第三章电网接地故障零序保护

TV 误差影响 三次谐波影响
2、3I0零序Ia电流Ib 过 I滤c 器
系I J 统 3正I0常|及Ia 相 I间b 短Ic路| 时：
Ibp — —不平衡电流
三、零序电流速断保护（零序电流I段） 1、动作电流整定原则： (1) 躲开下条线路出口
处(即本线末端)接地短路时, 本保护所测的最大零序电流： IIdz＝KkI·3Id0.bm.max （KkI：取1.2～1.3） (2) 躲开QF三相触头不同期合闸时出现的最大零序电流：
但保护范围比相间短路电流I段大
Z 0大，曲线陡 曲线max，曲线min 相差小
3、动作时限：tI≈0s
四、零序电流限时速断保护（零序电流II段） 1、整定原则：与下条线路的零序电流I段配合。
动作电流整定：躲开下条线路零序电流I段保护范围末 端接地短路时（即流过下条线路的零序电流刚好为其零 序电流I段整定值时）流过本保护的最大零序电流。
①系统全相运行时：
灵敏I段起作用
（单相故障时保护首次动作由灵敏I段切除）。
②系统非全相运行时（保护已首次动作跳开故障相QF）：
灵敏I段退出（即被闭锁），不灵敏I段起作用
（若ZCH重合于永久故障上，保护由不灵敏I段再次切除； 若不灵敏I段动不了，则只能由带延时的II段或后备保护 切除）
2、保护范围： 零序电流I段也不能保护本线路全长，
*故障相对地电压降低，但非故障相对地电压升高（若为金属 性接地故障，非故障相对地电压将由正常时的相电压升高 为线电压），因此对系统中设备的对地绝缘要求高。
(2)中性点直接接地系统
*有短路回路，有很大的Id，不允许系统继续运行，保护必须 立即切除故障，供电可靠性相对较低。
*由于中性点对地电压被钳制为0，则各相对地电压不会超过相 电压(或超过不多)，因此系统中设备的对地绝缘要求不高。
由于零序电流不会穿越Y/接线的变压器T，因此安装在 受端T上的零序电流III段保护可以瞬动，即零序电流III段 是以受端T为时限配合起点（相间短路电流III段是以整个电 网终端负荷支路为时限配合起点）。 ∵ 零序网范围 < 正序网范围 ∴ 零序电流III段动作时限 < 相间短路电流III段动作时
限
§3-2 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流及方向保护 一、电网中发生接地短路时零序分量的特点 规定正方向： 零序电流：母线→线路； 零序电压：线路高于大地） (1)故障点零序电压最高，
距故障点越远，零序电压越低；零序电流分布取决于零序网。 (2) UA0 (I0 ')ZT10；UB0 (I0 '')ZT 20
IIdz＝KkI·3I0.btq 若保护动作时限t>tQF，可不考虑此条件 (例如在手动合闸或自动重合闸时，使保护带0.1s的小延时)
(3) 当线路具有单相重合闸ZCH时（例如220kV及以上线 路），躲开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： IIdz＝KkI·3I0.fqx （其值较大→Klm↓） 对具有单相ZCH的线路可设置两个零序电流I段： * 灵敏I段：按条件(1)或(2)整定 （动作值小，灵敏度高） * 不灵敏I段：按条件(3)整定 （动作值大，灵敏度低）
3、不同中性点接地方式的应用特点
由于110kV以上系统，其设备费用将随着对地绝缘要求的提高 而大幅增加，因此我国规定110kV及以上系统采用中性点直 接接地系统（其供电可靠性可通过其他措施来保证，例如 采用双回线供电、环网供电等）； 110kV以下系统采用中 性点非直接接地系统（不接地系统） 。
当中性点不接地系统中发生单相接地故障时，若故障点对地电 容电流IC大到一定程度，要求采取措施降低IC，则可在中性 点增设消弧线（或高阻）来降低IC 。
若Klm不满足要求，采用以下方式解决： (1)本线路零序电流II段与下条线路的零序电流II段相配合：
IIIdz.1＝KkII·IIIdz.2 /Kfz.min ； tII1＝tII2+Δt≈2Δt≈1.0s (2)保留0.5s的零序II段，并增加按(1)整定的零序电流II段 (3)改用接地距离保护
五、零序过电流保护（零序电流III段） 1、整定原则：躲开下条线路出口处相间短路时所测的最大
IIIdz.1＝KkII·3Id0.AB.max＝KkII·IIdz.2 /Kfz.min KkII：取1.1～1.2； 分支系数Kfz＝3Id0.BC/3Id0.AB，Kfz.min：Kfz可能的最小值。
动作时限：tII1＝tI2+Δt≈Δt≈0.5s
（2、3I校d0.验bm灵.m敏in：度本：线路末K端lm接地 短3I路dI0要时.IbImd求所z. m：出inK现lm的1最.5小零序电流）
3Id 0.bm. min
某点零序电压U0取决于该点至接地中性点的零序阻抗， 零序电流I0超前零序电压U0：(180º-Φd0)，
零序功率实际方向：线路母线（与正序相反）。 (3)零序分量受系统运行方式变化的影响小（零序网基本不变）
二、零序过滤器 1、零序电压过滤器: 3U0 Ua Ub Uc
系| 3U统0 |正|U常a 及U相b 间Uc短| U路bp时—：—不平衡电压
第三章 电网接地故障的零序保护
§3 电网接地故障的零序保护
§3-1 中性点接地方式及特点
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直接接地
1、中性点接地方式
不接地
非直接接地经消弧线圈接地
经高阻接地
2、单相接地故障时，不同中性点接地方式的特点
(1)中性点不接地系统
*无短路回路，无Id，只有经等效对地C形成的大容抗回路， 故障点只有较小的IC，允许系统继续运行1~2h，保护不需 跳闸，因此供电可靠性相对较高。
不平衡电流：
IIIIdz＝KkIII·3I0.bp.max 实际整定：应考虑满足各级线路灵敏系数按逐级配合 的原则，即本保护零序电流III段的保护范围不超出下条 线路零序电流III段的保护范围，即本线路零序电流III 段与下条线路的零序电流III段配合：
IIIIdz.1＝KkIII·IIIIdz.2/Kfz.min （KkIII＝1.1～1.2） 动作时限按“阶梯原则”配合. （保证各级线路保护的动作选择性）