(试讲正式)线路零序方向电流保护原理PPT
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【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。
零序保护原理.pptx
们，在正、反方向接地短路时零序电压超前
零序电流的角度都只与保护安装处与短路方
向相反一侧零序阻抗的阻抗角有关。在正方
向短路时，零序电压超前零序电流的角度是
保 个
护
安，装角处度反是方一向个零负序角阻，抗零的序阻电抗流角超1再8前0反0 于一
零序电压。在反方向短路时，零序电压超前
零序电流的角度是保护安装处正方向零序阻
将三倍零序电流往超前方向旋转一l 个 角，得到3相I0 3I0e jl
量 l3I0 ，式中 为线路零序阻抗的阻7抗80 角，例如为 ，
按 的
下 共
式 轭
求 相
得 量
该 与P电 电0 流 压Re相 乘3U量 积 0 的3Iˆ实0与 部零3U）序0 ：电3I压0 c产os生 的l有
功
功
率
（
电
流
(5)
抗的阻抗角，角度是正角，零序电流滞后于
零序电压。正、反方向短路时零序电压超前
于零序电流的角度截然相反，因此可用以区
分正、反方向短路。（3）和（4）两式是构
成零序方向继电器的基础。
第5页/共9页
零序方向继电器的实现方法
• 按零序功率的幅值比较方式实现
• 900系列线路保护中的零序方向继电器采用本方法实现。首先
器配合的零序电流继电器的定值，这些也都是为了使反方向
方向元件更加灵敏，使它动作后闭锁优先。
• 在零序电流方向保护中使用第7的页/零共9序页方向继电器无需正、反方
零序方向继电器的性能评述
㈠ 正方向短路和反方向短路时零序电压和零序电流的夹角截然相反， 动作边界十分清晰，因此性能良好，有良好的方向性。
㈡ 继电器的动作行为与负荷电流无关，与过渡电阻大小无关。 负荷电流是正序电流，因此负荷电流的大小不会影响零序方向继
(试讲正式)线路零序方向电流保护原理PPT课件
大接地电流系统线路零序 电流方向保护原理
2021
1
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
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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3.零序电压、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
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。
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6
4.大电流接地系统与小电流接地系统比较
2021
7
5.零序电流方向保护的时限特性
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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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3.零序电压、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
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。
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4.大电流接地系统与小电流接地系统比较
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5.零序电流方向保护的时限特性
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(试讲正式)线路零序方向电流保护原理
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。
4.大电流接地系统与小电流接地系统比较
5.零序电流方向保护的时限特性
零序反时限过电流保护特性方程为
：
TP—时间系数； IP—零序电流反时限启动定值
；
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
谢谢！
大接地电流系统线路零序 电流方向保护原理
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。
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。
3.零序电压、电流和序电压最高，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 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。
继电保护课件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。
小电流接地选线
❖ 小电流接地选线功能的实现采用的设计思 路是：“分散采集、集中判别”。在单相接 地（出现零序电压）时启动选线功能。首先 把各出线的零序电流计算出来，然后计算各 出线的零序电压与零序电流夹角。然后选出 零序电流大小与夹角大小选出故障线路。该 方法需要收集各条出线的零序电流与母线的 零序电压。
大接地电流系统接地保护
❖ （1）零序电压 故障点Uk0最高,离故障点越远, Uk0 越低.变
压器中性点接地处Uk0=0 ,如图(a)所示。 (2) 零序电流 其数值和分布与变压器中性点接地的多少
和位置有关，而与电源的数目和位置无关。
（3）零序电压和零序电流的相位 在正方向短路下，保护安装处母线零序电压与零序
U k01 3(U kA U kB U kC )E A
电压相量图：
U kC E C
E A
U k 0
U kB
E B
3U 0
U k0 E A
I0 L1
I0 L 2
I0L3
单相 接地 故障 特点
1、全系统都出现零序电压、且零序 电压全系统相等。
2、非故障线路零序电流由本线路对 地电容形成。
3、故障线路零序电流由全系统非 故障线路、元件对地电容形成。
继电保护课件输电线路的零序电流保护
§1 为什么要单独装设零序保护
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。
继电保护课件ppt零序电流保护培训讲解
在整定零序电流保护时，应与系统中 的其他保护装置进行合理配合，以确 保整个系统的保护效果。
考虑负荷电流的影响
在整定零序电流保护时，应充分考虑 负荷电流的影响，以确保在故障发生 时保护装置能够准确动作。
零序电流保护的灵敏度校验
1 2
进行区内故障校验
在灵敏度校验时，应模拟系统可能发生的区内故 障，以确保零序电流保护能够快速、准确地切除 故障。
零序电流保护的原理
零序电流的检测
通过零序电流互感器检测到电力系统中零序电流的存在。
故障判断与切除
根据零序电流的大小和持续时间，判断是否发生故障，并执 行相应的切除操作，如跳闸等。
02 零序电流保护的配置与整 定
零序电流保护的配置
配置三段式零序电流保护
根据电网结构和运行方式，配置合理的三段式零序电流保护，以 实现快速、可靠地切除故障。
信息化
利用大数据和云计算技术，实现零序电流保护数据的实时采集、处理和分析，提高保护系统的信息化水平。
适应新能源发展的保护策略研究
新能源接入
研究适应新能源接入的零序电流保护策 略，确保新能源系统的安全稳定运行。
VS
分布式电源保护
针对分布式电源的特点，研究相应的零序 电流保护策略，提高分布式电源系统的保 护水平。
因此可以使用零序电流保护进行 检测和切除故障线路。
变压器保护
在变压器保护中，可以使用零序电 流保护来检测变压器的接地故障。
母线保护
在母线保护中，可以使用零序电流 保护来检测母线的接地故障。
04 零序电流保护的改进措施
采用自适应算法优化保护性能
总结词
通过自适应算法，能够实时调整保护定值和特性，以适应电网运行状态的变化， 从而提高保护的准确性和可靠性。
零序电流保护ppt课件.ppt
U
A
UB
Z1 Zm
Zm Z1
Zm Zm
I
A
IB
UC
Zm Zm
Zm
IC
U U 1 0 0 Z12ZmZ1 0Zm
0 0
II1 0 0 Z0
0 Z1
0 0 II1 0
U 2 0
0 Z1Zm I2 0 0Z2 I2
Z0 Z12Zm 1
Z1
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
(3) 当系统采用单相自动重合闸时 (哪相接地，哪相跳闸再自动 重合闸)，单相短路故障被切除后，系统处于非全相运行状态， 并伴有系统振荡，将出现很大的零序电流，保护可能误动作。
IB
IC
)
0
2、两相短路时（以BC相间短路说明），在故障点处
UdA UA, UdB UdC 12UdA
IdA 0, IdB IdC
则故障点处的零序电压和零序电流为
Ud01 3(UdAUdBUdC)1 3(UA1 2UA1 2UA)0 Id01 3(IdAIdBIdC)1 3(0IdBIdB)0
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
•
•
•
•
3I0b t 3Z1E M Z Z － 2 2 E N Z Z 00 Z2 Z 2 Z03Z E 1 M － 2E ZN 0
②一相先合—— 两相断线 串
取大者
•
•
3I0bt
3 EM－EN 2Z1 Z0
第二章电流保护和方向性电流保护演示幻灯片
动作过程：
IJ↑→Mdc↑→Mdc≈>Mth+Mm →舌片开始动作
┌ Mdc↑↑┐
动作过程中：δ↓→│
│→舌片加速动作
( Mdc =K·(IJ /δ) 2 ) └ Mth ↑ ┘ 动作终止时出现剩余力矩：
2 ΔM = Mdc-Mth （有利于接点可靠闭合）
动作电流Idz.J：能使继电器刚好动作的最小电流值。 返回过程：
18对中性点非直接接地网中的异地两点接地短路不同线路上两点接地这种电网允许带一个接地点继续运行只需任切除一接地点并联线路上两点接地时只需切除后一接地点串联线路上两点接地时串联线路上两点接地时
第二章 电流保护和方向性电流保护
1
§2-1 单侧电源网络反映相间短路的电流保护
一、过电流继电器
1、基本符号及特性参数
由23： Zs.E mxax /xz1 3 lmi nKkI ZE s.m xx/i nz31L 可求 lm i得 n (2 3： Z s.m K k Iin z1LZ s.m)a/x z1
校8验保护范围：（ min/ L）·100% 15% ～ 20%
2、电流速断保护的评价 优点：动作迅速(主要优点),简单可靠。 缺点：不能保护本线路全长（主要缺点）， 直接受系统运行方式的影响， 受线路长度的影响。
IIdz.1 > I(3)d.B.max
IIdz.2 > I(3)d.c.max
取：IIdz.1= KkI·I(3)d.B.max
IIdz.2= KkI·I(3)d.C.max
（可靠系数：KkI = 1.2～1.3）
7
(3) 灵敏性校验 该保护不能保护本线路全长， 故用保护范围来衡量：
max：最大保护范围. min：最小保护范围.
零序电流及方向保护.pptx
对零序电流保护的评价
与相间电流保护相比，具有独特的优点 • 灵敏度高 • 受系统运行方式变化的影响要小得多 • 系统中发生某些不正常运行状态时，不受影响 • 没有电压死区
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对零序电流保护的评价
缺点 • 对于运行方式变化很大或接地点变化很大的电网，保护往往不能满足系统运行所提出的要求。 • 单相重合闸过程中的非全相运行状态，可能出现较大的零序电流，影响零序电流保护的正确动作 • 采用自耦变压器联系两个不同电压等级的电网，任一电网中的接地短路都将在另一网络中产生零序电流，
3I0.unb
，引
• 当线路上采用单相自动重合闸时，按能躲开非全相运行状态下又发 生系统振荡时，所出现的最大零序电流整定。
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零序电流II段保护
II
K II
rel I
I I set.2
set.1
K0.b
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零序电流II段保护
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零序电流III段保护
零序过电流保护的整定原则：
– 躲开在下级线路出口处相间短路时所出现的最大不平衡电
流
Iunb.max ，引入可靠系数
K III re l
，即
III
K III
rel
I I set.2
unb. m a x
K0b
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零序电流III段保护
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方向性零序电流保护
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方向性零序电流保护
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零序电流速断保护的整定原则：
• 躲开下级线路出口处单相或两相接地短路时可能出现的最大零序电
流 3I0.max ，引入可靠系数K rIel
方向电流保护的工作原理ppt(与“方向”有关优秀PPT文档)
但是，由于线路两侧电源的容量和系统阻抗不同，当线路发生短路时，两侧电源供给的短路电流大小并不相同，甚至数值相差较大，这时安装在小电源一侧的电流速断保护范围就不 能满足灵敏度的要求，甚至可能没有保护范围。 在这种情况下，小电源一侧需要采用方向电流速断保护。 在这种情况下，小电源一侧需要采用方向电流速断保护。 无时限电流速断保护在原理上用于双侧电源线路时，其动作电流要按同时躲过线路首端和末端短路的最大短路电流，才能保证动作的选择性。 但是，由于线路两侧电源的容量和系统阻抗不同，当线路发生短路时，两侧电源供给的短路电流大小并不相同，甚至数值相差较大，这时安装在小电源一侧的电流速断保护范围就不 能满足灵敏度的要求，甚至可能没有保护范围。 图1 方向电流保护单相原理图 在这种情况下，小电源一侧需要采用方向电流速断保护。 方向电流保护单项原理图
KS
-
图1 方向电流保护单相原理图
第4页，共6页。
方向电流保护单项原理图
应当指出，在双侧电源线路上，并不是所有过流保护装置中都需要装设功率方向元件，只有在仅靠
方向电流时保限护单不项能原理满图足动作选择性时，才需要装设功率方向元件。
方向电流保护单项原理图
即只有在正向范无围时内故限障电，继流电速器K断W、保K护A均在动作原才理能去上启用动时于间双继电侧器电KT源，经线预路定延时时，动作其跳动闸，作断电路器流才要断开按切同除故时障躲。 过线路首端和末端短路的最
子任务1：方无向时电限流电保流护速单断项保原护理（电图流I段）
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教学重点
方向电流保护单项原理图
教学难点
方向电流保护单项 原理图
第2页，共6页。
方向电流保护单项原理图
方向电流保护单相原理图如图1所示，其保护装置由三个主要元件组成，启动元件（电流继电器KA用来判别电流
KS
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图1 方向电流保护单相原理图
第4页，共6页。
方向电流保护单项原理图
应当指出，在双侧电源线路上，并不是所有过流保护装置中都需要装设功率方向元件，只有在仅靠
方向电流时保限护单不项能原理满图足动作选择性时，才需要装设功率方向元件。
方向电流保护单项原理图
即只有在正向范无围时内故限障电，继流电速器K断W、保K护A均在动作原才理能去上启用动时于间双继电侧器电KT源，经线预路定延时时，动作其跳动闸，作断电路器流才要断开按切同除故时障躲。 过线路首端和末端短路的最
子任务1：方无向时电限流电保流护速单断项保原护理（电图流I段）
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教学重点
方向电流保护单项原理图
教学难点
方向电流保护单项 原理图
第2页，共6页。
方向电流保护单项原理图
方向电流保护单相原理图如图1所示，其保护装置由三个主要元件组成，启动元件（电流继电器KA用来判别电流
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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。
大接地电流系统线路零序 电流方向保护原理
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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
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。
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4.大电流接地系统与小电流接地系统比较
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5.零序电流方向保护的时限特性
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零序反时限过电流保护特性方程为：
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
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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
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谢谢！
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大接地电流系统线路零序 电流方向保护原理
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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。
2
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
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。
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4.大电流接地系统与小电流接地系统比较
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5.零序电流方向保护的时限特性
8
零序反时限过电流保护特性方程为：
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
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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
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谢谢！
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