思考如何计算零序电流45页PPT
【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。
输电保护零序电流
目录第1章绪论 (1)1.1零序电流保护的概况 (1)1.2本文主要内容 (2)第2章输电线路零序电流保护整定计算 (3)2.1零序电流Ι段整定计算 (3)2.1.1 零序电流Ι段动作电流的整定 (7)2.1.2 灵敏度校验 (8)2.1.3 动作时间的整定 (10)2.2零序电流Ⅱ段整定计算 (11)2.3零序电流Ⅲ段整定计算 (11)第3章硬件电路设计 (12)3.1CPU最小系统图 (12)3.2110KV输电线路零序保护的硬件 (13)3.3数据采集系统 (13)3.3.1电压形成回路 (14)3.3.2采样保持和模拟低通滤波 (15)3.3.3多路转换开关和模数转换 (15)3.4开关量输入输出系统 (17)3.4.1开关量输入输出模块 (17)3.4.2开关量输入部分 (17)3.4.3开关量输出部分 (19)3.5电源模块 (20)第4章软件设计 (21)4.1软件结构分析概述 (21)4.2程序总框图 (22)4.3中断程序模块 (24)4.4各程序的子模块介绍 (25)4.4.1初始化 (25)4.4.2启动元件 (26)4.4.3零序方向电流保护 (26)4.4.4重合闸及后加速 (27)4.5微机保护的算法 (28)4.5.1输入为正弦量的算法 (29)4.5.2突变量电流算法 (29)4.5.3选相方法 (31)4.5.4傅里叶级数算法 (33)第5章实验验证及分析 (36)5.1仿真结果及分析 (36)第6章课程设计总结 (38)参考文献 (39)第1章绪论1.1 零序电流保护的概况与当代新兴科学技术相比，电力系统继电保护是相当古老了，然而电力系统继电保护作为一门综合性科学又总是充满青春活力，处于蓬勃发展中。
之所以如此，是因为它是一门理论和实践并重的科学技术，又与电力系统的发展息息相关。
它以电力系统的需要作为发展的源泉，同时又不断地吸取相关的科学技术中出现的新成就作为发展的手段。
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
零序电流计算方法解析
零 序 电 流是 一 个 计 算 概 念 ．基 于 相 量 分 析 的 数 学 理 论 对 称 分量 法 是 分 析 不 对 称故 障 的常 用 方 法 ．根 据 对 称 分 量 法 ．在 三 相 电路 中 ．任 意 一 组 不 对 称 的 三
关键 词 零 序 电流 量 负序 分 量
Ｎｅ ａ ｉ ｅ ｇｔ ｖ ｓｑ ｅ ｃ ｅｕ ｎｅ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｏ ｏｅ ｔ Ｚｅ ｏ ｒ ｓｑ ｎ ｅ ｅ ｕｅ ｃ
业 界对 零 序 电流 计算 方 法 的 了解 不 深 人 ．导 致 建 筑 电
气 从 业 人 员 对 零 序 电流 的相 关 问题存 在很 多 误 解 的 地
Ｇｕ ｕ ｉ（ ａ ｈ ａ ｇＩｓｉ ｔ ｏ ｃ ｉ ｃｕａ ｅｉｎ＆ Ｒｅｅ ｒｈ，Ｚ ｏｈ ａ ｇ２ ７ ０ ， ｏＬ ｙ Ｚ ｏＺ ｕ ｎ ｔｕｅ ｆ ｎ ｔ Ａｒｈｔ ｔｒｌ ｓｇ ｅ Ｄ ｓａｃ ａ ｚ ｕ ｎ ７ ２ １ Ｓ ａ ｄ ｎ ｒｖｎ ｅ ｈｎ ） ｈ ｎ ｏ ｇＰｏ ｉｃ ，Ｃ ｉａ
Ａｎ ｌ ｓｓｏ ｅ ｈ ｄ ｏ ｌ ｕ ａ ｉ ｇ Ｚｅ ｏ Ｓ ｑｕ ｎ ｅ Ｃｕ ｒ ｎ ａ ｙ ｉ ｆＭ ｔ ｏ ｓ ｆ ｒ Ｃａ ｃ ｌ ｔ ｒ ｅ ｅ ｃ ｒ ｅ ｔ ｎ
Ｌｉ ｕ ｏ ｇ （ ｒｈｔｃｕｅＤ ｓ ｎＩ ｓｔｔ ｆ ｈ ｅ ｔ ｌ ｓ ｉｔ ｆ ａ ｚｕ ｎ ｉ ，Ｚ ｏｈ ａ ｇ２ ７ ０ ， ｄ ｎ Ａ ｃ ｉ ｔｒ ｅｉ ｎｔｕｅｏ ｅＣ ｎｒ ｔｃ ｏ ｈ ａ ｇＣ ｔ Ｘ ｅ ｇ ｉ ｔ ａ Ｄｉｒ ｏ Ｚ ｙ ａ ｚｕ ｎ ７ １ １ Ｓ ａ ｄ ｎ ｒｖｎ ｅ Ｃ ｉａ ｈ ｎ ｏ ｇＰ ｏｉｃ ， ｈｎ ）
建 虢电乞。
－＿●●●＿＿＿＿—＿＿＿＿＿＿ ＢＵｔ Ｄ ｆ Ｌ ＮＧ
零序电流的讲解
零序电流在三相四线电路中，三相电流的相量和等于零，即Ia+Ib+IC=0如果在三相四线中接入一个电流互感器，这时感应电流为零。
当电路中发生触电或漏电故障时，回路中有漏电电流流过，这时穿过互感器的三相电流相量和不等零，其相量和为：Ia+Ib+Ic=I(漏电电流）这样互感器二次线圈中就有一个感应电压，此电压加于检测部分的电子放大电路，与保护区装置预定动作电流值相比较，如大于动作电流，即使灵敏继电器动作，作用于执行元件掉闸。
这里所接的互感器称为零序电流互感器，三相电流的相量和不等于零，所产生的电流即为零序电流。
产生零序电流的两个条件:1、无论是纵向故障、还是横向故障、还是正常时和异常时的不对称，只要有零序电压的产生；2、零序电流有通路。
以上两个条件缺一不可。
因为缺少第一个，就无源泉；缺少第二个，就是我们通常讨论的“有电压是否一定有电流的问题。
零序公式:3U0=UA+UB+UC,3I0=IA+IB+IC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。
线路零序电流定值计算
线路零序电流定值计算在电力系统中，线路零序电流是指在三相对称故障或不对称故障时，电力线路中各相零序电流的大小和方向。
线路零序电流的定值计算对于电力系统的稳定运行和故障保护至关重要。
本文将介绍线路零序电流定值计算的相关知识和方法。
一、线路零序电流的概念线路零序电流是指在电力线路中出现的零序电流。
零序电流是指在三相电力系统中，三相电流的矢量和为零时产生的电流。
在电力线路中，零序电流往往由于对称故障或不对称故障引起，它不仅会导致电力系统的烧毁，还会对电力设备造成损坏，甚至会威胁到人们的生命安全。
二、线路零序电流的计算方法线路零序电流的计算方法有多种，根据电力系统的具体情况选择合适的计算方法非常重要。
下面将介绍两种常见的线路零序电流计算方法。
1. 传统方法传统方法是指通过对电力线路参数的测量和计算，利用数学公式来计算线路零序电流的大小和方向。
这种方法需要准确的电力线路参数和复杂的计算过程，对于一般用户来说比较困难。
2. 模拟计算方法模拟计算方法是指通过电力系统的仿真模拟软件来计算线路零序电流。
这种方法不需要准确的线路参数，只需要输入电力系统的拓扑结构和电力设备的参数，然后进行仿真计算即可得到线路零序电流的定值。
三、线路零序电流定值计算的意义线路零序电流定值计算的结果可以用来指导电力系统的运行和故障保护工作。
通过对线路零序电流的定值计算，可以及时发现和解决电力系统中的故障问题，保障电力系统的正常运行。
同时，线路零序电流定值的准确计算还可以提高电力系统的安全性和可靠性，降低故障发生的概率，减少故障对电力设备和人员的损害。
四、线路零序电流定值计算的应用线路零序电流定值计算在电力系统中有着广泛的应用。
它可以用于电力系统的运行和调度，对电力系统的安全性和可靠性进行评估；还可以用于电力设备的选型和故障保护装置的设置，提高电力设备的使用寿命和故障保护的准确性。
此外，线路零序电流定值计算还可以用于电力系统的故障诊断和故障分析，帮助工程师们及时解决电力系统中的故障问题。
零序电流保护 ppt课件
• “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
变压器中性点接地方式
大电流接地系统 小电流接地系统
35kV及以下电网：中性点不接地或不直接接地 小接地电流系统
110kV及以上电网：中性点直接接地 大接地电流系统
零序阻抗满足：
I
II set2
kC
IsIeIt2 KrIeIIlsIet/1K0.b t0II2t0I 1t
I
I set1
l
三、三段式零序电流保护
（二）零序电流II段保护 灵敏性校验：
按本线路末端发生接地故障时最小零序电流校验
Ksen
3I0 min IsIeI t2
要求 Ksen≥1.5
若不满足要求
✓ 改与相邻线Ⅱ段配合 ✓ 用两个灵敏度不同的II段 ✓ 改用接地距离保护
动作于信号。
+
U0
延时 信号
l n3U 0
该保护只能监测出接地故障， 但不能判别出是哪条线路的接 地。为了找出故障线路，还需 要由运行人员依次短时断开各 条线路，再以自动重合闸纠正。 当断开某条线路时，零序电压 信号消失，即说明该线路单相 接地。
中性点非直接接地系统中单相接地保护
（2）零序电流保护 零序电流保护是利用故障线路的零序电流比非故障线路
在小接地电流系统中发生单相接地时，一般都允许再继续运 行1～2个小时
1、对保护的要求
要求保护能选出接地线路并及时发出信号 对人身和设备的安全有危险时，应动作于跳闸
2.4 中性点非直接接地系统中的零序电流保护
2、中性点不接地系统
线路I
G C0I
C0G
零序电流保护的整定计算
零序电流呵护的整定计算之南宫帮珍创作一、二、变压器的零序电抗1、Y/△联接变压器当变压器Y侧有零序电压时, 由于三相端子是等电位, 同时中性点又不接地, 因此变压器绕组中没有零序电流, 相当于零序网络在变压器Y侧断开（如图1所示）.图1：Y/△联接变压器Y侧接地短路时的零序网络2、Y0/△联接变压器当Y0侧有零序电压时, 虽然改侧三相端子是等电位, 但中性点是接地的, 因此零序电流可以经过中性点接地回路和变压器绕组.每相零序电压包括两部份：一部份是变压器Y0侧绕组漏抗上的零序电压降I0XⅠ,另一部份是变压器Y0侧的零序感应电势Ilc0X lc0（Ilc0为零序励磁电流, X lc0为零序励磁电抗）.由于变压器铁芯中有零序磁通, 因此△侧绕组发生零序感应电势, 在△侧绕组内有零序电流.由于各相零序电流年夜小相等, 相位相同, 在△侧三相绕组内自成回路, 因此△侧引出线上没有零序电流, 相当于变压器的零序电路与△侧外电路之间是断开的.所以△侧零序感应电势即是△侧绕组漏抗上的零序电压降I0’XⅡ.Y0/△联接变压器的零序等值电路如图2所示.由于零序励磁电抗较绕组漏抗年夜很多倍, 因此零序等值电路又可简化, 如图3所示.在没有实测变压器零序电抗的情况下, 这时变压器的零序电抗即是0.8～１.0倍正序电抗.即：X0=(0.8～１.0)(XⅠ+XⅡ)= (0.8～１.0)X1.本网主变零序电抗一般取0.8 X1.图2：Y0/△联接变压器Y0侧接地短路时的零序网络图3：Y0/△联接变压器Y0侧接地短路时的零序网络简化三、零序电流呵护中的不服衡电流实际上电流互感器, 由于有励磁电流, 总是有误差的.当发生三相短路时, 不服衡电流可按下式近似地计算：=Kfzq×fwc×ID(3)max式中Kfzq——考虑短路过程非周期分量影响的系数, 当呵护举措时间在0.1S以下时取为2；当呵护举措时间在0.3S～0.1S 时取为１.5；举措时间再长即年夜于0.3S时取为1；fwc——电流互感器的10%误差系数, 取为0.1；ID(3)max——外部三相短路时的最年夜短路电流.。
零序电流的讲解
零序电流在三相四线电路中，三相电流的相量和等于零，即Ia+Ib+IC=0如果在三相四线中接入一个电流互感器，这时感应电流为零。
当电路中发生触电或漏电故障时，回路中有漏电电流流过，这时穿过互感器的三相电流相量和不等零，其相量和为：Ia+Ib+Ic=I(漏电电流）这样互感器二次线圈中就有一个感应电压，此电压加于检测部分的电子放大电路，与保护区装置预定动作电流值相比较，如大于动作电流，即使灵敏继电器动作，作用于执行元件掉闸。
这里所接的互感器称为零序电流互感器，三相电流的相量和不等于零，所产生的电流即为零序电流。
产生零序电流的两个条件:1、无论是纵向故障、还是横向故障、还是正常时和异常时的不对称，只要有零序电压的产生；2、零序电流有通路。
以上两个条件缺一不可。
因为缺少第一个，就无源泉；缺少第二个，就是我们通常讨论的“有电压是否一定有电流的问题。
零序公式:3U0=UA+UB+UC,3I0=IA+IB+IC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。
零序电流快速计算方法
零序电流快速计算方法零序电流是指三相电力系统中的零序分量电流，它是由于对称故障、非对称负载或地面故障所导致的。
对于电力系统的运行和保护来说，准确快速地计算零序电流至关重要。
下面将介绍零序电流快速计算的方法。
首先，我们需要了解零序电流的计算公式。
根据电力系统的基础理论，零序电流可以通过以下公式计算：I0 = √(Ia^2 + Ib^2 + Ic^2)其中，Ia、Ib、Ic分别代表三相电流的幅值。
在实际应用中，我们通常可以通过电流互感器等装置来实时获取三相电流的数值。
通过测量三相电流的数值，带入上述公式即可得到零序电流的值。
然而，电力系统的复杂性导致了零序电流的计算并不总是那么简单。
在复杂的电力系统中，存在一些影响零序电流的因素，包括断路器的状态、非线性负载的存在以及系统的接地方式等。
针对这些特殊情况，我们需要采用一些特殊的方法来计算零序电流。
首先，对于断路器状态的影响，我们可以根据断路器的状态确定电流的路径。
比如，如果断路器在某一相中断开，那么该相的电流将会通过其他两相，从而影响零序电流的计算。
其次，对于非线性负载的存在，我们需要考虑负载所引起的谐波电流。
谐波电流会使得零序电流不稳定，因此在计算零序电流时需要将谐波电流的影响进行抑制或削弱。
最后，对于系统的接地方式，我们需要根据接地方式的不同采用不同的计算方法。
对于系统的星形接地方式，零序电流的计算比较简单，只需要将三相电流的分量相加即可。
而对于系统的非星形接地方式，由于存在对称故障和非对称故障，零序电流的计算则会变得复杂。
针对这种情况，我们可以采用套接母线测量、单电流采样、单相电压采样等方法来计算零序电流。
综上所述，零序电流快速计算的方法包括基本的测量方法和针对特殊情况的计算方法。
通过适当选择合适的测量装置和采用相应的计算方法，我们可以准确快速地计算零序电流，为电力系统的运行和保护提供有力的支持。
同时，在实际应用中，我们还应结合故障诊断和保护策略，采取相应的措施来减小零序电流对系统的影响，确保电力系统的正常运行和安全保护。
思考如何计算零序电流
U K0
U A0
U K0
U B0
U K0
I 02
I 01
I 01
I 02
（ 2）零序电流的分布，决定于线路的零序阻抗和 中性点接地变压器的零序阻抗及变压器接地中性点的 数目和位置。
U K0
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U B0
U K0
I 02
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I 02
2）应躲开三相断路器触头不同时合闸而出现的三倍零序电流条 件整定
I I op1
I K rel 3I t
如果保护装置的动作时间大于断路器三相不同期合闸的时间， 则可以不考虑这一条件。
两相先合，相当于一相断线。 一相先合，相当于两相断线。
（3）对采用单相自动重合闸的线路，单相短路被切除 后(只切除故障相)，系统处于非全相运行，如果此时
重合闸启动时，将其自动闭锁;待再次全相运行时才投入。
（2）不灵敏Ⅰ段 按条件3）整定。 装设它的主要目的，是为了在单相重合闸过程 中，其他两相又发生接地故障时，用以弥补失去 灵敏Ⅰ段的缺陷，尽快地将故障切除！
灵敏 I 段:
不灵敏 I 段:
－定值较小
－定值较高
当线路采用单相自动重合闸时,躲过非全相运行状态 下,系统又发生振荡时所出现的最大零序电流。
小电流接地系统中发生单相接地时，由于故障点电流很小，三相之间 线电压保持对称，对负荷供电没有影响，允许继续运行1-2小时，而不必立 即跳闸。但为了防止故障进一步扩大，应及时发出信号，以便采取措施予以 消除。
一、中性点不接地电网中单 相接地故障的特点 1、单条线路 正常运行情况下，三相 对地有相同的电容 C0 ，在相 电压的作用下，每相都有一 超前于相电压 90 的电容电流 流入地中，而三相电流之和
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。