13 电网的接地保护
保护接地和保护接零的区别
保护接地和保护接零的区别以保护人身安全为目的，把电气设备不带电的金属外壳接地或接零，叫做保护接地及保护接零。
1、保护接地在中性点不接地的三相电源系统中，当接到这个系统上的某电气设备因绝缘损坏而使外壳带电时，如果人站在地上用手触及外壳，由于输电线与地之间有分布电容存在，将有电流通过人体及分布电容回到电源，使人触电，如图6-7-13所示。
在一般情况下这个电流是不大的。
但是，如果电网分布很广，或者电网绝缘强度显着下降，这个电流可能达到危险程度，这就必须采取安全措施。
保护接地就是把电气设备的金属外壳用足够粗的金属导线与大地可靠地连接起来。
电气设备采用保护接地措施后，设备外壳已通过导线与大地有良好的接触，则当人体触及带电的外壳时，人体相当于接地电阻的一条并联支路，如图6-7-14所示。
由于人体电阻远远大于接地电阻，所以通过人体的电流很小，避免了触电事故。
保护接地应用于中性点不接地的配电系统中。
2、保护接零. 保护接零的概念为了防止电气设备因绝缘损坏而使人身遭受触电危险，将电气设备的金属外壳与供电变压器的中性点相连接者称为保护接零。
保护接零（又称接零保护）也就是在中性点接地的系统中，将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与零线作良好的金属连接。
图6-7-15是采用保护接零情况下故障电流的示意图。
当某一相绝缘损坏使相线碰壳，外壳带电时，由于外壳采用了保护接零措施，因此该相线和零线构成回路，单相短路电流很大，足以使线路上的保护装置（如熔断器）迅速熔断，从而将漏电设备与电源断开，从而避免人身触电的可能性。
保护接零用于３８０/2２０Ｖ、三相四线制、电源的中性点直接接地的配电系统。
在电源的中性点接地的配电系统中，只能采用保护接零，如果采用保护接地则不能有效地防止人身触电事故。
如图6-7-16所示，若采用保护接地，电源中性点接地电阻与电气设备的接地电阻均按４Ω考虑，而电源电压为２２０Ｖ，那么当电气设备的绝缘损坏使电气设备外壳带电时，则两接地电阻间的电流将为：熔断器熔体的额定电流是根据被保护设备的要求选定的，如果设备的额定电流较大，为了保证设备在正常情况下工作，所选用熔体的额定电流也会较大，在２７.５Ａ接地短路电流的作用下，将不断熔断，外壳带电的电气设备不能立即脱离电源，所以在设备的外壳上长期存在对地电压Ｕd，其值为：Ｕd=２7.５×４=１1０V显然，这是很危险的。
第二节 中性点不接地电网中单相接地故障的保护
第二节 小接地电流系统单相接地故障的保护一、中性点不接地系统单相接地的特点和保护方式（一）单相接地的特点图5—12(a)所示为一中性点不接地的简单系统。
为分析方便，假定电网负荷为零，并忽略电源和线路上的压降。
电网各相对地电容为0C ，这三个电容相当一对称负载，其中性点就是大地。
所以正常运行时，电源中性点对地电压等于零，即0=∙N U ，又因为忽略电源和线路上的压降，所以各相对地电压即为相电势。
各相电容0C 在三相对称电压作用下，产生三相电容电流也是对称的，并超前相应电压 90。
其相量如图5—12(b)所示。
三相对地电压之和与三相电容电流之和都为零，所以电网正常运行时无零序电压和零序电流。
图 5-12 中性点不接地的简单系统（a ）系统图；（b ）正常运行时的相量图；(c)接地故障时的相量图当A 相线路发生一点接地时，接地相对地电容0C 被短接，A 相对地电压变为零。
此时中性点对地电压就是中性点对A 相的电压，即A N E U ∙∙-=。
线路各相对地电压和零序电压分别为A KC KB KA K j A AC KC j A A B KB KA E U U U U eE E E U e E E E U U ∙∙∙∙∙∙∙∙∙-∙∙∙∙∙-=++==-==-==)(31330015015000 （5-17）上式说明，A 相接地后B 相和C 相对地电压升高3倍，此时三相电压之和不为零，出现了零序电压。
其相量如图5—12(c)所示。
保护安装点各相电流和故障点三倍零序电流分别为)(3)()(00000KC KB C B A K KC KB C B A KCC KBB U UC j I I I I U U C j I I I U C j I U C j I ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙+=++=+-=+-===ωωωω （5—18）上式说明，两非故障相出现超前相电压90的电容电流，流向故障点的电流，即为零序电容电流。
电气设备接地、接零保护的规定
电气设备接地及接零的一般管理规定在日常的电源设备安装、UPS(EPS)及其控制系统等设备安装、调试、检查、验收过程中，为保证电气设备安全可靠工作，防止电气工作中的触电事故发生，确保人员生命安全和电气设备运行安全，均应在安全技术上满足接地或接零要求。
电气设备在接地、接零方面如何进行规范施工与检查、应用，是大家必须认真对待的。
1 名词术语(1)接地：将电力系统或建筑物中电气装置、设施的某些导电部分，经接地线连接至接地极。
(2)工作接地(系统接地)：在电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地(如中性点直接接地或经其他装置接地等)。
(3)保护接地：电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地。
(4)雷电保护接地：为雷电保护装置(避雷针、避雷线和避雷器等)向大地泄放雷电流而设的接地。
(5)防静电接地：为防止静电对易燃油、天然气贮罐和管道、气体等的危险作用而设的接地。
(6)接地极(接地体)：埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地极。
接地体分为自然接地体和人工接地体两种。
兼作接地极用的直接与大地接触的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土建(构)筑物的基础、金属管道和设备等称为自然接地极。
(可燃液体及可燃或易爆气体的管道不可作为自然接地体)。
人工接地体通常采用钢管角钢垂直打入土壤中，也可用扁钢或圆钢平埋土壤中做成。
(7)接地线：电气装置、设施的接地端子与接地极连接用的金属导电部分。
(8)接地装置：接地线和接地极的总和。
(9)接地网：由垂直和水平接地极组成的供发电厂、变电站使用的兼有泄流和均压作用的较大型的水平网状接地装置。
(10)集中接地装置：为加强对雷电流的散流作用、降低对地电位而敷设的附加接地装置，一般敷设3－5根垂直接地极。
在土壤电阻率较高的地区，则敷设3－5根放射形水平接地极。
(11)接地电阻：接地极或自然接地极的对地电阻和接地线电阻的总和，称为接地装置的接地电阻。
接地保护与漏电保护
接地保护与漏电保护
一、接地爱护
接地爱护是平安防护技术的主要措施之一。
消失故障时，比如电气设备绝缘被击穿后，电气设备不带电的金属外壳以及与之相连的机器、管道等金属部分可能呈现危急的对地电压、人体触准时便可能发生触电危急。
为保证人身平安、削减或避开触电事故的发生，将电器设备不带电的金属外壳与大地做电气联接，称为接地爱护。
采纳了接地爱护，可使接触电压和跨步电压远小于设备故障时的对地电压，因而大大减轻了触电危急。
不接地电网与大地没有电气联接，对地之间只有绝缘电阻和分布电容存在，又称对地绝缘电网或系统。
10KV高压系统多为这种运行方式。
低压系统通常采纳三相四线制，假如其中性点不接地即属不接地电网，又称中性点不接地系统。
二、接零爱护
不接地电网运用接地爱护措施是当绝缘良好、电网分布范围较小时，其绝缘电阻可限制触电电流，对触电有肯定防护作用，因此多用于线路较短，分布范围小。
环境正常、线路能常常保持绝缘良好的状况。
不接地电网的缺点是一相故障接地时，其它相对地电压上升为线电压因而增加触电的危急性；故障点难于发觉，不能很好地利用爱护装置；对高压窜入低压及绝缘损坏带来的危急需采纳特别的措施。
因此，在大部分场合，特殊是分布较广的低压系统，都采纳中性点直接接地的
运行方式，称为接地电网或中性点接地系统。
接地电网中的中性点接地，称为工作接地，即为了系统平安运行而采纳的接地。
接地的中性线即为零线。
所谓接零爱护，就是把设备不带电的金属外壳部分接于电源的零线，不存在危急电压；同时，漏电将造成单相短路，短路电流通常很大，足以促动爱护装置快速切断电源，消退触电危急。
保护接地应用范围
保护接地的应用范围1.各种不接地配电网保护接地适用于各种不接地配电网,包括交流不接地配电网和直流不接地配电网,也包括低压不接地配电国和高压不接地配电心。
在这类配电x中，凡由于绝缘损坏或其他原因而可能呈现危险电压的金属部分，除另有规定外，均应接地。
它们主要包括:(1)电机、变压器、电器、携带式或移动式用电器具的金属底座和外壳:(2)电气设备的传动装置:(3)屋内外配电装置的金属或钢筋混凝土构架,以及靠近带电部分的金属遮栏和金属门(4)配电、控制、保护用的屏(柜、箱)及操作台等的金属框架和底座:(5)交、直流电力电缆的金属接头盒、终端头和膨胀器的金属外壳和电场的金属护层,可触及的金属保护管和穿线的钢管;(6)电缆桥架、支架和井架:(7)装有避雷线的电力线路杆塔:(8)装在配电线路杆上的电力设备:(9)在非沥青地面的居民区内,无避雷线的小接地短路电流架空电力线路的金属杆塔和钢筋混凝士村塔;(10)电除尘器的构架;(11)封闭母线的外壳及其他裸露的金属部分:(12)六氟化硫封闭式组合电器和箱式变电站的金属箱体:(13)电热设备的金属外壳:(14)控制电缆的金属护层。
2.电气设备的某些金属部分电气设备下列金属部分，除另有规定外,可不接地:(1)在木质、沥青笔不良导电地面,无裸露接地导体的干慢的房间内,交流额定电压 380v 及以下,直流客定电压 440V 及以下的电气设备的金属外壳:但当有可能同时触及上述电气设备外壳和已接地的其他物体时，则仍应接地。
(2)在干燥场所,交流额定电压 127V及其以下，直流额定电压11v及其以下的电气设备的外壳。
(3)安装在电屏,控制屏和配电装置上的电气测量仪表、继电器和其他低压电器等的外壳，以及当发生绝缘损坏时不会在支持物上引起危险电压的绝缘子的金属底座等。
(4)安装在已接地金属框架上的设备,如穿墙套管笔(但应保证设备底与金属框加接触良好)。
(5)额定电压220V 及其以下的蓄电池室内的金属支架。
继电保护第5章
二、零序电流滤过器接线和零 序电流互感器接线
零序电流互感器接线
零序电流滤过器接线
零序电压滤过器 接线
三、接地短路保护安装处零序 电压与零序电流的相位关系
当保护1正向K1点发生接地故障时， 取保护安装点零序电流参考方向为由 母线指向线路，零序电压参考方向由 母线指向地。 U 0 . 1 I 0. 1 Z
第五章的内容
• 第一节 中性点直接接地电网接地短路时的 零序电压、零序电流和零序功率 • 第二节中性点直接接地电网的零序电流保 护 • 第三节 中性点直接接地电网的零序方向电 流保护 • 第四节 中性点非直接接地电网的接地保护 • 第五节 对电网接地保护的评价和应用
第一节 中性点直接接地电网接地短路时的 零序电压、零序电流和零序功率
UK0
UK0
二、零序电压滤过器
• 零序功率方向继电器需要输入保护处的零 序电流和零序电压，零序电流可通过零序 电流滤过器提供，零序电压则由零序电压滤过
器提供。 • 零序电压滤过器由三个单相电压互感器构成或由 三相五柱式电压互感器构成，电压互感器一次侧 的三相绕组接成星形接线并将中性点接地，接于 被保护线路母线上，二次侧三相绕组接成开口三 角形，其端子m、n上的电压与一次系统的三倍零 序电压成正比，即Umn=Ua+Ub+Uc=（UA+UB+UC） /KTV=3U0/KTV。
•
0r
0T 1
U 0 1 I 0 1 ( Z 0 L Z 0 T 2 ) I 0 1 Z 0
三、接地短路保护安装处零序电 压与零序电流的相位关系
U 01 I 01 ( Z 0 L Z 0T 2 ) I 01 Z 0
2024年国家电网招聘之电工类题库附答案(基础题)
2024年国家电网招聘之电工类题库附答案（基础题）单选题（共45题）1、当电力系统的电压频率等指标虽然发生变化，但是仍然在容许范围内，则此时电力系统是（）的。
A.振荡B.稳定C.波动D.不稳定【答案】 B2、测量绝缘电阻和测量泄漏电流最主要的区别是（）。
A.试验原理不同B.加压时间不同C.电压大小不同D.试验设备不同【答案】 C3、当雷云及其先导通道中的电荷被中和后会出现（）。
A.感应雷击过电压B.冲击雷电流C.双指数雷电过电压D.半余弦雷电流【答案】 A4、断路器的灭弧能力越差，重燃几率越大，则切空载变压器过电压幅值（）。
A.越大B.越小C.不变D.无法确定【答案】 B5、我国继电保护的发展先后经历了五个阶段，其发展顺序依次是（）。
A.整流型、晶体管型、集成电路型、微机型、机电型B.集成电路型、微机型、机电型、整流型、晶体管型C.机电型、整流型、晶体管型、集成电路型、微机型D.机电型、整流型、晶体管型、微机型、集成电路型【答案】 C6、非破坏性试验是（）A.直流耐压试验B.电压分布试验C.工频耐压试验D.冲击高压试验【答案】 B7、线性非时变亿阻器的伏安关系为（）A.u=M(q)iB.Bi=W （ψ）uC.u=Ri【答案】 C8、下列关于状态变量分析法，不正确的说法是（）A.可以直接利用数学上解一阶联立微分方程的解析方法和数值方法B.只可以分析线性时不变网络C.是对网络做定性分析的一种有效方法D.便于编写程序，适用于计算机求解【答案】 B9、标幺制、有名制、基准值三者之间的关系是（）。
A.标幺制=有名制/基准值B.标幺制=基准值/有名制C.标幺制=有名制×基准值D.基准值=标幺制/有名制【答案】 A10、接地体顶面埋设深度应符合设计规定，当无规定时，不宣小于（）。
A.0.3mB.0.5mC.0.6mD.0.8m【答案】 C11、测量绝缘电阻不能有效发现的缺陷是（）。
A.绝缘整体受潮B.存在贯穿性的导电通道C.绝缘局部严重受潮D.绝缘中的局部缺陷【答案】 D12、GPS 的高精度秒脉冲为同步相量测量提供同步时标，使分布于电力系统各个厂站的电压、电流信号的同步精度达到（）。
GB50070_2009_矿山电力设计规范
一、GB50070-2009_矿山电力设计规范第一章总则第1.0.1条为使矿山工程电力设计认真执行国家的技术经济政策，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制订本规范。
第1.0.２条本规范适用于新建、扩建的矿山工程电力设计，不适用于石油矿电力设计。
第1.0.3条矿山工程电力设计，应根据矿山工程规模、服务年限和远景规划，正确处理近期建设和远景发展的关系。
做到近、远期建设，以近期为主，合理地兼顾远期建设。
条件允许时，应使基建与生产用电设施相结合。
第1.0.4 条矿山工程电力设计，必须从全局出发，统筹兼颐，按负荷性质、用电容量、工程特点、工艺设备和地区供电条件，正确处理供、用电的关系，合理确定设计方案。
第1.0.5条矿山工程电力设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。
第二章矿山工程供配电第2.0.1条矿井工程电力负荷分级，应符合下列规定：一、一级负荷：1.因事故停电有淹井危险的主排水泵；2.有爆炸，火灾危险的矿井主通风机；3.对人体健康及生命有危害气体矿井的主通风机；4.具有本条1—3项之一所列危险矿井经常使用的立井载人提升装置；5.无平硐或无斜井作安全出口的立井，其深度超过150m，且经常使用的载人提升装置；6.矿井瓦斯抽放设备。
二、二级负荷：1.不属于一级负荷的大、中型矿井井下的主要生产设备；2.大、中型矿井地面主要生产流程的生产设备和照明设备；3.大、中型矿井的安全监控及环境监测设备；4.没有携带式照明灯具的井下照明设备。
三、三级负荷：不属于一级和二级负荷的生产设备和照明设备。
第2.0.2条露天矿工程电力负荷分级，应符合下列规定：一、一级负荷：1.用井巷疏干的排水没备；2.有淹没采掘场危险的主排水设备和疏干设备；3.大型铁路车站的信号电源。
二、二级负荷：1.大、中型露天矿的疏干设备和采掘场排水设备；2.大、中型露天矿采煤(采矿)、掘进、运输、排土设备；3.大、中型露天矿地面生产系统中主要生产设备及照明设备。
电力系统继电保护原理第2章3节中性点直接接地电网中接地短路的零序电流及方向保护
（4）采用单相自动重合闸时，还应躲过非全相运行期间系统 发生振荡所出现的最大零序电流 3 I0. f q。
如果 3I0. fq Idz ，I dz是按上述2个条件整定的起动电流
则设立两个零序Ⅰ段，分别为： 灵敏Ⅰ段：按（1）（3）条件整定,非全相运行时退出 不灵敏Ⅰ段：按（4）整定,非全相运行时不退出
复杂化。
作业： 2-41 复习题：60（做）、65、70、75、77、89、99、104、105
2021/4/4
21
变压器中性点。
（3）零序功率
方向：线路→母线。
（4）零序阻抗角
取决于ZB0 ：
U A0 (I0 )Z B1.0
（5）运行方式变化
线路、中性点不变，零序网不变；
正2021负/4/4序阻抗变化间接影响零序（Ud1、
Ud2、Ud0
）
3
二、零序电压、零序电流的获取
1. 零序电压的获取 3U0 Ua Ub Uc
一次电流： 3I0 IA IB IC 2021/4/4优点：无不平衡电流，接线简单 5
三、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。
在可能误动的元件上装功率方向元件GJ0。 正方向：线路－母线； 反方向：母线－线路。 16
功率方向继电器GJ0 ：
输入： U J －3U0 IJ 3 I0
向量图：
正方向短路： 3U0 3I0Zd0
3U 0
110
3 I0
3 I0
保护接地与保护接零的主要区别
保护接地与保护接零的主要区别（1）保护原理不同保护接地是限制设备漏电后的对地电压，使之不超过安全X 围。
在高压系统中，保护接地除限制对地电压外，在某些情况下，还有促使电网保护装置动作的作用；保护接零是借助接零线路使设备漏电形成单相短路，促使线路上的保护装置动作，以及切断故障设备的电源。
此外，在保护接零电网中，保护零线和重复接地还可限制设备漏电时的对地电压。
（2）适用X围不同保护接地即适用于一般不接地的高低压电网，也适用于采取了其他安全措施（如装设漏电保护器）的低压电网；保护接零只适用于中性点直接接地的低压电网。
（3）线路结构不同如果采取保护接地措施，电网中可以无工作零线，只设保护接地线；如果采取了保护接零措施，则必须设工作零线，利用工作零线作接零保护。
保护接零线不应接开关、熔断器，当在工作零线上装设熔断器等开断电器时，还必须另装保护接地线或接零线。
三相五线制中五线指的是：3根相线加一根地线一根零线。
一般用途最广的低压输电方式是三相四线制，采用三根相线加零线供电，零线由变压器中性点引出并接地，电压为380/220V，取任意一根相线加零线构成220V供电线路供一般家庭用,三根相线间电压为380V，一般供电机使用。
三相五线制比三相四线制多一根地线，用于安全要求较高，设备要求统一接地的场所。
三相五线制的学问就在于这两跟"零线"上,在比较精密电子仪器的电网中使用时,如果零线和接地线共用一根线的话,对于电路中的工作零点会有影响的,虽然理论上它们都是0电位点,如果偶尔有一个电涌脉冲冲击到工作零线,而零线和地线却没有分开,比如这种脉冲却是因为相线漏电引起的,再如有些电子电路中如果零点飘移现象严重的话那么电器外壳就可能会带电,可能会损坏电气元件的,甚至损坏电器,造成人身安全的危险.零线和地线的根本差别在于一个构成工作回路,一个起保护作用叫做保护接地,一个回电网,一个回大地,在电子电路中这两个概念是要区别开来的,在正规公司里,这两根线规定要分开接.现在实际中还有一种三相六线的接法,除工作零线,保护接地外,还专门另配一路接地线,这根线跟设备地线分开来接,不与其他任何线相接,用做对仪器设备的保护,因为电气件的损坏往往只几微秒的时间,所以要将误动作电流更快的引回大地,需要仪器直接接地.中性点接地是指变压器或发电机的中性点通过导线与地线相连接，目前有用很广泛；中性点接零,没听讲过，你的意思可能是中性点直接相互连接，而不接地。
电气设备接地、接零保护规定
电气设备接地、接零保护规定
电气设备的接地和接零保护是保障人员安全和设备正常运行的重要措施。
以下是关于电气设备接地和接零保护的一些规定：
1. 接地保护：电气设备的金属外壳、导体和其他可导电部分应该通过接地电缆与地面连接，形成可靠的接地路径。
接地的目的是保护人员免受电击，特别是在设备发生故障时。
2. 接零保护：接零保护是指将电气设备的零线与地线连接，形成一个低阻抗的回路。
接零保护的目的是保护人员免受电气设备故障时的触电风险。
在正常情况下，接零保护不会发生电流流动，只有在设备发生故障时，才会有电流流过接零线。
3. 接地电缆：接地电缆应该具备足够的导电能力和机械强度，能够抵抗电线的短期过载和短路电流。
接地电缆应该符合国家或地方的相关标准和规定。
4. 接地电极：接地电极是将电气设备的接地电缆连接到地面的设施。
常用的接地电极包括接地棒、接地网和接地塔等。
5. 接地系统：接地系统是由接地电缆、接地电极和其他设备组成的整体。
接地系统的设计和安装应该符合国家或地方的相关标准和规定。
需要注意的是，具体的接地和接零保护规定可能会因地域和行业的不同而有所变化。
因此，在进行电气设备的接地和接零保护时，应该参考和遵守当地的法律法规和行业标准。
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GB50070_2009_矿山电力设计规范
一、GB50070-2009_矿山电力设计规范第一章总则第1.0.1条为使矿山工程电力设计认真执行国家的技术经济政策，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制订本规范。
第1.0.２条本规范适用于新建、扩建的矿山工程电力设计，不适用于石油矿电力设计。
第1.0.3条矿山工程电力设计，应根据矿山工程规模、服务年限和远景规划，正确处理近期建设和远景发展的关系。
做到近、远期建设，以近期为主，合理地兼顾远期建设。
条件允许时，应使基建与生产用电设施相结合。
第1.0.4 条矿山工程电力设计，必须从全局出发，统筹兼颐，按负荷性质、用电容量、工程特点、工艺设备和地区供电条件，正确处理供、用电的关系，合理确定设计方案。
第1.0.5条矿山工程电力设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。
第二章矿山工程供配电第2.0.1条矿井工程电力负荷分级，应符合下列规定：一、一级负荷：1.因事故停电有淹井危险的主排水泵；2.有爆炸，火灾危险的矿井主通风机；3.对人体健康及生命有危害气体矿井的主通风机；4.具有本条1—3项之一所列危险矿井经常使用的立井载人提升装置；5.无平硐或无斜井作安全出口的立井，其深度超过150m，且经常使用的载人提升装置；6.矿井瓦斯抽放设备。
二、二级负荷：1.不属于一级负荷的大、中型矿井井下的主要生产设备；2.大、中型矿井地面主要生产流程的生产设备和照明设备；3.大、中型矿井的安全监控及环境监测设备；4.没有携带式照明灯具的井下照明设备。
三、三级负荷：不属于一级和二级负荷的生产设备和照明设备。
第2.0.2条露天矿工程电力负荷分级，应符合下列规定：一、一级负荷：1.用井巷疏干的排水没备；2.有淹没采掘场危险的主排水设备和疏干设备；3.大型铁路车站的信号电源。
二、二级负荷：1.大、中型露天矿的疏干设备和采掘场排水设备；2.大、中型露天矿采煤(采矿)、掘进、运输、排土设备；3.大、中型露天矿地面生产系统中主要生产设备及照明设备。
电网接地保护
3 I 0Ⅱ I AⅡ I BⅡ I CⅡ (I BⅠ I CⅠ I BG I CG )
其有效值为
3I0Ⅱ 3U(C0 C0Ⅱ)
22
4.4 中性点非直接接地电网的接地保护
当网络中有发电机（G）和多条线路存在时
可见，由故障线路流向母线的零序电流，其数值等于全系统非故障元件对地电容电 流之总和（但不包括故障线路本身），其电容性无功功率的方向为由线路流向母线， 恰好与非故障线路上的相反。
当网络中有发电机（G）和多条线路存在时
在发电机G上，只剩下发电机本身的电容电流
其有效值为
3 I 0G I BG I CG
3I0G 3UC0G
零序电流为发电机本身的电容电流，其电容性无功功率的方向是由母线流向发电机，
这个特点与非故障线路是一样的。
20
4.4 中性点非直接接地电网的接地保护
如果按条件（3）整定，则正常情况下发生接地故障时，其保护范围又要缩小，不能 充分发挥零序I段的作用。
在装有综合重合闸的线路上，通常是设置两个零序Ⅰ段保护，一个是按条件1或2整 定（由于整定值较小，保护范围较大，因此，称为灵敏Ⅰ段），它的主要任务是对 全相运行状态下的接地故障起保护作用，具有较大的保护范围，而当单相重合闸起 动时，则将其自动闭锁，需待恢复全相运行时可能重新投入。
为了防止故障进一步扩大成两点或多点接地短路，就应及时发出信号，以便运 行人员采取措施予以消除。 因此，在单相接地时，一般只要求继电保护能有选择性地发出信号，而不必跳 闸。但当单相接地对人身和设备的安全有危险时，则应动作于跳闸。
17
4.4 中性点非直接接地电网的接地保护
什么是工作接地,保护接地,防雷接地及阻值
什么是工作接地,保护接地,防雷接地及阻值
一、工作接地的作用是保持系统电位的稳定性，即减轻低压系统由高压窜入低压系统所产生过电压的危险性。
如没有工作接地则当10kV的高压窜入低压时，低压系统的对地电压上升为5800V左右。
当配电网一相故障接地时，工作接地也有抑制电压升高的作用。
如没有工作接地，发生一相接地故障时，中性点对地电压可上升到接近相电压，另两相对地电压可上升到接近线电压。
如有工作接地，由于接地故障电流经工作接地成回路，对地电压的“漂移”受到抑制，在线电压0.4kV的配电网中。
中性点对地电压一般不超过50V，另外两相对地电压一般不超过250V。
二、保护接地，是为防止电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等带电危及人身和设备安全而进行的接地。
所谓保护接地就是将正常情况下不带电，而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的电器金属部分（即与带电部分相绝缘的金属结构部分）用导线与接地体可靠连接起来的一种保护接线方式。
接地保护一般用于配电变压器中性点不直接接地（三相三线制）的供电系统中，用以保证当电气设备因绝缘损坏而漏电时产生的对地电压不超过安全范围。
三、防雷接地分为两个概念，一是防雷，防止因雷击而
造成损害；二是静电接地，防止静电产生危害。
工作接地电阻值和保护接地电阻值不大于4欧姆，重复接地电阻值不大于10欧姆，防雷接地电阻值不大于30欧姆。
中性点不接地电网的接地保护
1 中性点不接地电网的接地保护电力电网小接地系统大部分为中性点不接地系统，而单相接地保护的变化已从传统接地保护发展到无人值守变电所配合综合自动化装置的接地保护、接地选线装置等，其保护目前主要有以下几种：(1) 系统接地绝缘监视装置：绝缘监视装置是利用零序电压的有无来实现对不接地系统的监视。
将变电所母线电压互感器其中一个绕组接成星形，利用电压表监视各相对地电压，另一绕组接成开口三角形，接入过电压继电器，反应接地故障时出现的零序电压。
当发生单相接地故障时，开口三角形出现零序电压，过电压继电器动作，发出接地信号。
该保护只能实现监测出接地故障，并能通过三只电压表判别出接地的相别，但不能判别出是哪条线路的接地。
要想判断故障线路，必须经拉线路试验，必将增加了对用户的停电次数。
且若发生两条线路以上接地故障时，将更难判别。
装置可能会因电压互感器的铁磁谐振、熔断器的接触不良、直流的接地、回路的接触不良而误发或拒发接地信号。
(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零序电流大的特点来实现选择性的保护，如DD-11接地电流继电器和南自厂的RCS-955系列保护。
该保护一般安装在零序电流互感器的线路上，且出线较多的电网中更能保证它的灵敏度和选择性。
但由于零序电流互感器的误差，线路接线复杂，单相接地电容的大小、装置的误差、定值的误差、电缆的导电外皮等的漏电流等影响，发生单相接地故障线路零序电流二次反映不一定比非故障线路大，易发生误判断、误动。
(3) 零序功率保护：零序功率方向保护是利用非故障线路与故障线路的零序电流相差180°来实现有选择性的保护。
如传统的零序功率方向继电器，无人值守综自所应用的如南瑞DSA113、119系列零序功率方向保护。
零序功率方向保护没有死区，但对零序电压零序电流回路接线等要求比较高，对系统中有消弧线圈的需用五次谐波功率原理。
(4) 小电流接地选线综合装置：随着电力科技的发展，近年来小电流接地电力系统逐步应用了独立的小接地电流选线装置。
什么是保护接地与保护接零
什么是保护接地与保护接零电气设备的绝缘性能，是保证人身生命安全和电气设备安全以及正常生产工作的前提条件。
为了实现这些保护功能，在用电过程中必须对电气设备进行保护接地和保护接零。
•什么是保护接地呢？•保护接地就是在正常情况下，电气设备的金属外壳与带电部分是绝缘的，正常情况下设备的外壳不会带电，但是如果由于电气设备内部绝缘体的老化或者损坏，与外壳短接在一起时，电源就会传递到用电设备的金属外壳上来，由此电气设备的外壳就会带电。
如果外壳没有接地，这时如果操作设备的人员碰到带电的电气设备外壳，电流就会经过人体回到电源形成回路，此时操作人员就会触电。
•如果电气设备的外壳是接地的，那么当操作人员碰到电气设备外壳后，由于接地的电阻值远远小于人体的电阻值，所以大部分电流会经过接地装置形成回路，电流就会通过地线流入大地，而经过人体的电流很小几乎没有，对人身的伤害也就降低了。
如果当漏电电流较大时，线路中的漏电保护器就会动作跳闸，从而切断线路的电源，对人体实现保护作用。
保护接地适用于不接地的电网系统中，在该系统中主要是正常情况下不带电，但由于绝缘损坏或由于其它原因可能出现危险电压的金属导体部分，均应采用保护接地措施。
什么是保护接零？•保护接零是指在中性点接地系统中，将电气设备正常情况下运行时不带电的金属部分与外壳连接的金属构架与系统的中性线连接起来，以来实现保护人身安全的目的。
•如下图所示，保护接零线路中，电气设备的金属外壳，底座等与线路中的中性线连接起来。
当电气设备的绝缘损坏会导致其中的一相与外壳相连，导致外壳带电。
由于外壳采用了保护接零的措施，此时形成相线与中性线的单相短路，由于短路电流较大使线路中的保护装置迅速动作，切断电源实现保护功能。
•保护接零主要用于1000伏以下，电源中性点直接接地的供电系统中。
常见于变压器低压侧中性点接地的380v/220v三相四线制电网中，如应急照明及消防供电等需要自用配电变压器的系统中。
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13 2019/2/9
（2）零序电压的获取方法
a、微机保护自采零序电压
3 UUUU a b c 0
L
A B C N
b、外采零序电压－TV开口三角形电压
第5章 电网的接地保护 14 2019/2/9
1.3.2 中性点直接接地电网零序保护
第5章 电网的接地保护
15 2019/2/9
零序电流保护 1）零序电流速断保护（零序电流I段）－无延时 整定原则：保护区不超出本线路以保证选择性。
U a r g k0 ( 1 8 0 0) I'0
第5章 电网的接地保护
I
" 0
I
' 0
0
' I I0
. " 0
故障点零序电压与零序 电流夹角约-100°
7 2019/2/9
正方向故障分析
' Z M0 M PD1 Z k0
I 0 Z M0
" Z k0
k
N Z N0
U0
.
I 0
第5章 电网的接地保护
2 2019/2/9
学习方法
掌握三段式零序保护 基本原理 理解零序电流I段 掌握零序方向元件的 原理与接线 了解中性点非直接接 地电网保护的难点
• 要在对比中巩固三段式原 理。 • 区别出零序保护的特殊性 • 理解其应用特点
第5章 电网的接地保护
3 2019/2/9
凡是中性点X0/X1>4~3的系统属于小接地电流系统（66kV 及以下电网）； 凡是中性点X0/X1<4~3的系统属于大接地电流系统（110kV 及以上电网）。
第5章 电网的接地保护 5 2019/2/9
2单相接地时的零序电压、零序电流、零序功率的特点
A T1 M
k (1)
N T2
B
以A相接地为例
• 零序电流的大小和分布，主要取决于系统的零序阻 抗和中性点接地变压器的零序阻抗及其所处位置。 • 零序电流仅在中性点接地的电网中流通 • 正方向故障时，保护安装处母线零序电压与零序电 流的相位关系，取决于母线背后元件的零序阻抗
r g/ U ( 1 8 0 ) • 正向故障时 a 0I 0 0
第5章 电网的接地保护
11 2019/2/9
变压器中性点配置原则： 电源变电所一半变压器中性点直接接地； 枢纽变电所（中间变电所）一半变压器中性点直接接地； 终端变电所变压器中性点不接地。
A
电源
M
N
电源
B
1台接地
2台接地
P
中间变电所 2台接地
第5章 电网的接地保护
Q 不接地
终端变电所
12 2019/2/9
引入接地保护的原因
电流保护用于反应相间短路
电流保护由于灵敏度原因适用于低压网 电网中单相接地故障多，宜配置专用接地保护
第5章 电网的接地保护
4 2019/2/9
1.3.1中性点直接接地电网接地时零 序分量的特点
1电网中性点运行方式 • 中性点不接地 小电流接地系统
• 中性点经消弧线圈接地
• 中性点直接接地。 大电流接地系统
4 零序电流和零序电压的获取
（1）零序电流的获取方法
a、微机保护自采零序电流
I A
I B
I C
微机保护
3 I I I I 0 a b c
微机保护
3I 0 I a
TAa TAb
3I 0
I b
TAc
I c
TA0
b、外采零序电流－和电流
第5章 电网的接地保护
c、外采零序电流 －零序套管TA
A T1 M k
l
N
P
T2
B
3I M0
I I 0.act
最小保护区
3I 0.max
l
即动作电流I0.act大于线路末端短路的最大零序电流3I0.max。
第5章 电网的接地保护 16 2019/2/9
（1）零序电流速断保护（零序电流I段）计算 ①零序电流I段的动作电流应躲过被保护线路末端发生单 相或两相接地短路时流过本线路的最大零序电流。
零序电压分布
第5章 电网的接地保护
M母线测量到的电压是其背后 变压器T1的零序电压。 6
2019/2/9
Z T1 0
' M Z k0
" Z k0 NI k0
" U k0 I 0
.
故障点零序电压电流
U k0
. . .
U I '0(Z k0 T1 Z'k0) arg (Z T1 Z'k0) 0
Rg U k0
M0
180 M0
I 0
U 0 I 0 Z M0
a r g Z M 0 M 0
U a rg 0 ( 1 8 0 0) I0
第5章 电网的接地保护
正方向故障零序电压与 零序电流夹角约-100°
8 2019/2/9
反方向故障分析
Z M0
k
Rg U k0
I I I ＝ K 3 I 0 . a c t r e l 0 . m a x
②零序电流I段的动作电流应躲过手动合闸或自动重合闸 可靠系数， 期间断路器三相触头不同时合上所出现的最大零序电流。 1.2 ～1.3
r g U • 反向故障时 a 0/I 0 0
第5章 电网的接地保护
10 2019/2/9
3变压器中性点接地方式的考虑 • 为保持零序网络的稳定，有利于继电保护的整定，希 望中性点接地变压器的数目及分布基本保持不变； • 为防止由于失去接地中性点后发生接地故障时引起的 过电压，应尽可能地使各个变电所的变压器保持有一 台中性点接地； • 为降低零序电流，应减少中性点接地变压器的数目。
1.3 电网的接地保护
第5章 电网的接地保护
1 2019/2/9
内容与要求
中性点直接接地电网接地 • 相量图分析零序电压、电 时零序分量特点 流、功率 中性点非直接接地电网接 • 三段式零序电流保护整定 地时零序分量特点 原则 三段式零序方向电流保护 • 零序方向元件与相间方向 零序方向元件 元件的比较
' Z T1 0 M Z k0
" Z k0 N
' I0
.
I k0
" U k0 I 0
.
故障点零序电流 E A Ik0 Z Z Z 1 2 0 M侧测量到的电流是故障点零 序电流按照零序网络的分流。
U k0
U M0
U N0
故障点零序电压
3 U U U UE k 0 k A k B k C A
Z k0 M PD1 Z l0
.
N Z N0
U 0 I 0 ( Z N0 Z L0 )
U0
I 0
0
I 0
a r g ( Z Z ) N 0 l 0 0
U0 arg 0 I0
第5章 电网的接地保护
反方向故障零序电压与 零序电流夹角约80°
9 2019/2/9
单相接地时的零序特点 • 故障点处的零序电压最高