电力系统继电保护—零序保护
电力系统继电保护问答
电力系统继电保护问答 05电力系统继电保护问答 556.在大短路电流接地系统中,为什么有时要加装方向继电器组成零序电流方向保护?答：在大短路电流接地系统中，如线路两端的变压器中性点都接地，当线路上发生接地短路时，在故障点与各变压器中性点之间都有零序电流流过，其情况和两侧电源供电的辐射形电网中的相间故障电流保护一样。
为了保证各零序电流保护有选择性动作和降低定值，就必须加装方向继电器，使其动作带有方向性。
使得零序方向电流保护在母线向线路输送功率时投入，线路向母线输送功率时退出。
57．零序(或负序)方向继电器的使用原则是什么?答：零序电流保护既然是作为动作机率较高的基本保护，故应尽量使其回路简化，以提高其动作可靠性。
而零序功率方向继电器则是零序电流保护中的薄弱环节。
在运行实践中，因方向继电器的原因而造成的保护误动作时有发生。
因此，零序(或负序)方向继电器的使用原则如下：(1)除了当采用方向元件后，能使保护性能有较显著改善的情况外，对动作机率最多的零序电流保护的瞬时段，特别是“躲非全相一段”，以及起后备作用的最末一段，应不经方向元件控制。
(2)其他各段，如根据实际选用的定值，不经方向元件也能保证选择性和一定灵敏度时，也不宜经方向元件控制。
(3)对平行双回线，特别是对采用单相重合闸的平行双回线，如果互感较大，其保护有关延时段必要时也包括灵敏一段，一般以经过零序方向元件控制为宜，因为这样可以不必考虑非全相运行情况下双回线路保护之间的配合关系，从而可以改善保护工作性能。
(4)方向继电器的动作功率，应以不限制保护动作灵敏度为原则，一般要求在发生接地故障且当零序电流为保护起动值时，尚应有2以上的灵敏度。
58.大短路电流接地系统中．输电线路接地保护方式主要有哪几种?答：大短路电流接地系统中，输电线路接地保护方式主要有：纵联保护(相差高频、方向高频等)、零序电流保护和接地距离保护等。
59．什么是零序保护?大短路电流接地系统中为什么要单独装设零序保护?答：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，利用这些电量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。
电力系统继电保护—零序保护
IK1
Z1
I K1
Z2
将I
K1代入I
表达式，整理
K0
Z0
得：
I K0
UK 0 Z1 2Z0
I K0
16/58
如何求取单相、两相接地的最大零序电流？
已知：
I (1) K0
UK 0 2Z1 Z0
I (1,1) K0
UK 0 Z1 2Z0
1 2 Z0
I (1) K0
I (1，1) K0
Z1 2Z0 2Z1 Z0
35/58
I K I III
III
set
rel unb. max
31/58
2.3.6 方向性零序电流保护 通常为多接地点——类似于“多电源”点。
因此，需要方向判别元件。
32/58
2.3.7 对零序电流保护的评价
1）灵敏度高——几乎不受负荷电流影响。 2）受运行方式影响较小——间接影响。 3）三相对称时，几乎没有影响。如振荡、
如果零序电流Ⅱ段的灵敏度不够，则与下一级
线路的零序Ⅱ段电流定值进行配合。
26/58
Z0M
1 Im0
IM0
Z0P
Im0
Z0P Z0M Z0P
IM0
1 Kb0
IM 0
Kb0
IM0 Im0
Z0M Z0P Z0P
——反映了：分流关系
27/58
由I m 0
1 Kb0
IM 0
得到零序Ⅱ段电流定值计算公式：
I (1) K0
UK 0 2Z1 Z0
I (1,1) K0
UK 0 Z1 2Z0
19/58
求单相、两相接地的最大零序电流：
（b）Z1 Z0 时，
电力系统继电保护课后答案
花了点点时间把课后答案整理了下·这里只是整理了方大神勾的题··没有弄计算题·由于不知道怎么脑残了··居然从第九章开始了··然后又没有找到怎么倒置·将就看哈··如果有错求告知啊··好了·骚年们··加油背书吧！！第九章1.试描述装设母线保护的基本原则当双母线同时运行或母线分段单母线时，供电元件的保护装置则不能保证有选择性地切除故障母线，因此应装设专门的母线保护,具体情况如下：1）在110KV及以上的双母线和分段单母线上，为保证有选择性地切除任一组（或段）母线上所发生的故障，而另一组（或段）无故障的母线仍能继续进行，应装设专门的母线保护2）110KV及以上的单母线，重要发电厂的35KV母线或高压侧为110KV及以上的重要降压变电所的35KV母线，按照装设全线速动保护的要求必须快速切除母线上的故障时，应装设专用的母线保护。
为满足速动性和选择性的要求，母线保护都是按差动原理构成的。
2.简述电流比相式母线保护（P172）根据母线外部故障或内部故障时连接在该母线上各元件电流相位的变化来实现的。
优点：1.动作条件与幅值无关，因此不要求各电流互感器变化相同。
2，因该保护不受不平衡电流的影响，保护灵敏度较高。
3.简述母线的完全差动保护（P167）在母线的所有元件上装设有相同变比和特性的电流互感器。
整定计算原则：躲开外部故障时所产生的最大不平衡电流，电流互感器二次回路断线时误动。
灵敏度高，选择性好，适用于单母线或双母线经常只有一组母线运行的情况。
不能用于双母线系统。
4.断路器失灵保护的作用是什么？（P176）当故障线路的继电保护动作发出跳闸信号后，断路器拒绝动作时，能够以较短的时限切除同一发电厂或变电所内其他有关的断路器，将停电范围限制到最小。
5.试述判别母线故障的基本方法（P172)通过二次母线差动保护信号判别。
电力系统继电保护(详细版)
1. 电力系统的三种状态：正常运行，不正常运行和故障运行。
2. 继电保护的任务和作用：①当电力系统发生故障时，自动，迅速、有选择的将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障元件迅速恢复正常运行。
②反应电气元件的不正常运行状态，并根据不正常运行情况的类型和电气元件的维护条件，发出信号，由运行人员进行处理或自动进行调整。
反应不正常运行状态的继电保护装置允许带有一定个延时动作。
③继电保护装置还可以和电力系统中其他自动装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。
3. 动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求，即可靠性、选择性、速动性和灵敏性。
4. 继电保护装置一般由测量比较元件，逻辑判断元件和输出元件三部分组成。
测量比较元件测量通过被保护的电气元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出是非或0或1性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应该启动。
逻辑判断元件根据测量比较元件输出逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等，是保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该是断路器跳闸、发出信号或不动作，并将对应的指令传给执行输出部分。
执行输出元件根据逻辑判断部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲即相应的动作信息，发出警报或不动作。
5. 电流保护的接线方式有三种：①两相一继电器的两相电流差接线②三相三继电器的完全星形接线③；两相两继电器的不完全星形接线。
6. 90°接线方式是指在三相对称的情况下，当cos ψ=1时，加入继电器的电流如ÌA 和电压ÚA 相位相差90°。
7. 90°接线方式的主要优点是：第一，对各种两相短路都没有死区，因为继电器加入的是非故障的相见电压，其值很高；第二，适当地选择继电器的内角α后，对线路上发生的各种故障，都能保证动作的方向性。
电力系统继电保护知识
零序电流分支系数的选择要考虑哪些情况？答：零序电流分支系数的选择，要通过各种运行方式和线路对侧断路器跳闸前或跳闸后等各种情况进行比较，选取其最大值。
在复杂的环网中，分支系数的大小与故障点的位置有关，在考虑与相邻线路零序电流保护配合时，按理应利用图解法，选用故障点在被配合段保护范围末端时的分支系数。
但为了简化计算，可选用故障点在相邻线路末端时的可能偏高的分支系数，也可选用与故障点位置有关的最大分支系数。
如被配合的相邻线路是与本线路有较大零序互感的平行线路，应考虑相邻线路故障在一侧断路器先断开时的保护配合关系。
什么是主保护、后备保护、辅助保护和异常运行保护？答： (1)主保护是满足系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。
(2)后备保护是主保护或断路器拒动时，用来切除故障的保护。
后备保护可分为远后备保护和近后备保护两种。
1)远后备保护是当主保护或断路器拒动时，由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。
2)近后备保护是当主保护拒动时，由本电力设备或线路的另一套保护来实现后备的保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备保护。
(3)辅助保护是为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。
(4)异常运行保护是反应被保护电力设备或线路异常运行状态的保护。
变压器中性点接地方式的安排一般如何考虑？答：1）变压器中性点接地方式的安排应尽量保持变电所的零序阻抗基本不变。
遇到因变压器检修等原因使变电所的零序阻抗有较大变化的特殊运行方式时，应根据规程规定或实际情况临时处理。
变电所只有一台变压器，则中性点应直接接地，计算正常保护定值时，可只考虑变压器中性点接地的正常运行方式。
当变压器检修时，可作特殊运行方式处理，例如改定值或按规定停用、起用有关保护段。
2)变电所有两台及以上变压器时，应只将一台变压器中性点直接接地运行，当该变压器停运时，将另一台中性点不接地变压器改为直接接地。
电力系统继电保护
、继电保护装置的作用：能反应电力系统中各电气设备发生故障或不正常工作状态，并作用于断路器跳闸或发出信号。
2、继电保护装置的基本要求：选择性、快速性、灵敏性、可靠性。
选择性：系统发生故障时，要求保护装置只将故障设备切除，保证无故障设备继续运行，从而尽量缩小停电围，保护装置这样动作就叫做有选择性。
快速性：目前，断路器的最小动作时间约为0.05～0.06秒。
110KV 的网络短路故障切除时间约为0.1～0.7秒；配电网络故障切除的最小时间还可更长一些，其主要取决于不允许长时间电压降低的用户，一般约为0.5～1.0秒。
对于远处的故障允许以较长的时间切除。
灵敏性：保护装置对它在保护围发生故障和不正常工作状态的反应能力称为保护装置的灵敏度。
可靠性：保护装置的可靠性是指在其保护围发生故障时，不因其本身的缺陷而拒绝动作，在任何不属于它动作的情况下，又不应误动作。
保护装置的选择性、快速性、灵敏性、可靠性这四大基本要相互联系而有时又相互矛盾的。
在具体考虑保护的四大基本要求时，必须从全局着眼。
一般说来，选择性是首要满足的，非选择性动作是绝对不允许的。
但是，为了保证选择性，有时可能使故障切除的时间延长从而要影响到整个系统，这时就必须保证快速性而暂时牺牲部分选择性，因为此时快速性是照顾全局的措施。
3、继电保护的基本原理继电保护装置的三大组成部分：一是测量部分、二是逻辑部分、三是执行部分。
继电保护的原理结构图如下：第一章电网相间短路的电流电压保护一、定时限过流保护的工作原理及时限特性1、继电保护装置阶梯形时限特性：各保护装置的时限大小是从用户到电源逐级增长的，越靠近电源的保护，其动作时限越长，用t1、t2、t3分别表示保护1、2、3的动作时限则有t1>t2>t3，它好比一个阶梯，故称为阶梯形时限特性。
定时限过流保护的阶梯形时限特性如下图：二、电流电压保护的常用继电器1、继电器的动作电流：使继电器刚好能够动作的最小电流叫继电器的动作电流Id.j。
继电保护大总结之零序保护
继电保护大总结之零序保护华图教育-—崔琳琳继电保护是国家电网考试电学专业类考试的必考科目，根据刚刚过去的2016年国家电网第一批校园招聘的统一考试来看，四门专业课凸显了继电保护的重要性而弱化了电力系统分析，往年的计算型选择题主要集中在电力系统分析这个科目，而今,老大难问题却出现在了继电保护这个人人头疼的科目上。
继电保护的特点就是知识点多而杂，很多小伙伴在电流保护、零序保护、距离保护、纵联保护、纵差保护、高频保护等众多保护措施以及选择上老虎老鼠傻傻分不清楚。
为了方便小伙伴们，尤其是即将参加2016年二批专业类的小伙伴们的专业备考，华图教育细心的给大家分章节整理了继电保护的重要知识点，下面来看看大伙儿的老大难问题—-零序保护。
零序保护与电力系统分析有很大的关联，属于电力系统分析和继电保护两门学科的交叉性知识点，回忆零序电流的出现原因,大家马上就能想到两个字——接地。
确实,要看是否有零序电流关键是看系统的中性点接不接地，在接地的基础上还要看发生短路的类型，我们非常熟悉的三相短路由于是对称短路，只存在正序分量而被排除在外。
而另一个大家很容易混淆的知识点就是负序电流,负序电流是否存在则要看短路的类型究竟是不是不对称短路。
但是在这里,零序保护却不是看是否中性点接地并发生接地短路，零序保护适用于中性点直接接地系统(大接地系统）中。
学好了零序保护能帮你解决很多电力系统分析中的难点，对于零序保护我们就易错点做出以下总结:一。
填空题1.中性点直接接地电网发生单相接地短路时，零序电压最高值在(接地故障点）处，最低值在（变压器接地中性点）处.2。
三段式零序电流保护由瞬时零序电流速断保护、（限时零序电流速断）保护和（零序过电流）保护组成。
3.零序电流速断保护与反应相间短路的电流速断保护比较，其保护区(长），而且（稳定)。
4。
零序过电流保护与反应相间短路的过电流保护比较,其灵敏性（高），动作时限（短）。
5。
绝缘监视装置给出信号后,用（依次断开线路）方法查找故障线路，因此该装置适用于（出线较少）的情况。
电力系统继电保护 习题答案 2
征，在短路故障的流动方向正是保护应该动作的方向，并且流动幅值大于整定幅值时，保护动作跳闸。
适用于多断电源网络。
优点：多数情况下保证了保护动作的选择性、灵敏性和速动性要求。
缺点：应用方向元件是接线复杂、投资增加，同时保护安装地点附近正方向发生是你想短路时，由于母线电压降低至零，方向元件失去判断的依据，保护装置据动，出现电压死区。
（3）零序电流保护：正常运行的三相对称，没有零序电流，在中性点直接接地电网中，发生接地故障时，会有很大的零序电流。
故障特征明显，利用这一特征可以构成零序电流保护。
适用网络与110KV及以上电压等级的网络。
优点：保护简单，经济，可靠；整定值一般较低，灵敏度较高；受系统运行方式变化的影响较小；系统发生震荡、短时过负荷是不受影响；没有电压死区。
缺点：对于短路线路或运行方式变化较大的情况，保护往往不能满足系统运行方式变化的要求。
随着相重合闸的广泛应用，在单项跳开期间系统中可能有较大的零序电流，保护会受较大影响。
自耦变压器的使用使保护整定配合复杂化。
（4）方向性零序电流保护：在双侧或单侧的电源的网络中，电源处变压器的中性点一般至少有一台要接地，由于零序电流的实际流向是由故障点流向各个中性点接地的变压器，因此在变压器接地数目比较多的复杂网络中，就需要考虑零序电流保护动作的方向性问题。
利用正方向和反方向故障时，零序功率的差别，使用功率方向元件闭锁可能误动作的保护，从而形成方向性零序保护。
优点：避免了不加方向元件，保护可能的误动作。
其余的优点同零序电流保护。
缺点：同零序电流保护，接线较复杂。
（5）中性点非直接接地系统中的电流电压保护：在中性点非直接接地系统中，保护相间短路的电流、电压保护与中性点直接接地系统是完全相同的。
仅有单相接地时二者有差别，中性点直接接地系统中单相接地形成了短路，有短路电流流过，保护应快速跳闸，除反应相电流幅值的电流保护外，还可以采用专门的零序保护。
而在中性点非直接接地系统中单相接地时，没有形成短路，无大的短路电流流过，属于不正常运行，可以发出信号并指出接地所在的线路，以便尽快修复。
电力系统继电保护_中国电力出版社零序保护(2-3)
第 2.3 节零序电流保护主要针对中性点直接接地系统（大电流接地系统）。
特征和差异：1）电力系统正常运行时，三相对称，没有负序和零序分量。
2）不对称故障时，会产生负序或零序分量。
其中，零序分量（特征）总是伴随着不对称接地故障的发生而产生，据此，可构成反映不对称接地故障的零序电流保护。
电力系统不对称短路的分析和计算方法：对称分量法3.5.1 对称分量法原理：一个不对称的三相量可以分解为正序、负序和零序三个对称的三相量。
正序分量：大小相等，相位彼此差120°，相序和正常运行方式一致；负序分量：大小相等，相位彼此差120°，相序和正常运行方式相反；零序分量：大小相等，相位相同。
各序相量间的关系：正序分量21111,b a c a F a F F aF ==负序分量22222,b a c a F aF F a F ==零序分量0000,b a c a F F F F ==其中310120j e a j +-==3102402j e a j --==写成矩阵形式1222011111a a b a c a F F F a a F F a a F ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦简写为P SF TF =2121113111a a T a a -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦1S PF T F -=212201113111a a a b a c F a a F F a aF F F ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦•在三相系统中三相线电压之和恒等于零，故线电压中没有零序分量。
在没有中性线的星形接线中，三相电流之和为零，故不存在电流的零序分量。
在三角形接法中，线电流是相电流之差，相电流中的零序分量在闭合的三角形中自成环流，线电流中没有零序分量。
在星形连接方式中零序电流必须以中性线（地线）作为通路，且中性线中的零序电流为一相零序电流的3倍。
供配电系统的接线方式及特点配电系统中性点接地方式中性点的接地方式与供配电系统的电压等级、单相接地故障电流、过电压水平、保护装置配置等有关，直接影响系统的可靠性、连续性、主变压器和发电机的运行安全性以及对通讯线路的干扰等。
电力系统继电保护课后习题解析答案(全)
电力系统继电保护课后习题答案1 绪论1.1电力系统如果没有配备完善的继电保护系统，想象一下会出现什么情景？答：现代的电力系统离开完善的继电保护系统是不能运行的。
当电力系统发生故障时，电源至故障点之间的电力设备中将流过很大的短路电流，若没有完善的继电保护系统将故障快速切除，则会引起故障元件和流过故障电流的其他电气设备的损坏；当电力系统发生故障时，发电机端电压降低造成发电机的输入机械功率和输出电磁功率的不平衡，可能引起电力系统稳定性的破坏，甚至引起电网的崩溃、造成人身伤亡。
如果电力系统没有配备完善的继电保护系统，则当电力系统出现不正常运行时，不能及时地发出信号通知值班人员进行合理的处理。
1.2继电保护装置在电力系统中所起的作用是什么?答:继电保护装置就是指能反应电力系统中设备发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置.它的作用包括:1.电力系统正常运行时不动作;2.电力系统部正常运行时发报警信号,通知值班人员处理,使电力系统尽快恢复正常运行;3.电力系统故障时,甄别出发生故障的电力设备,并向故障点与电源点之间、最靠近故障点断路器发出跳闸指令,将故障部分与电网的其他部分隔离。
1.3继电保护装置通过哪些主要环节完成预定的保护功能,各环节的作用是什么?答:继电保护装置一般通过测量比较、逻辑判断和执行输出三个部分完成预定的保护功能。
测量比较环节是册来那个被保护电器元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号，从而判别保护装置是否应该启动。
逻辑判断环节是根据测量环节输出的逻辑信号，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该使断路器跳闸。
执行输出环节是根据逻辑部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及相应的动作信息、发出警报或不动作。
1.4 依据电力元件正常工作、不正常工作和短路状态下的电气量复制差异，已经构成哪些原理的保护，这些保护单靠保护整定值能求出保护范围内任意点的故障吗？答：利用流过被保护元件电流幅值的增大，构成了过电流保护;利用短路时电压幅值的降低，构成了低电压保护；利用电压幅值的异常升高，构成了过电压保护；利用测量阻抗的降低和阻抗角的变大，构成了低阻抗保护。
继电保护考点
继电保护考点第2章 电流保护1. 零序保护的基本思想：电力系统正常工作时，其三相是近似对称工作的，三相中的电压和电流应为对称的三相电压/电流，其负序、零序电压/电流基本等于零。
当出现短路故障时，电路中将会通过很大的零序电流。
所以可以通过检测零序分量的大小来判别系统的故障并实施保护。
2. 中性点不直接接地系统单相接地故障的特点：（1）通过对地电容构成回路，回路阻抗大，电流小。
（2）故障点的零序电压大小与故障前故障相的相电压大小相等，方向相反。
（3）非故障线路的零序电流为自身的对地电容电流之和，方向为流出母线。
（4）故障线路的零序电流为非故障线路的对地电容电流之和，方向为流入母线2.3 解释“动作电流”和“返回系数”，过电流继电器的返回系数过低或高各有何缺答：在过电流继电器中，为使继电器启动并闭合其触点，就必须增大通过继电器线圈的电流，以增大电磁转矩，能使继电器动作的最小电流称之为动作电流。
在继电器动作之后，为使它重新返回原位，就必须减小电流以减小电磁力矩，能使继电器返回原位的最大电流称之为继电器的返回电流。
过电流继电器返回系数过小时，在相同的动作电流下起返回值较小。
一旦动作以后要使继电器返回，过电流继电器的电流就必须小于返回电流，真要在外故障切除后负荷电流的作用下继电器可能不会返回，最终导致误动跳闸；而返回系数过高时，动作电流和返回电流很接近，不能保证可靠动作，输入电流正好在动作值附近时，可能回出现“抖动”现象，使后续电路无法正常工作。
继电器的动作电流、返回电流和返回系数都可能根据要求进行设定。
2.4 在电流保护的整定计算中，为什么要引入可靠系数，其值考虑哪些因素后确定？答：引入可靠系数的原因是必须考虑实际存在的各种误差的影响，例如：（1）实际的短路电流可能大于计算值；（2）对瞬时动作的保护还应考虑短路电流中非周期分量使总电流增大的影响；（3）电流互感器存在误差；（4）保护装置中的短路继电器的实际启动电流可能小于整定值。
零序保护设计
辽宁工业大学电力系统继电保护课程设计（论文）题目：输电线路零序电流保护设计（1）院（系）：电气工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：（签字）起止时间：课程设计（论文）任务及评语学号080303116 学生姓名黄长清专业班级电气084课程设计（论文）题目输电线路零序电流保护设计（1）课程设计（论文）任务系统接线图如图：课程设计的内容及技术参数参见下表设计技术参数工作量,3/115kVE=φ2.1=IrelK,=∏relK1.1=I∏relK,系统中各元件及线路的负序阻抗与正序阻抗相同,其他参数见图。
计算最大和最小零序电流，应根据当Z1∑＜Z0∑时，则有)1.1(.0)1(.0kkII〉；反之，当Z1∑＞Z0∑时，则有)1.1(.0)1(.0kkII〈。
1．计算B母线、C母线、D母线处正序（负序）及零序综合阻抗Z1∑、Z0∑。
2．计算B母线、C母线、D母线处发生单相或两相接地短路时出现的最大、最小零序电流。
3．整定保护1、2、3零序电流I段的定值，并计算各自的最小保护范围。
4．当 B母线上负荷变压器始终保持两台中性点都接地运行时，整定保护1、2零序Ⅱ定值，并校验灵敏度。
5．整定保护1零序Ⅲ段定值，假定母线D零序过电流保护动作时限为0.5s，确定保护1、2、3零序过电流保护的动作时限，校验保护1零序Ⅲ段的灵敏度。
5．绘制零序三段式电流保护的原理接线图。
并分析动作过程。
6. 采用MATLAB建立系统模型进行仿真分析。
Z T4=60Z T3=60Z T2=10ΩZ G2=20ΩZ T1=10Ω321Z G1=20ΩZ1.CD=40ΩZ0.CD=80ΩZ1.BC=20ΩZ0.BC=40ΩZ0.AB=40ΩAZ1.AB=20ΩDCB摘要零序电流保护是中性点直接接地系统发生接地短路，将产生很大的零序电流，利用零序电流分量构成保护，可以作为一种主要的接地短路保护。
针对题给的输电线路进行继电保护设计，采用三段式零序电流保护方法，确定出最大、最小运行方式下的等值电抗。
电力系统继电保护简答题
是断晃1、零序电流速断保护的整定原则是什么？答躲过被保护线路末端发生接地短路时流过保护的最大零序电流;当系统采用单相重合闸时，应躲过非全相振荡时出现的最大零序电流。
1、零序电流速断保护的整定原则是什么?答躲过被保护线路末端发生接地短路时流过保护的最大零序电流,躲过断路器三相触头不同期合闸所产生的最大零序电流；当系统采用单相重合闸时,应躲过非全相振荡时出现的最大零序电流.2、方向性电流保护为什么有死区?死区由何决定？如何消除?答:当保护安装处附近发生三相短路时，由于母线电压降低至零,方向元件不动作，方向电流保护也将拒动，出现死区。
死区长短由方向继电器最小动作电压及背后系统阻抗决定。
消除方法常采用记忆回路。
3、何谓功率方向继电器90°接线方式？它有什么优点答：是指在三相对称的情况下，当时，加入继电器的电流如和电压相位相差90°。
优点：第一，对各种两相短路都没有死区，因为继电器加入的是非故障的相间电压，其值很高；第二,选择继电器的内角后，对线路上发生的各种故障，都能保证动作的方向性。
4、与变压器纵差保护相比,发电机的纵差动保护有何特点？答：与变压器相比，发电机纵差保护不存在不平衡电流大特点，但在发电机中性点及附近发生相间故障时，发电机纵差保护存在有死区，因此,保护存在有如何减小死区提高保护灵敏度的问题45、断流器失灵保护是答案：当故障线路的继电保护动作发出跳闸脉冲后，断路器拒绝动作时，能够以较短的时限切除同一发电厂或变电所内其它有关的断路器，以使停电范围限制为最小的一种更后备保护。
答案:纵连差动保护4、发电机的故障类型。
答案：发电机的故障类型有定子绕组相间短路,定子绕组一相的匝间短路和定子绕组单相接地；转子绕组一点接地或两点接地，转子励磁回路励磁电流消失.5、发电机的不正常运行状态.答案：由于外部短路电流引起的定子绕组过电流；由于负荷超过发电机额定容量而引起的三相对称过负荷;由于外部不对称短路或不对称负荷而引起的发电机负序电流和过负荷；由于突然甩负荷而引起的定子绕组过电压；由于励磁回路故障或强励时间过长而引起的转子绕组过负荷；由于汽轮机主气门突然关闭而引起的发电机逆功率等10、什么是励磁涌流。
《电力系统继电保护》思考题与习题解答.doc
《电力系统继电保护》思考题与习题解答第1章1-1 什么是故障、不正常运行方式和事故？它们之间有何不同？又有何联系？答：在电力系统运行中，电气元件发生短路、断线时的状态均视为故障状态。
在电力系统中，三相短路、两相短路、两相接地短路、一相接地短路、两点接地短路（实际上也属相间短路）和断线统称为电力系统的故障。
在电力系统中可能会出现各种各样的故障，但最常见且最危险的故障就是各种类型的短路。
电力系统的不正常工作状态是指电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障的运行状态。
常见的不正常运行状态主要是：过负荷，过电压、系统振荡，频率降低等。
事故是指系统或其中一部分的正常工作遭到破坏，电能质量变到不能容许的程度，以致造成对用户的停止供电（或少送电）或造成人身伤亡和电气设备的损坏。
前者称为停电事故，后者称为人身和设备事故。
不正常工作状态的性质、后果和危害性有别于故障，长时间的不正常运行有可能造成故障。
电力系统中发生故障和不正常运行状态时，都可能在电力系统中引起事故。
故障和不正常运行方式不可以避免，而事故则可以避免发生。
1-2 什么是主保护和后备保护？远后备保护和近后备保护有什么区别和特点？答：主保护：是为满足电力系统稳定和设备安全要求，能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。
后备保护：是当主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。
它又分为远后备保护和近后备保护两种。
远后备保护：指主保护或断路器拒动时，由相邻元件的保护来实现的后备保护。
远后备保护的性能比较完善，它对相邻元件的保护装置、断路器、二次回路和直流电源引起的拒动，均能起到后备作用，且实现简单、经济。
但远后备保护将使停电的范围扩大，不能满足选择性和速动性的要求。
近后备保护：当主保护拒动时，由本元件的另一套保护来实现的后备保护；当断路器拒动时，由断路器失灵保护来实现后备保护。
由于近后备保护与主保护安装在同一元件上，所以近后备保护能满足选择性要求。
华电-电力系统继电保护(黄少锋教授)—零序保护(2-3) (3)
故障相别
15/55
几个名称的区分 继电器：单个元件。
如：家庭中的电视机、空调等电源的控制。自 动控制中经常采用的元件。 继电保护装置： 反应电力系统中电气设备发生故障
或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发
出信号的一种自动装置。 电力系统继电保护： 泛指继电保护技术以及由各种继电保护装置 构成的继电保护系统，包括继电保护的原理设
——目的是：不允许长期存在短路的情况
于是出现了：
近后备保护 远后备保护 断路器失灵保护等
36/55
近后备保护： 本地的后备保护由安装于本地的另外一台（套）
保护元件（或装置）来实现。
举例：如K3点故障，保护6(包括断路器) 由 于设计原理缺陷或装置损坏拒动，可由安装在此处 的另一种保护元件动作切除故障。
电力系统短路的识别与故障区域（元件）的判断。
继电保护是电力系统的重要组成部分，是保证系统
安全、可靠运行的主要措施之一。 虽然电力系统出现故障的几率较低，但继电保护必
须时时刻刻护卫着电力系统，在没有继电保护情况下，
电力系统不能直接投入使用。
类似于军队与国家安全的关系。
继电保护通过断路器实现故障点最小范围的隔离 （切除），包括实现停电范围最小，并可以完成自动
除，减少用电设备的损坏程度，提高系统并列运行
的稳定性。
必须快速切除的故障情况：
1）发电厂或变电站母线故障；
2）大容量发电机、变压器和电动机内部故障；
3）电网并列运行的重要联络线发生的故障等。 快速切除故障，有利于提高系统并列运行的稳
定性。
40/55
2、速动性 故障切除时间
＝ 保护装置动作时间 ＋ 断路器动作时间
断路器
电流互感器
继电保护中的零序分量解释
在电力系统中,"零序"这个名词出现在三相交流电不对称短路分析中.如果三相交流电的ABC三相的大小相等,矢量相位差彼此差120度,方向是A到B到C到A,此为"正序",如果方向是A到C到B到A的话,称为"负序".如果ABC大小相等,方向相同,称为零序.如果A,B,C,的矢量和为0,则称分量中不包括零序分量.在三相系统中三相线电压之和恒为0,故线电压中没有零序分量.在没有中性线的星形接线中,Ia+Ib+Ic=0,因而不存在电流的零序分量.在三角形接法中,线电流是相电流之差,相电流中的零序分量在闭合的三角形中自成环流,线电流中没有零序分量.零序电流必须以中性线(或地线)作为通路,且中性线中的零序电流为一相零序电流的3倍.零序电流保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律：流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零，即∑I=0，它是用零序C.T作为取样元件。
在线路与电气设备正常的情况下，各相电流的矢量和等于零（对零序电流保护假定不考虑不平衡电流），因此，零序C.T的二次侧绕组无信号输出（零序电流保护时躲过不平衡电流），执行元件不动作。
当发生接地故障时的各相电流的矢量和不为零，故障电流使零序C.T的环形铁芯中产生磁通，零序C.T的二次侧感应电压使执行元件动作，带动脱扣装置，切换供电网络，达到接地故障保护的目的。
零序电流保护一般适合使用于TN接地系统。
因为当发生一相接地时，对TN-S系统Id回路阻抗包括相线阻抗Z1，PE线阻抗ZPE和接触阻抗Zf，即Zs＝Z1+ZPE+Zf；对于TN-C系统，Id回路阻抗包括相线阻抗Z1，PEN线阻抗ZPEN和接触电阻Zf，即ZS＝Z1+ZPEN+Zf；对于TN-C-S系统，Id回路阻抗包括相线阻抗Z1，PEN线阻抗ZPEN，PE线阻抗ZPE和接触电阻Zf，即ZS＝Z1+ZPEN+ZPE+Zf，产生的单相接地故障电流Id＝220/ZS，明显大于无故障时的三相不平衡电流，只要整定合适，就可检测出发生接地故障时的零序电流，以切断故障回路。
110KV零序电流保护
110KV零序电流保护2015年度本科生课程论文（设计）110KV电网的零序保护院－系：工学院专业：电气工程及其自动化年级： 2012级学生姓名：学号：导师及职称：华静2015年7月红河学院本科课程论文（设计）摘要电力作为当今社会的重要能源，对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着不容忽视的重要作用。
电力系统是由电能的产生，输送，分配和使用四个环节共同组成的一个系统。
基于电力在现代社会中的重要性，则对电力的维护就显得格外重要。
而对电力维护起重要作用的继电保护，则是电力系统能否正常工作的关键。
电力系统继电保护技术作为一种主要的保护手段，有利于提高了系统运行的可靠性。
因此，研究电力继电保护技术的现状与发展具有十分重要的现实意义。
鉴于此，对电力系统继电保护技术的现状与发展进行了初步探讨。
电力系统继电保护技术的发展主要呈现两个方面的特征，一方面是我国电力系统继电保护技术起步较晚，发展迅速；另一方面是指微型继电，不断发展。
电力系统正常运行时是三相对称的，其零序、负序电流值理论上是零。
多数的短路故障是不对称的，其零、负序电流电压会很大，利用故障的不对称性可以找到正常与故障的区别，并且这种差别是零与很大值得比较，差异更为明显。
所以零序电流保护被广泛的应用在110kV及以上电压等级的电网中。
继电保护的任务就是在系统运行过程中发生故障（三相短路，两相短路，单相接地等）和出现不正常时（过负荷，过电压，低电压等），能够自动，迅速，有选择且可靠的发出跳闸命令将故障切除或发出各种相应的信号，从而减少故障和不正常现象所造成的停电范围和电气设备的损坏程度，保证电力系统安全稳定的运行。
关键词：继电保护；零序电流保护；零序电流目录引言1 设计任务 01.1 设计原始资料 01.2 设计任务 01.3 设计题目分析 01.4 保护的配置 (1)2 绪论 (2)2.1 继电保护的概念 (2)2.2 继电保护的基本任务 (2)2.3 继电保护装置的特性 (2)2.4 电网零序保护 (3)3 零序保护整定计算 (4)3.1 零序电流的获取 (4)3.2 电网系统电路图以及短路时的序网图 (4)3.3 电网零序Ⅰ段保护的整定 (5)3.3.1 保护1、4的Ⅰ段（速断）保护整定 (5)3.3.2 保护2Ⅰ段（速断）保护的整定 (8)3.3.3 保护3Ⅰ段（速断）保护的整定 (10)3.4 电网零序Ⅱ段保护的整定 (13)3.4.1 保护1Ⅱ段整定计算 (13)3.4.2 保护4Ⅱ段整定计算 (14)3.4.3 保护2、3的Ⅱ段整定 (15)3.5零序Ⅲ段的整定计算 (15)3.5.1 保护3Ⅲ段的定值 (15)3.5.2 保护1Ⅲ段的定值 (15)3.5.3 保护2Ⅲ段的定值 (16)3.5.4 保护4Ⅲ段的定值 (16)3.6 零序保护方向元件 (17)4 零序保护的评价 (18)4.1零序保护的优点 (18)4.2 零序保护的缺点 (19)5 结论 (20)附录 (21)参考文献 (22)红河学院本科课程论文（设计）引言随着自动化技术的发展，电力系统的正常运行，故障期间以及故障后的恢复过程中，许多控制操作日趋高度自动化。
发电厂低压厂用电越级跳闸——零序保护整定值应用分析
96 EPEM 2021.1发电运维Power Operation发电厂低压厂用电越级跳闸——零序保护整定值应用分析华电章丘发电有限公司 王海峰 李 浩 国 旭摘要：电厂低压厂用电单相接地短路故障引起的越级跳闸现象越来越多，有时甚至越过变压器，造成非停。
成了电厂不能连续稳定运行的一个因素，给电厂带来了很大的经济损失。
关键词：单相接地（相地）短路；零序保护；保护定值当前电厂低压厂用电多为变压器中性点直接接地系统（TN-C-S），当出现单相接地（相地）短路故障时，保护跳闸；最近这些年，MCC 段馈线出现单相接地短路故障时，经常出现越级到PC 跳闸现象。
这些现象广泛存在于华能、华电、大唐、神华、国电等五大集团的电厂，经分析这种单相接地引起的越级跳闸现象和零序保护定值上下级的配合有关。
近几年，电厂低压厂用电单相接地短路故障引起的越级跳闸现象越来越多，有时甚至越过变压器造成非停。
成了电厂不能连续稳定运行的一个因素，给电厂带来了很大的经济损失。
1 电厂低压单相接地保护设置国内火电厂低压厂用电(400V)系统主要是中性点直接接地（TN）系统，其中TN-C-S 系统最常见。
PC 框架断路器有零序保护，小回路是SL/SLI 塑壳断路器，没有零序保护。
MCC 段馈线只有SL/SLI 塑壳断路器，也没有零序保护。
当MCC 段馈线出现单相远端金属性接地或近端非金属性接地时，本回路塑壳断路器不能跳闸，而是MCC 进线零序保护越级跳闸，导致故障扩大。
甚至PC 框架断路器下的线路非金属接地时，会越过6/10kV 变压器，造成非计划性停机。
2 原因分析厂用电设计技术规范《DL5153-2014火力发电厂厂用电设计技术规程》中没有强制要求MCC 用零序保护，只是在8.2.3第二条及8.7.1第2条分别规定：低压厂用电母线上的馈线和电机回路应装设单相接地短路保护，可用相间短路保护兼做单相接地短路保护，当单相接地短路保护灵敏度不够时，应设单独的单相接地保护装置。
电力系统继电保护原理基础知识讲解
5
几个基本概念
.
主保护：能有选择性地快速切除全线故障的保 护。 后备保护：当故障线路的主保护或断路器拒动时用以 切除故障的保护。 近后备保护：作为本线路主保护的后备保护。 远后备保护：作为下一条相邻线路主保护或开 关拒跳 的后备保护。
16
电流保护的接线及特点
. . 电流保护的接线方式：指保护中电流继电器与电流互
感器二次线圈之间的联系方式。 . 三相星形接线方式的保护对各种故障都能动作。两相
星形接线的保护能反应各种相间短路，但B相发生单 相短路时，保护装置不会动作。
17
电流保护的接线及特点
. (1)三相星形接线需要三个电流互感器、三个电流继 电器和四根二次电缆，相对复杂和不经济。广泛应用于 发电机、变压器等大型贵重设备的保护中，以为它能提 高保护的可靠性和灵敏性。也可用在中性点直接接地电 网中，作为相间短路的保护，同时也可保护单相接地。 . (2)两相星形接线方式较为经济简单，能反应各种类 型的相间短路。主要应用在35千伏及以下电压等级的中 性点直接接地电网和非直接接地电网中，广泛地采用它 作为相间短路的保护。
3
电力系统对继电保护的基本要求
.
选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中 切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分 仍能继续安全运行。 两种含义： 其一是只应由装在故障元件上的保护装置动作切除故障。 其二是力争相邻元件的保护装置对它起后备保护的作用。 速动性是指尽可能快地切除故障。 短路时快速切除故障，可以缩小故障范围，减轻短路引起 的破坏程度，减小对用户工作的影响，提高电力系统的稳 定性。
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I&K0
Z1
U&K0 Z2
Z0
Z 2
工程中 ： Z1， Z取 2
I&K0
U&K 0 2Z1 Z0
Z0
I&K 0
15
（2）两相接地的零序电流
I&K1
Z1
U&K0 Z2//Z0
Z1
I&K 1
I&K0
Z2 Z2 Z0
I&K1
Z 2
将 I& K1代 入 I& K 0表 达 式 ， 整 理 Z 0
3）躲开非全相运行又发生系统震荡时，所出现的
最大零序电流。
12
按照“躲开本线路末端的最大零序电流”考虑， 可以得到零序电流Ⅰ段保护的整定方法：
I0 Is.e t KrIel3I0.max
其中K，rIel—可靠系数1，.2～ 取1.3； 3I0.max—线路末端的最大流零。序电
注：经过分解或合成后，零序分量通常以3倍的形 式出现。
Z0 11 0
Z1
I&K(10) I&K(10， 1)
1＋ 1 3
I&K(10)
U&K 0 2Z1 Z0
因此，最大零序电流为：
I& K0.max
IK (10,1)
U&K0 Z12Z0
I (1,1) K0
U&K 0 Z1 2Z0
20
注意：上式求出的是短路点的零序电流， 应当换算为保护安装处的零序电流。
Z0M
Z0N
I&M 0
I&K 0 I&N 0
保护安装处的零序电流 I&M 0 为：
C I& I&M0
Z0N Z0M Z0N
I&K0
M0 K0
另 一 侧 有 ： I& N 0C N 0I& K 0 （其中，CN0
Z0M ） Z0MZ0N
显 然 ， 存 在 关 系 ： C M 0 C N 0 1
22
Z0M
Z0N
I&M 0
I&K 0
保护安装处的零序电流 I0 M 为：
I&M0
Z0N Z0M Z0N
I&K0
CM
0
I&K0
其 中 ， C M 0 Z 0 M Z 0 N Z 0 N — M 侧 零 序 电 流 分 配 系 数 。
21
注意：上式求出的是短路点的零序电流， 应当换算为保护安装处的零序电流。
第 2.3 节 中性点直接接地系统中接地短
路的零序电流及方向保护
1
主要针对中性点直接接地系统（大电流接 地系统）。 特征和差异： 1）电力系统正常运行时，三相对称，没有负
序和零序分量。 2）不对称故障时，会产生负序或零序分量。
其中，零序分量（特征）总是伴随着不对 称接地故障的发生而产生，据此，可构成 反映不对称接地故障的零序电流保护。
Z0M
1 Im0
IM 0
Z 0P
I& m0
Z0P Z0M Z0P
I& M0
1 K b0
I&M 0
Kb0
IM0 Im0
Z0M Z0P Z0P
——反映了：分流关系
27
由Im0
1 Kb0
IM0
得到零序Ⅱ段电流定值计算公式：
I II set.1
KII rel
I
Kb0.min
I set.2
为了保证保护1的第Ⅱ段不误动,从公式和
5
2.3.2 零序分量的获取
依3 F 据 0 F A F ： B F C ,计算或连接
A
B
C
Uc
UA
Ub
Ua
Ua
U0
3U0
3U0
6
自产零序
2.3.2 零序分量的获取
依3 F 据 0 F A F ： B F C ,计算或连接
A
B C
Ub
UA
Ua
Ua
UU0c
3U0
3U0
（开口三角）
另外，说明一点： 由 于 I& K0.m axm ax 2Z1 U & K 0Z0,Z1 U & K 2 0Z0
所以，正序阻抗（对应系统运行方式）的 影响是间接的。
24
I& K0.m axm ax 2Z1U & K 0Z0,Z1 U & K 20Z0
为了让零序电流的保护范围比较稳定，通常要求： 每个变电站的接地阻抗尽可能变化小。
35
n TA
IA I A
三相二次、一次I关系：
Z1
I A
Z2 Z
ZL
3I 0I aI bI c
n1 TAI AI BI C n1 TAI AI BI C
10
零序电流滤过器的不平衡输出
单相二次、一次I关系：
Ia
1 n TA
Ia'
IA
Ia'
1
n TA
IA I A
三相二次、一次I关系：
误 不IZ差 平1 A衡 ，电 称Z Z流 为2 ：IunZb L
因此，需要方向判别元件。
32
2.3.7 对零序电流保护的评价
1）灵敏度高——几乎不受负荷电流影响。 2）受运行方式影响较小——间接影响。 3）三相对称时，几乎没有影响。如振荡、
过负荷等。 4）出口短路无“死区”——零序电压最大。 5）耐高阻接地的能力强。 6）一般情况下，第III段的延时短。
33
t
3I 0I aI bI c
n1 TAI AI BI C n1 TAI AI BI C
11
2.3.3 零序电流保护的整定 原则、方法与单电源的电流保护相类似。
一、零序电流Ⅰ段保护
1）躲开本线路末端单相或两相接地短路可能出现
的最大零序电流
。
2）躲开断路器三相不同时合闸时出现的最大零序
电流 3 I 0 .u n b 。
A2
B1
C
D
K
Q I 0 I . s e t . 1 K r e l 3 I 0 . m a x K r e l3 C M 0 . m a x I K 0 . m a x
整定时，取：
1）Z0N为最大，Z0M为最小；
2）IK0.max
max2Z1U&K0Z0
,
U&K0
Z1
2Z0
23
校验最小保护范围时，取零序电流为最小值 进行计算。
得 ：
I&K0
U&6
如何求取单相、两相接地的最大零序电流？
已知：
I&K(10)
U&K 0 2Z1 Z0
I (1,1) K0
U&K 0 Z1 2Z0
I&K(10) I&K(10，1)
Z1 2Z0 2Z1 Z0
1 2 Z0
Z1 2 Z0
12211
Z1
3 2 3
其中ZZ01， 1
17
如何求取单相、两相接地的最大零序电流？
已知：
I&K(10)
U&K 0 2Z1 Z0
I (1,1) K0
U&K 0 Z1 2Z0
I&K(10) I&K(10，1)
Z1 2Z0 2Z1 Z0
1 2 Z0
Z1 2 Z0
Z1
3 2 1＋
3
3
12211
18
求单相、两相接地的最大零序电流：
7
2.3.2 零序分量的获取
依3 F 据 0 F A F ： B F C ,计算或连接
A
B C
Uc
UA
Ub
Ua
Ua
U0
3U0
3U0
8
零序电流分量的获取方法：
A B C 3 I0
3 I0
架空线
电缆线
9
零序电流过滤器的不平衡输出
单相二次、一次I关系：
Ia
1 n TA
Ia'
IA
Ia'
1
电流保护的概念可以得出：
整定值必须取最大——对应的分支系数取
最小(分流最大)，保证不误动。
28
校验零序Ⅱ段时，考虑线路末端短路的最小零序 电流，故没有分支系数的影响，但存在分配系数的 影响。
灵敏度要求： KsIeInI0.I末 sIeI端 .t1 最小1.5 1 Im0
29
分配系数与分支系数的关系：
目的是：让 Z0 变化最小——>电流变化最小。 当然，接地阻抗不变为最好。
25
二、零序电流Ⅱ段保护
与下一级线路的零序Ⅰ段电流定值进行配合 （电流、时间两方面的配合）。
注意：电流的另一种分流关系(分支系数)！ （下面介绍）
如果零序电流Ⅱ段的灵敏度不够，则与下一级
线路的零序Ⅱ段电流定值进行配合。
26
（ a） Z1Z0时，
Z0 11 0
Z1
I&K(10) I&K(10， 1)
1＋ 1 3
因此，最大零序电流为：
I& K0.max
IK (10)
U&K0 2Z1Z0
I&K(10)
U&K 0 2Z1 Z0
I (1,1) K0
U&K 0 Z1 2Z0
19
求单相、两相接地的最大零序电流：
（ b） Z1Z0时，
13
其中，躲开本线路末端的最大零序电流应当
考虑：单相和两相接地。
（1）单相接地的零序电流
Z1