关于电网的接地保护课件

△
IA= IAk
UA = 0
IB= IC = 0
UB= EB UC= EC
则 3Io= IA +IB + IC = IAK
3UO= UA + UB+ UC = EB+ EC = _ EA
× × ×
EA
IAK 3IO
φKO
180-φKO
EC
EB
3UO
接地故障产生零序分 量是最显著的特点。
零序保护:取出零序分量用以构成专 门的接地保护.
3、中性点不接地电网单相接地的保护
中性点不接地电网发生单相接地时，由于故障点电 流很小，三相线电压仍然对称，对负荷供电影响小，因 此—般情况下，要求保护装置只发信号，而不必跳闸 （允许再继续运行1－2h），只在对人身和设备的安全有 危险时，才动作于跳闸。
（2）零序电流保护。
当发生单相接地时，故障线路的零序电流是所有非故障元件的零
~
T1
1
1
X
X
2
3
34
T2 46
X
X
X
5
X
6
X
相间保护
1 零序保护
4、零序方向电流保护
方向性问题的提出：在两侧变压器的中性点均接地的 电网中，当线路上发生接地短路时，故障点的零序电流将分 为两个支路分别流向两侧的接地中性点。这种情况与双侧电 源电网中实施相间短路的电流保护一样，不装设方向元件将 不能保证保护动作的选择性。
零序功率方向元件用以判别零序电流的方向，构成零 序方向电流保护，以保证在各种接地故障情况下保护动作的 选择性。
~
T1
11
k1
2 3 34
k2
4
56
XX
X
X
X
X
T2 6
XX
~
I01
I02
UKO
UKO
三段式零序方向电流保护
只有在零序功率方向元件动作后，零序电流保护才 能动作于跳闸。三段公用一个零序功率方向继电器KW。
QF x
QF1
。
。
IA
IB kw
I
KA1
信 号
KS1
KS2
KS3
t
I
t KT2 I
KT1 kA2
kA3
KM
.
Ia
..
Ib
.
Ic
3UO
三段式零序方向电流保护的原理接线图
三段式零序方向电流保护的时限特性
在零序电流保护中加装方向元件后，只 需同一方向的保护在保护范围和动作时限 上进行配合。
T1
~
11
N
EC
3UO
EB
小接地电流系统发生接地故障的特点
（1）接地相对地电压降为零，其他两相对地电压升高为线电压，中 性点发生位移，中性点电压等于正常运行时的相电压。整个系统出现了 零序电压，其大小为
3U0＝Ua＋Ub＋Uc=_Ea
（2）接地相电容电流为零，其他两相电容电流随该相对地电压升高 而增大到正常值的√3倍，因而线路上出现零序电流。非故障线路的零序 电流为本线路两非故障相的电容电流的相量和，其相位超前零序电压 90o，方向由母线流向线路；故障线路始端的零序电流等于系统全部非 故障线路对地电容电流之和，其相位滞后零序电压90o，其方向为由线 路流向母线。
2 3 34
4 56
6
X
X
X
X
X
X
Ⅰ t1
Ⅱ
tⅠ2
t2
tⅢ4
Ⅱ t1Ⅰ
t3
Ⅲ
t1
Ⅲ
Ⅱ
t 3Ⅱ t5
t3 Ⅰ
t5
Ⅱ t4
tⅠ4
Ⅰ
Ⅱ
t6
t6
tⅢ6
T2
~
l
三段式零序方向电流保护的时限特性
三、中性点非直接接地系统的接地保护
中性点不接地系统单相接地时的电流和电压
中性点不接地系统正常运行时，系统的三相电压对称。三相分别流过 很小的电容电流，它 们各超前于相应的相电压90o。由于电源ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ负载均是 对称的，故没有零序电压和零序电 流。电源中性点和对称星形连接电容 的中性点（大地）同电位。即电源中性点对地电压 UN＝0，各相对地电压 等于各自相电压。
2、零序电流滤过器
。
。
。
IA
IB
IC
I KA
K
TAa TAb TAc
.
。
.
Ia
Ib
Ic
3、零序电流互感器
A
B
C
绝缘 KA
A BC KA
结 构 图
接 线 图
4、零序电压滤过器
AB C UA
UB UC
Ua m
Ub
Umn
Uc
n
由三个单相电压互感器组成
AB C UA
UB UC
Ua
m
Ub
Uc
Umn n
关于电网的接地保 护
一、中性点直接接地电网接地故障的特点
1、接地故障分析
我国110kV及以上电压等级的电网，均采用大接地电 流系统。
在大接地电流系统中发生的故障，绝大多数是接地短 路故障。
接地保护可以与三相星形接线的相间短路保护共用一 套设备，但实际上这样构成的接地保护灵敏度低所以普遍 采用专门的接地保护装置.
QF x
QF1
原 理 图
信号
KS1
KS2
KS3
。
。
IA
IB
I
I
t KT1 I
t
KA1
KM
kA2
kA3
.
Ia
..
Ib
. TA
Ic
零序过电流保护的时限配合
零序电流只在接地故障点与变压器接地中性点之间的一部分电网中流 通，所以只在这一部分线路的零序保护上进行时限的配合即可。
例如，在图所示的电网中，由于变压器T2的Δ侧发生接地故障时，不 可能在Y侧产生零序电流，所以零序过电流保护3的动作时限就不必考虑 与变压器T2后面的保护4相配合，即可取t3＝Os。但保护1、2． 3的动作 时限，则应符合阶梯原则，即t02=t03十Δt，t01＝t02+Δt。其时限特性。
中性点不接地系统单相接地时，接地故障相对地电压为零，该相电容 电流也为零。由于三相对地电压以及电容电流的对称性遭到破坏， 因而将出现零序电压和零序电流。
AB C F N
COF
L1
CO.F
L2
CO.F
CO.F
中性点不接地系统单相接地 电容电流的分布
I B(C)
IOL3
EA
3I0
I C(C)
UC
UO UB
a
b
c
×
~ Umn
由三相五柱式电压互感器组成
零序电压互感器组成
二、中性点直接接地系统的接地保护
中性点直接接地系统发生接地故障时产生很大的零序 电流，反应零序电流增大而构成的保护称为零序电流保 护。
三段式零序电流保护由瞬时零序电流速断（零序Ⅰ 段）、限时零序电流速断（零序Ⅱ段）、零序过电流 （零序Ⅲ段）组成。。
发生单相接地时，故障线路的零序电流大，保护动作发信号， 非故障线路的零序电流 较小，保护不动作，因此零序电流保护是 有选择性的。但当出线少时往往难以实现。
接地保护作业
•
填空
•
1、出现
和
序电流之和，当出线较多时，故障线路零序电流比非故障线路零序 电流大，利用这个特点可以构成有选择性的零序电流保护。
零序电流互感器取得零序电流，电流 继电器用来反映零序电流 的大小并动作于信号。采用零序电流互感器，其不平衡电流较小，
电流继电器的整定值按不平衡电流和自身的电容电流整定，从而 提高了保护的灵敏系数。