电力系统继电保护第二篇第三四节

X k0 I 0
X k0 U k 0 I 0
B X T 20
2. 零序电流 分布：与变压器中性点接地的多少和位置 有关； 大小：与线路及中性点接地变压器的零序 阻抗有关。 2方020/9向/18 ：从故障点流向接地的变压器中性点。
• 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
负序：A相落后B相120度，B相落后C相
120度，C相落后A相120度。
零序：ABC三相相位相同，哪一相也不领
先，也不落后。
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一、零序分量的特点
K
T1 A 1
2 B T2
X T 10 A
X k0 I 0
X k0 U k 0 I 0
B X T 20
零序网络：与线路、接地变压器的数目和位置相关， 和发电机没有关系。
ILC)
（2）零序电流互感器（电缆线路）
I0
一次电流：
优点：无不平衡电流，接线简单
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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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，反应零序电流增大的保护成为零序保护。
零序电流保护可装设在上图中的断路器1和2处。 由于零序电流保护对单相接地故障具有较高的灵敏度。 零序电流保护是高压线路保护中必配备的保护之一。
• 按单相接地短路时接地电流的大小分为：
• 大电流接系统
•
——中性点直接接地；
•
中性点经小电阻接地；
• 小电流接地系统
•
——中性点不接地
•
中性点经消弧线圈接地；
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110kV及以上电网:中性点直接接地方式 35kV及以下电网:中性点不接地或不直接
接地
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大电流接地系统：在该电压等级中，部分或所有变 压器的中性点直接接地。
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K
T1 A 1
2 B T2
X T 10 A
X k0 I 0
X k0 U k 0 I 0
B X T 20
U A0
U k0
U B0
1. 零序电压：故障点零序电压最高，离故 障点越远，零序电压越低，变压器中性点 接地处为零。 2020/9/18
T1 A 1
k 2 B T2
X T 10 A
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。
k
T1 A 1
2 B T2
X T 10 A
X k0 I 0
X k0 U k 0 I 0
B X T 20
3. 零序功率
分布：短路点零序功率最大； 方向：对于发生故障的线路，两端的零 序功率方向为线路→母线。
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k
T1 A 1
2 B T2
X T 10 A
X k0 I 0
X k0 U k 0 I 0
第二章 电网的电流保护
电网接地故障种类及保护策略
接地故障——导线与大地之间的不正常连接， 包括单相接地故障和两相接地故障
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• 接地故障与中性点接地方式 密切相关，相同的故障条件 但不同的中性点接地方式， 接地故障说表现出的故障特 征和后果、危害完全不同， 因此保护策略也不相同。
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• 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。
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随着电压等级的提高，绝缘的投资会急剧增加。 主要用在10～66kV的配电系统。
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• 对于中性点直接接地电网，利用接地短路 时出现很大零序电流的特点，构成：
•
（1）零序电流保护
•
（2）零序方向电流保护
• 对于中性点非有效接地电网，特征不明显
• 只报警不跳闸
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2.3.1接地短路时零序电压、电流和功率的分布
• 对于中性点有效接地电网发 生接地故障时，将出现很大 零序电流，正常状态该电流 不存在。
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• 当前世界上的交流电力系统一般都是ABC 三相的，而电力系统的正序，负序，零序 分量便是根据ABC三相的顺序来定的。
正序：A相领先B相120度，B相领先C相
120度，C相领先A相120度。
高压线路保护（110kV及以上）配备的保护有： （1）零序（电流）保护；（2）距离保护；（3）高频 保护2020/9/18
三段式零序电流保护
（1）零序电流速断保护（零序Ⅰ段） （2）零序电流限时速断保护（零序Ⅱ段） （3）零序过电流保护（零序Ⅲ段）
零序电流保护的起 动电流整定类似反映 线电流的电流保护。
（2） 微机保护内直接利用程序实现加法器
3U 0U aU bU c
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2．零序电流的获取
（1）零序电流过滤器 Ir Ia Ib Ic 3 I0
接于相间保护电流互感器的中性线上。 不平衡电流：
Ibp Ia Ib Ic
[(IAILA)(IBILB)(ICILC)]/nl
1( nl
ILAILB
B X T 20
4.零序电压与电流的相位关系
U A正0 方向I0 故X障T1.：0
U A 0
I 0
90
k0
90
I0
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二. 零序电压、零序电流的获取
1. 零序电压的获取
（1） 零序电压过滤器
A B C
TV
3U 0U aU bU c
Ua Ub
加法器 3U 0
Uc
m
n
不输出正序、负序电压，只有零序电压3U0输出。
优点：绝缘要求低，绝缘的投资相对于小电流接地 系统要低。
缺点：发生单相接地故障时，会产生很大的短路电 流，会损坏设备等。
（主要用在110kV及以上的电压等级中）
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小电流接地系统： 在该电压等级中，所有变压器的中性点均不接地。
发生单相接地时，几乎没有短路电流，不会烧坏设 备，所以,还可以运行1～2小时——供电可靠性高,但 是，非故障相电压升高为1.732倍，故,绝缘要求高。