措施。
4.电缆保护：在电缆系统中，零序方向电流保护可以检测地故障，并防止故障扩散。
铁道供电技术《4.1.2 中性点直接接地系统的接地保护--零序电流保护》
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第一章 零序分量的基本知识 第二章 零序电流保护 第三章 不直接接地电网的零序电流保护
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零序电流保护
• 零序电流保护
• 方向零序电流保护 • 变压器中性点接地的选择原那么
• 对零序电流保护的评价
零序电流保护
零序电流保护
作为接地短路保护的后备保护，常采用三段零序电流保护，原理、接线图和时限特性都与三段电 流保护相似，不同的是三相的电流互感器二次侧线圈接成零序电流滤过器。
1、发电厂和变电所低压侧有电源的变压器，中性点都应接地运行。 2、自耦变压器和分级绝缘的变压器，中性点必须接地运行。 3、T接于线路上的变压器、终端变电所的变压器，中性点以不接地运行为宜。 4、中性点接地运行的变压器台数，应使电网各短路点的综合零序电抗与综合正序电抗之比小于 3，以使单相接地短路时健全相的工频过电压不超过阀型避雷器的灭弧电压；还应大于1～15，以使 单相接地短路电流不超过三相短路电流。 5、所有普通变压器中性点都应经隔离开关接地。 6、选择变压器中性点接地时，应保证在任何故障形式下都不应使电网解列成为中性点不接地的 系统。 7、为防止操作过电压，在投运和停运变压器时，操作前必须将变压器中性点接地，操作完毕后 再断开。
零序电流保护
对零序电流保护的评价
1、优点 零序电流保护〔一般为2～3A〕比相间短路的电流保护〔一般为5～7A 〕有较高的灵敏度。 零序电流保护受系统运行方式变化的影响要相对较小。 当系统中发生某些不正常运行状态时，例如系统振荡、短时过负荷等元件无死区。 结构与工作原理简单。 2、缺点 不能反映相间短路。
1、零序电流速断保护〔零序Ⅰ段〕 2、零序电流限时速断保护〔零序Ⅱ段〕 3、零序过电流保护〔零序Ⅲ段〕
零序电流保护
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(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。
(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
ห้องสมุดไป่ตู้
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
(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。
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
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
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
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
M M
N
Z MK 0
K
Z NK 0
I F0
Z R0
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
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