零序方向元件选择性定子接地保护的分析
零序方向电流保护
05 零序方向电流保护的优缺 点及改进方法
零序方向电流保护的优点
选择性
零序方向电流保护能够根据故障 电流的方向判断故障线路，从而 有选择性地断开故障线路，避免
误操作。
灵敏性
对于接地故障，零序方向电流保护 的灵敏度较高，能够快速检测到故 障并采取保护措施。
可靠性
零序方向电流保护的原理简单，结 构清晰，运行可靠，能够确保电力 系统的稳定运行。
零序电流速断保护
根据系统运行方式和设备参数， 计算出保护装置能够快速切断故 障电流的整定值。
零序过流保护
根据设备正常运行时的负荷电流 和保护装置的可靠系数，计算出 能够保护设备免受过电流损害的 整定值。
零序方向电流保护的时限整定
瞬时速断时限
为了快速切除故障，零序方向电流保护的瞬时速断时限应与线路的短路电流和 继电器动作时间相配合。
在变压器保护中的应用
变压器是电力系统中的重要设备，其 安全运行对于电力系统的稳定至关重 要。
当变压器发生接地故障时，零序方向 电流保护能够快速切断故障绕组，以 减小对变压器的损坏和避免事故扩大。
变压器零序方向电流保护主要用于防 止变压器绕组间的接地故障，通过检 测零序电流的相位和幅值来实现。
在母线保护中的应用
04 零序方向电流保护的应用
在输电线路中的应用
输电线路零序方向电流保护主要用于防止由线 路两侧零序电流相位差引起的接地故障。
当输电线路发生接地故障时，零序方向电流保 护能够快速准确地检测到故障，并切断故障线 路，以减小对整个电力系统的冲击。
零序方向电流保护的配置需要考虑输电线路的 长度、负荷特性以及系统运行方式等因素，以 确保保护的可靠性和选择性。
零序方向电流保护的缺点
华东电网2016年继电保护专业技术技能竞赛上海选拔赛-理论知识竞赛试卷(带答案)
单位________________ 姓名(请用正楷字填写) ____________________ 准考证号_______________________ …………………………………………………………………………………………… 密 封 线 内 不 要 答 题 ………………………………………………华东电网2016年继电保护专业技术技能竞赛上海选拔赛理论知识竞赛试卷满分：100分 时间：120分钟题号 一 二 三 四 五 六 总分 核分人 得分阅卷人一、判断题（每题0.5分，共10分）1、 双重化配置保护所采用的电子式电流互感器一、二次转换器及合并单元应双重化配置。
（对）2、 Q/GDW 441-2010《智能变电站继电保护技术规范》中要求双母双分段接线，按双重化配置四台母线电压合并单元，不考虑横向并列。
（对）3、 GOOSE 报文允许存活时间为5T0，接收方若超过5T0没有收到GOOSE 报文即判断为中断，发GOOSE 断链报警信号。
（错）4、 变压器各侧及公共绕组的MU 均按双重化配置，中性点电流、间隙电流配置单独的MU 。
（错）5、 智能终端具备跳/合闸命令输出的监测功能，当智能终端接收到跳闸命令后，应通过GOOSE 网发出收到跳令的报文。
（对）6、 变电站应配置一套时钟同步系统，宜采用主备方式的时间同步系统，以提高时间同步系统的可靠性。
（对）7、 采用直接采样方式的所有SV 网口或SV 、GOOSE 公用网口同一组报文应同时发送，报文内容应完全一致。
（错）8、 SV 采样值报文接收方应根据采样值数据对应的品质中的validity 、test 位，来判断采样数据是否有效，以及是否为检修状态下的数据。
（对）9、 当SMV 采用组网或与GOOSE 共同组网的方式传输时，用于母线差动保护或主变差动保护的过程层交换机宜支持任意100M 网口出现持续0.25ms 的1000M 突发流量时不丢包。
（对） 10、220kV 及以下智能变电站可配置一套网络通信记录分析系统。
零序方向保护
1采用零序方向保护的意义我国电力系统中性点接地方式有3种：中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地和中性点不接地方式。
110 kV及以上电网的中性点均采用第1种接线方式，在这种系统中发生单相接地故障时接地短路电流很大，故称其为大接地电流系统。
在大接地电流系统中发生单相接地故障的概率很高，可占总短路故障的70%左右，因此要求其接地保护能灵敏、可靠、快速地切除接地短路故障，以免危及电气设备的安全。
大接地电流系统接地短路时，零序电流、零序电压和零序功率的分布与正序分量、负序分量的分布有明显区别：a.当系统任一点单相及两相接地短路时，网络中任何处的三倍零序电流和电压都等于该处三相电流或电压的矢量和，即：? ? 3U0=UA+UB +UC? ? 3I0＝IA＋I B＋ICb.系统零序电流分布只与中性点接地的多少及位置有关，图1为系统接地短路时的零序等效网络。
式中??EΣ——电源的合成电动势；Z0T1、Z0T2——变压器T1、T2的零序阻抗；Z01、Z02——短路点两侧线路的零序阻抗。
当发电厂M侧的变压器中性点接地点增多时，Z0T1将减小，从而使I0和I01增大，I02减小。
反之，I0和I01减小，I02增大。
如果发电厂N侧的中性点不接地，则Z0T2=∞，I01也将增大且等于I0。
两相接地短路时也可得到相应的结论。
c. 故障点的零序电压最高，变压器中性点接地处电压为0，保护安装处的电压U0A=-I0Z0T1，如图2所示。
d. 零序功率S0=I0U0。
由于故障点的电压U0最高，对应故障点的S0也最大。
越靠近变压器中性点接地处S0越小。
在故障线路上，S0是由线路流向母线。
? ? 综上所述，中性点直接接地系统发生接地短路时，将产生很大的零序电流分量，利用零序电流分量构成零序电流保护，可作为一种主要的接地短路保护。
因为它不反映三相和两相短路，在正常运行和系统发生振荡时也没有零序分量产生，所以有较好的灵敏度。
如线路两端的变压器中性点都接地，当线路发生接地短路时，在故障点与各变压器中性点之间都有零序电流流过。
电力系统中性点接地方式及其零序保护
电力系统中性点接地方式及其零序保护电力系统中性点是指发电机、变压器的中性点且指变压器Y形接线，通常情况下，接地中性点管理方式主要有两种，中性点不接地和中性点接地，而中性点接地根据接地方式不同又可以分为中性点经消弧线圈接地以和中性点直接接地。
本文主要介绍了中性点三种接地方式的特点及其在单相接地故障发生时，常见零序保护方式及其特点。
标签：中性点接地方式；零序保护；电力系统0 前言电力系统中绝大多数故障都是单相接地故障。
为提高其动作灵敏性，均装设专门的接地保护装置。
该装置构成简单，易于实现。
通常反映接地故障时的零序电流和电压，称为零序保护装置。
零序保护装置的装设可以使相间短路的保护接线用电流互感器不完全星形接法来实现，简化了设备。
而中性点不接地、中性点经消弧线圈接地系统在发生单相接地故障时，由于故障电流小，线电压仍然对称，系统还可以持续运行1-2小时，故称为小电流接地系统。
除非有特殊要求，该系统的接地保护才作用于跳闸，否则接地保护只作用于信号，提醒运行人员注意。
下面就本人在工作学习过程中的知识点，做一简单介绍。
1 中性点运行方式及其特点介绍1.1 中性点不接地系统当出现故障时，造成单相接地现象，单向回路短路，造成使故障相动作电压降低为零，同时非故障相电压相对升高，成为高线电压。
而中性点电压由于发生偏移变化，等同于一相电压。
接地点电流也因此产生变化，等同于非故障相对地电容电流的和，而数值也因此成为正常运行时单相对地电容电流的3倍。
虽然出现中性点的偏移导致电相、电压以及电流的变化，但线压仍然以对称的形式存在保证对称供应，可以连续继续运行2小时以上。
此外，由于中性点发生接地现象，导致接地容性电流的产生并且较强，因此导致接地点在一定范围内产生电弧，对周边安全造成影响。
此种方法为小电流接地系统方法，通常针对与电流相对较小的电力系统，如6kV以下系统。
1.2 中性点接地系统1.2.1 中性点经消弧线圈接地系统当采用中性点经消弧线圈接地系统时，其正常运行状态下电压、电流以均衡、对称额形式存在。
桥巩水电站定子接地保护无选择性的整改
桥巩水电站定子接地保护无选择性的整改摘要本文介绍了桥巩水电站发电机组定子接地保护无无选择性的整改方案及试验结果。
采用机端电流计算零率功率作为零序功率方向元件,实现两机一变扩大单元接线下的定子接地保护选择。
理论计算与试验结果实现了整改的要求关键词桥巩水电站;定子接地保护;误动;选择性;零序电流采样中图分类号tv74 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)23-0170-02桥巩水电站为红水河第九个梯级电站,共安装8台57mw的灯泡贯流式机组,发电机及变压器采用两机一变扩大单元接线,为检测单台发电机定子线圈及出口短路故障,要求装设带选择性的定子接地保护。
该保护设计采用了综合基波零序电压、三次谐波零序电压、零序功率方向等各判据的工作原理。
要求带选择性的定子接地保护动作后,选择性的跳故障发电机开关。
但2009年6月发生了一起#3机组定子出口母排发生b相接地短路故障,但发电机定子接地保护未能实现选择性跳发电机出口开关,而是同时跳开#3及#4机组的出口开关,因此原设计的发电机组定子接地保护动作未能实现选择性,下面就定子接地保护无选择性动作的原因进行分析,并提出整改方案。
1 无选择性原因分析1.1 桥巩水电站定子接地保护设计方案在桥巩水电站发电机保护招标设计讨论时,针对如何实现定子接地保护的选择性,由桥巩水电站业主与设计院,会同国内大学的有关专家进行了研讨。
研讨后审定,两机一变接线的定子接地保护,实现选择性由零序功率方向作为判别故障元件,从而实现选择性。
保护原理为在中性点不接地电网发生单相接地故障时,存在全系统均存在零序电压,在非故障元件上的电容性无功功率方向由母线流向非故障元件,而故障元件上的电容性无功功率方向由故障元件流向母线。
因此利用零序功率方向可来判定发电机内部是否发生故障,且相对于零流电流保护,零序功率方向保护的灵敏度相对较高。
因此桥巩水电站在发电机保护招标时确定了以零序功率方向来实现接地保护的选择性。
GB50062-92 电力装置的继电保护和自动装置设计规范
电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50062-92主编部门：中华人民共和国能源部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1992年12月1日第一章总则 (1)第二章一般规定 (2)第三章发电机的保护 (3)第四章电力变压器的保护 (5)第五章3～63KV中性点非直接接地电力网中线路的保护 (7)第六章 110KV中性点直接接地电力网中线路的保护 (8)第七章母线的保护 (9)第八章电力电容器的保护 (9)第九章 3KV及以上电动机的保护 (10)第十章自动重合闸 (11)第十一章备用电源和备用设备的自动投入装置 (12)第十二章自动低频减载装置 (12)第十三章同步并列及解列 (12)第十四章二次回路 (13)附录一名词解释 (14)附录二同步电机和变压器在自同步和非同步合闸时允许的冲击电流倍数 (15)附录三本规范用词说明 (15)第一章总则第1.0.1条为了在电力装置的继电保护和自动装置的设计中，贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全可靠、技术先进和经济合理，制定本规范。
第1.0.2条本规范适用于各行业3～110kV电力线路和设备,单机容量为25MW及以下发电机，63MV A及以下电力变压器等电力装置的继电保护和自动装置的设计。
第1.0.3条继电保护和自动装置的设计应选用按国家规定鉴定合格的产品。
第1.0.4条电力装置的继电保护和自动装置设计，除应执行本规范外，尚应符合国家现行的有关标准和规范的规定。
第二章一般规定第2.0.1条电力网中的电力设备和线路，应装设反应短路故障和异常运行的继电保护和自动装置。
继电保护和自动装置应能尽快地切除短路故障和恢复供电。
第2.0.2条电力设备和线路应有主保护、后备保护和异常运行保护，必要时可增设辅助保护。
第2.0.3条继电保护和自动装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求，并应符合下列规定：一、继电保护和自动装置应简单可靠，使用的元件和接点应尽量少，接线回路简单，运行维护方便，在能够满足要求的前提下宜采用最简单的保护。
扩大单元接线发电机定子接地保护方案
1 保护原理
以图 1 所示的两机一变为例，分析扩大单元接线方式发电机区内、区外单相接地故障时 的电气量特征。
GND
G1
QF1
T
GND
Rn
QF3 G2
QF2
Rn
图 1 两机一变扩大单元接线方式 Figure.1 Generators connected as expanding unit
为便于分析，假设每台发电机的容量、定子绕组对地电容、机端电缆对地电容、接地变 压器的变比及其二次负载电阻值均相同。设发电机定子绕组每相对地电容为 Cg ，机端电缆
中性点，其零序等值电路如图 2 所示，分析过程中，忽略了接地变压器的漏阻抗和励磁阻抗， 所有电流、电压均为一次值。
3I&0
QF1
QF2
I&t 0
αE& A
RN
U& 0
3Cg 2
Rf
3Cg 2
3Cl
3CB
3Cl
3Cg RN
图 2 1 号发电机定子接地故障时的零序等值电路 Figure.2 Zero-sequence equivalent circuit of stator earth fault in # 1 generator
（1）
设计中通常取 RN = 1 [3ω ⋅ (Cg + Cl + CB )] 。
1.2 发电机定子接地故障的零序等值电路
假设图 1 中 1 号发电机发生定子接地故障，接地故障点位于定子绕组 A 相距中性点α 处，
接地过渡电阻为 R f ，定子绕组的对地电容分布均可等效地各以 0.5Cg 集中于发电机机端和
3I&0 = −U& 0 ⋅ (1 / RN + j ⋅3ω ⋅ C g )
11型微机零序保护拒动分析
11型微机零序保护拒动分析由鹤岗电业局11型微机保护历史事故教训，总结出11型微机保护如果经大电阻接地故障，零序保护受3U0闭锁值影响，将造成11型微机保护零序元件拒动，建议措施退出3U0突变量闭锁及零序末段方向元件，并简述工频变化量方向元件新原理，弥补11型微机保护零序方向元件存在死区缺陷。
标签：微机保护零序保护3U0突变量闭锁零序功率方向工频变化量方向0 引言11型微机线路保护装置是由单片机实现的数字式高压线路保护装置，主要由相间、接地距离保护、零序电流方向保护及三相一次重合闸构成，具有着常规保护所无法比拟的高可靠性，但是如果由于使用上的不当，又会引起不应发生的事故，给电力系统安全运行带来威胁。
1998年的3月和1998年的6月，在鹤岗局金山一次变及伊春一次变各发生一次接地故障，因3U0闭锁问题使用不当，造成11型微机保护的零序元件拒动，从两次110KV线路接地故障后的11型微机保护报告分析，具有一定的代表性，因此，本文就此问题进行深入的探讨。
1 11型线路微机保护装置存在的问题1998年1月，鹤岗局金山一次变新投，该变电所110kV线路保护均为许继公司生产的WXH-11/F型微机保护，在保护投运前的检验中，继电人员发现，用微机试验仪模拟较大电阻接地故障时，总是发生零序保护拒动现象。
當时，继电人员经多次试验后比较分析，零序保护拒动与定值中投入3U0突变量闭锁有关，因为它是零序保护动作的门槛，说明书中解释其功能为：为防止CT断线及电压回路不平衡分量较大，引起灵敏的零序末段误动而设，但说明书中的3U0突变量闭锁值固定为2V，而我们模拟的单相接地故障经WXH-11/F保护采样报告3U0=UA+UB+UC计算已达到6V左右，再经过在几套同型号11型微机保护上多次模拟同样的故障，证明11型微机保护的3U0突变量闭锁值的确与说明书中不符，3U0突变量闭锁门槛在6.2~6.8V不等，即使采用模拟PT断线后，由WXH-11/F 外部3U0位置加入零序保护门槛电压的方法，3U0突变量闭锁值也在6V左右，居高不下。
电气二次系统题库
电气二次系统一、填空题1.瓦斯保护二次回路一点接地时，应将重瓦斯保护改投（信号）位置。
2.在通常情况下，电气设备不允许（无保护）运行，必要时可停用部分保护，但（主保护）不允许同时停用。
3.运行中禁止打开保护装置柜门，禁止在集控室继保小室内使用（无线）通讯设备。
4.发电机定时限过负荷保护反映发电机（定子电流）的大小。
5.发电机定子绕组的过电压保护反映（端电压）的大小。
6.发电机定时限负序过流保护反映发电机定子（负序电流）的大小，防止发电机（转子表面）过热。
7.相差动高频保护的工作原利用（高频）信号来比较被保护线路两端的电流（相位）。
8.在保护范围内发生故障，继电保护的任务是: （自动）的、（迅速）的、（有选择）的切除故障。
9.反映电流的过量而动作，并通过一定的延时来实现选择性的保护装置，称为（过电流保护）。
10.电气二次设备是与一次设备有关的（保护）、（信号）、（控制）、（测量）和操作回路中所使用的设备。
11.在变压器瓦斯保护动作跳闸的回路中，必须有（自保持）回路，用以保证有足够的时间使断路器（跳闸）。
12.自动调整励磁装置，在发电机正常运行或发生事故的情况下，能够提高电力系统的（静态）稳定和（动态）稳定。
13.在 110kV 及以上的中性点直接接地的电网中，发生单相接地故障时，由于零序电流的分布和发电机电源（无关），且零序电流的大小受（电源）影响较小，所以系统运行方式的变化对零序保护的影响也较小。
14.线路零序保护装置的动作时限必须按时间（阶梯）原则来选择以保证动作的（选择）性。
15.当线路两侧都有接地中性点时，必须采用（零序功率）方向元件，才能保证零序电流保护的（选择）性。
16.距离保护是反映故障点到保护安装处的（电气）距离并根据此距离的大小确定（动作）时限的保护装置。
17.加入功率方向继电器的电流和电压，进行一定的（相别）组合这种组合叫做功率方向继电器的（接线方式）。
18.在 110kv 及以上的大电流接地系统中，在任何一点发生（单相接地）短路，系统都会出现零序分量即零序电流和（零序）电压。
尼尔基发电厂定子接地保护研究
尼尔基发电厂定子接地保护研究周金龙(嫩江尼尔基水利水电有限责任公司，黑龙江齐齐哈尔161000)摘要：100％定子接地保护对单元接线的机组比较适用，但对于扩大单元接线的方式，2台或是3台发电机共同接于一条母线时，由于发电机之间的交流阻抗较小，趋近于O，由3／)0和3∞组成的100％定子接地保护缺乏选择性。
结合尼尔基发电厂的实际情况分析了目前100％定子接地保护在扩大单元接线的机组中存在的问题，并介绍了具有选择性的定子单相接地保护。
关键词：扩大单元；行波电流；定子接地；保护St at or G r oun di ng P r ot ec t i on St u dy of G ener at ors f or N i e r j i H yd r opow er Pl a ntZho u Ji nl ong(N enj i a ng N i er j i W at er and H ydr opow er Co．，lad．，Q iqi har H e i l ongi i ang161000)A bs t r a ct：The100％st at or gr oundi ng pr ot e ct i on c om posi ng by3U o and t he3∞i s sui t ed f or t he uni t connect i on ofgen er at or—t r ans f or m er,a nd Jac ks s el ect i vi t y f or t he exp and ed unit co nnec t i o n of t w o or t hr ee gener at or s t o one t r a nsf o r m er as t he al t er nat i ng-cur r e nt i m pe da nce bet w e en gen er at o r s C L O SE S t o ze r o．The gen er at o r s i n N i erj i H ydr opow er P l ant adopt e x pa n ded uni tconn ect i on．ar i d t he def e ct s of t he100％s t a t or gr oundi ng prot ect ion肿analyzed a nd t he si ng l e—ph ase s t a tor gr oundi ng pr ot ect i on w i t h s el ect i vi t y i s pr oposed．K e y W or ds：expanded uni t co nne ct i o n；t r a vel i ng-w av e cur r ent；s t at or gr ou ndi ng；pr ot ect i on中图分类号：TM772(235)，文献标识码：A文’章编号：0559—9342(2010)08-0076-02尼尔基水电站装机4X62．5M W．发变组采用扩大单元接线方式。
基于光学CT的选择性定子接地保护在“两机一变”扩大单元接线方式的应用
基于光学 CT的选择性定子接地保护在“两机一变”扩大单元接线方式的应用摘要：蜀河水力发电厂为灯泡贯流式水轮机，采用“两机（机组）一变（主变）”扩大单元接线方式，发电机定子接地保护采用基波零序电压与三次谐波电压原理构成，无选择性问题，导致事故范围扩大。
安装全光纤的零序电流互感器（光CT）实现选择性，防止事故范围的扩大。
此原理已在蜀河水力发电厂发电机上投入使用，总结、积累操作实际经验，为同类型机组调试技术管理提供技术经验。
关键字：两机一变扩大单元接线；定子接地保护；选择性1引言蜀河水电站位于陕西省旬阳县境内的汉江上游，是汉江上游的第六个梯级电站。
电厂共安装6台灯泡贯流式机组，总装机容量 270MW，单机容量为45MW。
发电机出口采用13.8KV电压等级，“两机一变”扩大单元接线方式，由110KV电压等级三回出线并入陕西电网[1,2]。
定子接地保护采用基波零序电压与三次谐波电压原理构成。
对于扩大单元接线方式的发电机组，均存在无选择性或选择性差的问题，即任一台发电机发生定子接地故障时，所有并列运行的发电机定子接地保护均将动作，存在事故范围扩大、无法及时故障定位、排查故障耗时长等问题[3,4]。
机组保护装置采用的是南京南瑞继保工程技术有限公司PCS-985RS装置。
保护系统配置RCS-985RS主保护及后备保护装置各一台，共计1面保护控制柜。
蜀河水力发电厂定子接地保护因无选择性的问题分别于2012年一号发电机出口母排A相接地造成一号机定子接地保护动作，导致同一单元二号机定子接地保护动作和2014年六号发电机A相定子金属性接地造成六号机定子接地保护动作，导致同一单元五号机定子接地保护动作，扩大事故范围、无法及时故障定位、排查故障耗时长等问题。
2020年蜀河水力发电厂结合保护装置改造对定子接地保护因无选择性的问题，克服现有定子接地保护原理在扩大单元接线机组上无选择性的不足，避免在“两机一变”扩大单元接线方式下并联运行的发电机，由于任意1台发电机发生接地故障而导致所有发电机的定子接地保护均动作，造成发电机非停事件的发生[5,6]。
零序电流的保护与整定 精品
零序电流的保护与整定1 绪论1.1 本课题研究背景及意义在中性点直接接地的电网中，接地故障占故障总次数的绝大多数，一般在90%以上。
线路的电压等级愈高，所占的百分比愈大。
母线故障、变压器差动保护范围内高压配电装置故障的情况也类似，一般也约占70%~80%。
明显可见，接地保护是高压电网中最重要的一种保护[4]。
该电网为中性点直接接地电网，对于系统中发生的接地故障，必须配置相应的保护装置。
一般装设多段式零序电流方向保护，根据重合闸方式的不同，零序电流方向保护可采用三段式或四段式，根据非全相运行时，线路零序电流大小的不同，零序电流保护可能有两个一段或两个二段。
对重要线路，零序电流保护的第二段在动作时限和灵敏系数上均应满足一定要求。
当电网结构比较复杂时，运行方式变化又很大时，零序保护的灵敏度可能变坏，应考虑选择接地保护，以改善接地保护性能，但是为了保护经高阻抗接地故障时相邻线路有较多的后备保护作用，同时也为选择性的配合，在装设接地保护的线路仍设有多段式零序电流方向保护。
因此合理配置与正确使用零序保护装置，是保障电网安全运行地重要条件。
从电网安全运行地角度出发，电网对継电保护装置提出了严格地“四性”要求，即选择性、速动性、灵敏性、可靠性；因此，电网中継电保护定值的整定计算工作，一直是継电保护人员地一项重要工作，它直接关系到电网运行的安全，做好这项工作是电网安全运行地必要条件。
本设计中，我通过零序电流保护和自动装置的设计配置原则，综合运用所学专业知识，对电网的零序电流保护科学地进行整定。
1.2 继电保护的发展概况机电保护技术是随着电力系统的发展而发展起来的。
电力系统中的短路是不可避免的。
短路必然伴随着电流的增大，因而为了保护发电机免受短路电流的破坏，首先出现了反应电流超过一预定值的过电流保护。
19世纪90年代出现了装于断路器上并直接作用与断路器的一次式（直接反应于一次短路电流）的电磁型过电流继电器。
1901年出现了感应型过电流继电器。
继电保护课后题答案
1. 什么是继电器的返回系数？返回系数都是小于1的吗？提高返回系数？P12答：返回系数=返回电流/动作电流；过电流继电器的返回系数恒小于1。
减小摩擦转矩，减小转动部分的重量，减小剩余转矩。
2. 试述对继电保护的四个基本要求的内容。
P4-P5答：（除了知道保护四性及其含义，更应该能够理解并运用，如懂得对某故障对某保护引起的保护起动、返回或动作进行四性的评价。
）1) 选择性：电力系统有故障时，应有距离故障最近的保护装置动作，仅将故障元件从电力系统中切除，是停电范围尽量缩小。
2) 速动性：快速切除故障可以提高电力系统并联运行的稳定性。
3) 灵敏性：指对于其保护范围内发生任何故障活不正常状态的反应能力。
4) 可靠性：是指在规定的保护范围内发生了属于它应该动作的故障时，它不应该拒绝动作，而在其他不属于它应该动作的情况下，则不应该误动作。
3. 瞬时速断的整定点在哪？为保证选择性，保护装置的起动电流应按躲开下一条线路出口处（如D2点即B 变电所）短路时，通过保护的最大短路电流（最大运行方式下的三相短路电流）来整定。
即)3(max 2mav B d k D d dz I K I I ••••=>4. 定时限的动作时间级差主要考虑拿下因素？应包括故障线路断路器的跳闸时间1QF t ,故障线路保护1时间继电器的实际动作时间比整定值延迟1.t t 才能动作，保护2时间继电器可能比整定的时间提早2.t t 动作，还应包括测量元件延迟返回的惯性时间2.in t ，在增加一个裕度时间r t 。
△t=1QF t +1.t t +2.t t +2.in t 。
5. 定时限Ⅱ段和定时限Ⅰ段的配合点在何处？6. 在过电流保护段的整定公式中都应有哪些系数？1）整定值计算的原则：电动机的自起动电流大于其正常运行的电流，引入一个自起动系数MsK 来表示自起动时最大电流max .Ms I 与正常运行时最大负荷电流m ax .L I 之比。
(完整word版)《电力系统继电保护》课程教学大纲
《电力系统继电保护》课程教学大纲一、课程简介课程名称：电力系统继电保护英文名称：Principles of Power System Protection课程代码：0110355 课程类别:专业课学分：4 总学时：52（52理论+12实验）先修课程:电路、电子技术、电机学、电力系统分析课程概要：《电力系统继电保护》是理论与实践并重的一门课程，是从事电力系统工作的人员必须掌握的一门专业课程，主要介绍电力系统继电保护的构成原理、运行特性及分析方法。
其目的和任务是使学生掌握电力系统继电保护的基本原理、整定计算及其运行分析方法，为学生毕业后从事电力系统及相关领域的设计制造、运行维护和科学研究工作打下理论及实践基础.二、教学目的及要求本课程的教学目的是：本课程是在分析复杂的电力系统故障状态的前提下讲述保护构成原理、配置及动作行为的，并配以一定的实验。
故而是一门理论与实践并重的学科。
使学生深刻理解继电保护在电力系统中所担负的任务，并通过本课程学习，掌握电力系统继电保护的基本原理，基本概念，考虑和解决问题的基本方法及基本实验技能，为毕业后从事本专业范围内的各项工作奠定专业基础。
通过本课程的学习要求同学们掌握电力系统的基本知识；通过课程教学，使学生掌握电流保护、方向性电流保护、距离保护和差动保护等几种常用保护的基本工作原理、实现方法和应用范围、整定计算的基本原则和保护之间的配合关系；使学生了解电力系统各主要一次主设备(发电机、变电器、母线、送电线路)的故障类型，不正常运行状态及各自的保护方式；使学生了解各种继电器（电流、方向、阻抗）的构成原理、实现方法、动作特性和一般调试方法，熟悉常用继电保护的实验方法。
三、教学内容及学时分配第一章绪论（4学时）掌握电力系统继电保护的任务、基本原理、基本要求及发展概况。
重点：继电保护的任务、对继电保护的基本要求。
难点:继电保护的选择性和灵敏性。
第二章互感器及变换（6学时）掌握电流互感器、电压互感器的工作原理、注意事项、动作特性及三种接线方式；变换器和对称分量滤过器的工作原理、整定计算原则，根据电流、电压的特点及制定保护方案.第三章电网的电流电压保护 (8学时)掌握电流继电器的工作原理、无时限电流速断保护及带时限电流速断保护的工作原理、定时限过流保护、电压、电流联锁速断保护、晶体管电流保护装置、三段式电流保护装置、反时限过电流保护整定计算原则及接线方式、动作特性及接线方式。
定子接地保护原理与定子接地保护方案
定子接地保护原理与定子接地保护方案有关定子接地保护原理，定子接地保护的方案，包括零序电流定子接地保护、基波零序电压定子接地保护、三次谐波电压型定子接地保护以及外加电源式定子接地保护等。
一、零序电流定子接地保护由单相接地故障特点可知，对直接连在母线上的发电机发生内部单相接地时，外接元件对地电容较大，接地电流增大超过允许值，这就是零序电流接地保护的动作条件。
这种保护原理简单，接线简单。
但是，当发电机中性点相近接地时，接地电流很小，保护将不能动作，因此零序电流保护存在肯定的死区。
二、基波零序电压定子接地保护单相接地时零序电压U0＝αEph，Eph为故障相电动势，可将之作为保护动作参量。
此基波零序电压可以在机端或中性点处获得，对于发电机中性点经配电变压器接地的情况，基波零序电压可取自配电变压器的二次电压。
这种保护重要应用于发电机变压器组接线方式，它的一个突出优点是即使在单相接地电流很小的情况下也可以采纳，但是由于在发电机中性点处存在位移电压，该保护不可避开的在中性点相近存在死区，且当经过过渡电阻接地时灵敏度不高。
三、三次谐波电压型定子接地保护发电机正常运行时，中性点三次谐波电压比机端三次谐波电压大，而在中性点相近发生接地故障时，机端三次谐波电压增大，中性点三次谐波电压降低。
利用单相接地故障前后发电机中性点与机端处三次谐波电压变化特点构成三次谐波电压型定子接地保护。
由三次谐波电压构成的保护动作判据总的来说有两大类，一种是利用机端或中性点单侧三次谐波电压构成的保护，其判据为＜a（阀值），这种保护特别简单，在国外仍有应用，但是灵敏度较低，且保护范围较小，受运行工况影响很大。
另一种是由机端和中性点双侧三次谐波电压构成的判据，可以保护距中性点约50％的范围，但灵敏度并没有得到很大的提高。
而后者引入了幅值和相角调整系数，可以减小动作量降低制动量，从而提高保护的灵敏度和牢靠性，而且此方案还可单独完成定子接地的100％保护。
长洲水利枢纽发电机选择性定子接地保护设计
可以用零序方 向来保证定子接地保护的选择性 ， 的需要尤为迫切。如何确定长洲水利枢纽发电机定 据 ，
作者简介 ： 杰梅 （９ ６ ， ， 林 １ ７ 一）女 广西隆安人 ， 工程师， 学士主要从事 电气二次设计工作 ， － ｉ ｌｊ ＠ｇ ｅ ． ｒ ； Ｅｍａ ： ｍ ｘｄ ｃ ｌｉ ｎ ｏ ｎ 丘 ￣ （９ ０ ， 广 西陆川人 ， ，１８ 一） 男， 工程师， 主要从 事电气二次设计工作 ， － ａ ：ｉ ｏｇ ｘｄ ∞ ； Ｅ ｍ ｉ ｑ ｄ ｎ ＠ｇ ｅ ． ｌ ｕ ／
定 子绕 组单相 接 地故 障是发 电机 常见 的故 障之
能力的设备供货商共 同研究和实施是长洲水利枢纽 主设 备保 护设计 的重点 。
它往往是导致更为严重的绕组 内部故 障发生 的 先兆 ， 如不及时检测和处理 ， 容易引起故障点局部过 热， 危及 定子 绕 组 ， 响发 电机安 全 运 行 ＿ 。 因此 ， 影 １ Ｊ
精度的限制 ， 因此该设计方案的关键技术之一是如 何装设机端零序 Ｔ Ａ并确定 Ｔ Ａ变 比等技术参数 ， 保证 Ｔ Ａ的传变精度 。 长洲发电机主引 出线采用 电缆出线 ， 每相采用 ４ ２０ ２ 根 ４ 伽ｎ 的电缆进行并联 ， 经与多家 Ｔ Ａ设计 及生产 厂家 进行 技 术 交 流 ， 调研 广 东 飞 来 峡 电站 并
谈
１２ ０
涛（９２ ， 江苏溧 ＩＡ 程调试工作， ｍ ｉｔ ｔ ａｉｅｙ． ｉ Ｅ— ａ： ｎ＠ｎｒｒａｓ１－ ｌａ —ｌ ２ｉ ｏ１ 。
林杰梅 ， 丘
栋， 谈
涛： 长洲水利 枢纽 发电机选择性定子接地保护设计
围 。行 波保 护是现 行 的一种 具有 选择 性 的定 子 接地 保 护方 法 Ｌ ， 是 由于 发 电机 所 对 应 的行 波 首 半 波 １但 Ｊ 持 续 时间很 短 ， 该保 护 的测量 和判 定有较 大 困难 ， 使
选择性定子单相接地保护方案浅析
（ｃｏ ｌ ｆ ｌｃ ｉａ Ｅ ｇｎｅｉｇ Ｗｕ ａ １ ｅｓ ｙＷｕ ａ ３ ０ ２ Ｃ ｌ ａ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｅｔｃ ｌ ｎ ｉｅｒ ， ｂ ｎＵｌｖｒｉ ， ｈ ｎ４ ０ ７ ， ｌｈ ） Ｅ ｒ ｎ ｉ ｔ ｉ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｏｎｔ ｅ ａ ｉ ｏ ａｙ ｉ ｇ ｔ ｅｃ ａ ａ ｔｒｓｉｓｏ ｅ ｅ ａ ｏ ｔｔ ｎ ｉ ｇ ｓｎ ｌ ｈ ｓ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ： ｓｓ ｆ ｎ ｌ ｚ ｎ ｈ ｒ ｃ ｅｉ ｔ ｆｇ ｎ ｒ ｔｒｓａｏ ｗｉ ｄ ｎ ｇ ￣ｐ ａ ｅｅ ｒ ｈ ｂ ａ ｈ ｃ ｒ ｉ ｈ ｆ ｕｔ ｈ ｈ ｓｓ ｓｍｐ ｙ ｐ ｅ ｅ ｔ ｓ ｍｅ ｎ ｒ ｌ ｇ ｎ ｒ ｔ ｒ ｓ ｔ ｒ ｓ ｇ ｅ ｐ ａ ｅ ｅ ｒｈ ｆ ｕ ｔｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ａｌ ．ｔ ｅ ｔ ｅ ｉ ｉ ｌ ｒ ｓ ｎ ｓ ｏ ｏ ｍａ ｅ ｅ ａｏ ｔ （ ｉ ｌ — ｈ ｓ ａ ｔ ａ ｒ ｔ ｉ ａ ） ｎ ｌ ｃ ｏ ｓ ｈ ｍｅ ，ｐ ｉ ｔ ｏ ｔ ｔ ｍｐ ｒａ ｃ ｆ ｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ｎ ｌ ｚ ｓ ｄ ｔ ｉ ｄ ｙ ｔ ｅ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ｃ ｅ ｓ ｏ ｎ ｓ ｕ ｈ ｉ ｏ ｔ ｅ ｏ ｒ ｔ ｃ ｏ ，ａ ａ ｙ ｅ ｅ ａ ｌ ｌ ｈ ｒｎ ｉ ｌ ，ｍｅ ｉ ｄ ｅ ｎ ｉ ｅ ｒｓ ａ ｔ ｎ
维普资讯
２０． ０ ７№３
大 电 机 技 术
选择性定子单相接 地保 护方 案浅 析
李振强 ，吕 萍，张彦昌 艳 （ 武汉大学电气工程 学院，湖北 武汉 ４０ ７） ３ ０２
［ 摘 要］ 在分析了发电机定子绕组单相接地故障特点的基础上 ，简要阐述了常见的定子单相接地保护方案
了展望—— 小波变换在选择性定子单相 接地 保护中有 着广泛 的理论价值和应用前 景。 ［ 关键词］ 定子单相 接地 ； 选择性 ；保 护方 案 ［ 中图分 类号 ］ Ｍ３７ Ｔ ０ ［ 文献标识码］ Ａ ［ 章编 号］ ００３８ （０ ７ ３０１— 文 １０— ３ ２０ ）０— ３０ ９ ０ ４
浅析零序电流有功分量接地选线保护原理
浅析零序电流有功分量接地选线保护原理摘要本文在对常用的接地选线保护原理进行分析比较的基础上,重点分析了零序电流有功分量方向保护原理。
关键词零序电流;分量接地;选线保护0 引言我国城乡配电网均属于小电流接地系统,即中性点不接地或经消弧线圈接地系统,近年也出现了电阻接地方式。
小电流接地系统最大的优点是发生单相接地故障时,系统中单相接地电流很小,并不破坏系统线电压的对称性,系统可继续运行1h~2h。
但是,长时间的接地运行,极易形成两相接地短路,弧光接地还会引起全系统过电压,致使接地选线保护难度很大。
为此,生产实践中希望装置能尽快准确地选出故障线路,使之与系统隔离,以防止故障的进一步扩大。
因此,接地选线保护装置近年来在现场得到了广泛应用,为保证电网的安全运行起到了积极的作用。
但目前部分装置在使用中的表现并不能令人满意,误动、拒动现象时有发生。
1 现有接地选线装置原理基于小电流接地系统发生单相接地故障时出现零序电流及零序电压等特点,目前电力系统中的小电流接地选线装置的各种选线原理分析如下:1)零序电流比幅法:利用流过故障元件的零序电流在数值上等于所有非故障元件的对地电容电流之和,即故障线路上的零序电流最大,所以只要通过比较零序电流幅值大小就可以找出故障线路。
但这种方法受线路长短、系统运行方式及过渡电阻大小的影响,且系统中可能存在某条线路的电容电流大于其它所有线路电容电流之和的情况,装置易发生误动。
2)零序电流相对相位法:利用故障线路零序电流与非故障线路零序电流流动方向相反的特点,分别从线路流向母线或由母线流向线路,就可以找出故障线路。
但这种方法在线路较短,零序电压、零序电流值较小时,相位判断困难,不能适用于谐振接地时完全补偿、过补偿运行方式。
3)谐波分量法。
谐波分量法分为5次谐波大小和方向,各次谐波平方和等方法。
5次谐波大小和方向法,当单相接地故障时,由于故障点、线路设备的非线性影响,在故障电流中存在着谐波信号,其中以5次谐波为主。
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大故 障 范 围 。文 中计 算 分析 了一 种基 于零 序 方 向元 件 的 选择 性 定子 接 地保 护 ， 通过 现 场 试 验 数据 ， 证 了该 原 理 的正 论
对应 的零 序等值 电路 如图 ２所 示 ３ ＝一 ｉ
‘ Ｎ
一３ （ ，＋Ｃ ） Ｍ Ｃ 。×
（） ２
由式 （ ）式 （ ） ： １、 ２得
Ｉ＝３ ∞＋Ｉ １ ０＝一ｊ Ｃ ３∞（ ＋Ｃ ） １×
９ ０。 。
（） ３
由式 （ ） 合 成零 序 电流 ，滞 后 机端 零序 电压 ３得 ０ （ ） 台机组试 验数 据分析 。以某 电站 ５号机组 ２单
为 ２ ２Ａ． ０ 中性点 接 地 变二 次 负 载 为 尺＝０２ ， ． Ｑ ４
中 性 点 零 序 Ｔ 变 比 为 ６ ０ １ 在 发 电 机 开 关 柜 Ａ ０ Ａ。
机 端 断路器 下端 口用 铜辫 子线 设 置短 路 点 ，手动 增 加励 磁 ． 使机 端 电压 达 到 Ｏ７ Ｖ。计算 发 电机 机端 ． ｋ ５ 电压二 次值 ：
确 性 与 可行 性 。
关键 词 ： 选择 性 保 护 ； 大 单元 机 组 ； 子 接 地故 障 ； 扩 定 零序 方向 ； 电机 发
中 图分 类 号 ：Ｍ７ Ｔ ７ 文献标 志码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ ９ ０ ６ （０ ０ ０ —０ ０ ０ １０ — ６ ５ ２ １ ）５ ０ ４ — ４
・
３ ／ 。＝０
， ０＝３ ｔ ，０ １＋ ０
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７０ ５
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６ ００
：５ １ １ ７ ｍＡ
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由式 （ ） ５ 可得 ， 在忽 略一切 感抗 、 抗 的影 响 下 ， 容 中性 点零序 电流滞后 零序 电压 ０ 。
Ｔ
由式 （） ２计算 机 端零 序 电流 ： Ｔ
随着 水 电技 术 的 日益发展 ．很多 单机容 量小 的
机组采取扩大单元接 线方式 ． 以降低建设 成本 扩 大 单元接线 方式 中 ， 电机 中性点 经配 电变压器 接地 ， 发
任一 台发 电机发生定 子接 地故 障 ．会导 致并列 运行 的多 台发 电机 同时跳 闸ｎ ． 响 了机 组 的安 全 高效 ］影
江
４ ０ ２１ ０ ０年 ９月
苏
电
机
工
程
第 ２ ９卷 第 ５ 期
Ｊａ ｇ ｕＥｌｃ ｉａ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｉｎ ｓ ｅ ｔ ｃ ｌ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｒ
零序方 向元 件选择性定子接地保护 的分析
谈 涛 ， 俊， 陈 王 翔， 徐 金
（ 南京南 瑞继保 电气 有限公 司 ， 江苏 南京 ， １ ０ ２ ０ ） １ １
分区 内和区外故 障 。业 内提 出过一种 基于行 波方 向 的定 子接 地保护 。 原理 上能正 确区分故 障范 围 ， 但是 由于行波只在故障 瞬时 ０ ～０ ｍｓ ． ． ２ ３ 时间 出现 ．现有 的保 护很 难捕捉 ． 目前 尚处 于理论研究 阶段 …。
１２ 相关 理论计 算和 数据分 析 ＿
运行 。 以必 须寻找 一种 能够正确 区分机 组 区内 、 所 区
外故 障的定 子接地保护 ． 的定子接地 保护一般 采 现有 用基 波零序 电流 ． 基波 零序 电压 、 次谐 波和低频 注 三
图 ２ 零序 等 效 网 络 图
入信号 等方法 ． 虽然 这些方 法能有 效地保 护 １ ０ ０ ％定 子接地 ．但是用 于扩 大单元接 线机组 上依然 不 能区
三机一 变扩大单 元接线 方式如 图 １ 示 。为 了 所
计算 方便 ， 假设 同一 个单元机 组 的容 量 、 子绕组 对 定
地 电容 、 机端 出线 电缆 对地 电容 、 变压 器低压 侧母排
图 ３ 单 台机 组 区外 故 障
对地 电容 、 接地 变 以及 二次负 载 的参 数均相 同 。 ｌ 图
（ ） 台机组 区外故 障理论 计算 。 １单 假设 在发 电机 出 口开关 下端 发生单 相金 属性接 地 ．零 序 网络 图如
图 ３所示 ．不 考虑接 地变 压器漏 阻抗 和接地 变压器 励 磁绕组 的影 响 。
ＴＡ
１ 理 论分 析
１１ 以三机一变 扩大单 元接线 方式为 分析模 型 ．
７９ Ｖ ５ ． ３ ．３Ｖ． ．７ｋ ／７７ Ｖ／３３ 中性点 接 地 变变 比为 １ ． ４ ３８
谈
涛 等 ： 序 方 向 元 件 选 择 性定 子 接 地保 护 的分 析 零
４１
ｋ ／３ １３ｖ）． 端 零 序 电 流 互 感 器 （ Ａ） 比 Ｖ ２ ０Ｖ（７ 机 Ｔ 变
试验数据为计算模型 ， 该机组具体技术参数为 ： 电机 发 额定容量为 ４ ２ＭＷ ， 电机额定 功率因数为 ０ ２， 发 ． 机 ９
图 １ 扩大 单 元 接线 方 式
收 稿 日期 ：０ ０—０ －０ 修 回 日期 ：０１ —０ — ０ ２１ ５ ６： ２ ０ ５ ３
端额定 电压 为 ｌ． ｋ 机端 电压互感器 （ ｖ） 比为 ３ Ｖ， ８ Ｔ 变
０２ ． ４× （ ３ — — ／＝ ｔ ｏ
—
以某 电站 ５号机 组试 验数 据 为计算 模型 ．计 算 分 析试 验数 据 。在发 电机 出 口汇流母 排 用铜辫 子线 设 短路 点 ．手 动增加 励磁 使机 端 电压达 到 ０７ Ｖ。 ．５ｋ
： × ７．４ ＝ ５ ４ ５ ７ ． ３ Ｖ
图 ５ 单 台 机 组 区 内 故 障
中性 点零 序 电压 二次 值 ：
。＝ （ × ） × ＿５ ３Ｖ － ４
器漏 阻抗 和接 地变 压器 励磁 绕组 的影 响 。
一
。
计算 中性 点零 序 电流 ：
（ ．３×百 ０ ） ５４ ２ ３ ４ ３×百 ）