中性点直接接地系统输电线路接地故障保护

I
I set1
K 3I0.unb
I rel
若保护动作时间大于断路器三相合闸不同期时 间，本条件可不考虑。
保护整定值取上述两条件较大值。
灵敏度不满足要求措施： 保护可经小延时，使保护装置的动作时间 大于断路器触头不同时合闸的时间。 （3）按非全相运行且振荡条件整定 按此条件整定，通常整定值较高，可采 用设置两个速断保护。 即灵敏I 段，不灵敏 I 段保护。
1、零序电流速断保护 特点：为了保证保护动作的快速性和选择 性要求，保护只能保护线路的一部分。 动作条件： （1）按躲过被保护线路末端接地短路时， 保护安装处测量到的最大零序电流整定。
△
△
3I 0
I I set 1
3I 0. max
L
保护动作电流
I
I set1
K 3I0.max
I rel
（2）按躲过断路器三相触头不同时合闸 时，最大零序电流整定
2.4中性点直接接地系统输电线路 接地故障保护 1、 中性点直接接地系统接地时零序分 量的特点 电力系统发生接地时,可利用对称分量法将电流分 解为正序、负序和零序。在中性点直接接地电网 中，当发生单相接地短路时，将出现较大的零序 电流,在正常运行时,理想条件下,系统中不含有零 序电压电流。采用三相完全星形接线的过电流保 护虽然可以反应故障，但灵敏度往往不能满足要 求。因此，在中性点直接接地电网中,都装有利用 有零序电压电流构成的接地短路保护。
灵敏度
K sen
3I 0.cal .min IⅡ set1
当下级线路比较短或运行方式变化比较大， 灵敏系数不满足要求时，可采用下列措施加 以解决: (1)使本线路的零序Ⅱ段与下一线路的零序Ⅱ 段相配合，其动作电流、动作时限都与下一 线路的零序Ⅱ段配合； (2)保留原来0.5s时限的零序Ⅱ段，增设一个 与下一线路零序Ⅱ段配合的、动作时限为1s 左右的零序Ⅱ段，它们与瞬时零序电流速断 及零序过电流保护一起，构成四段式零序电 流保护。
4、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。
2、 零序电流保护 零序电流保护通常也采用阶段式保护。 从保护构成看，三段式零序电流保护 与三段式相间短路保护相类似。
零序电压过滤器、零序电流过滤器
零序电压过滤器： 三个单相电压互感器 三相五柱式电压互感器 接于发电机中性点的 合成零序电压 零序电流过滤器 零序电流互感器
零序功率方向继电器接线
三段式零序方向电流保护原理接线
信号
信号
信号
(3)从电网接线的全局考虑，改用接地距离保 护。 3、零序过电流保护 作用：作为近后备保护和远后备保护。 动作电流按最大不平衡电流整定。
I set.III k rel Iunb.max
同时要求各保护间进行配合。
I
III set1
K I
III rel 0.cal
灵敏度
零序电流保护Ⅲ段的灵敏系数，按保 护范围末端接地短路时流过本保护的最小 零序电流来校验。作近后备时，校验点取 本线路末端，要求灵敏度≥1.3~1.5，作下 一线路的远后备时，校验点取相邻线路末 端，要求灵敏度≥1.25。
2、限时零序电流速断保护 工作原理与相间短路保护相似。 要求：要保护线路全长。 动作电流
I
II set1
K I
II I rel 20.cal
限时零序电流速断保护的动作电流应躲过下一级相 邻元件的瞬时零序电流速断保护范围末端发生接地 短路时流过保护安装处的三倍零序电流：
I
set1
krel 3I
△
△wk.baidu.com
t
t1
t2
t10
t3
t 30
t 20
t4
L
3.4.3 零序方向电流保护
T1
1 2 3 4
T2
~
k1
k2
~
Uk 0
I0
I0
3I 0
k 0 70 0 ~ 85 0
U0
U K0
3I 0
sen 950 ~ 1100
图 2-60
方向性零序电流保护原理分析
在双侧电源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，不装设方向元件将不能保证 保护动作的选择性。 零序功率方向继电器接于零序电压和零序 电流之上，动作于否决定于零序功率功率 的方向。 在正向保护区内发生接地短路时，要求 零序功率方向继电器应能正确动作，并工作 在较灵敏的状态下。
set 2
/ k0b
在本线路末端校验灵敏度时，要求ks1.5，若不能 满足，可考虑与相临线路零序II段配合。
ksen
3I 0 B.min I set
保护动作电流确定分析
K
△ △
3I 0
I
I set1
II I set 1
I I set 2
I 0I.cal
L
I 动作时间： tⅡ t op1 op 2 t
接地时零序等效网络：
△
△
零序分量特点
1、故障点的零序电压最高为，离故障点越 远处的零序电压越低，变压器中性接地点的 零序电压为零。
2、零序电流的分布，主要决定于输电线 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。 3、运行方式变化，若输电线路和中性点接 地的变压器数目不变，则零序阻抗和零序 等效网络就是不变的。系统正序阻抗和负 序阻抗要随着系统运行方式而变化，将间 接影响零序分量的大小。