13 电网的接地保护

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
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
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Z T1 0
' M Z k0
" Z k0 N
.
I
' 0
I 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
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
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r g U • 反向故障时 a 0/I 0 0
第5章 电网的接地保护
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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。
' 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
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。
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
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
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°
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单相接地时的零序特点 • 故障点处的零序电压最高
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°
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正方向故障分析
' Z M0 M PD1 Z k0
I 0 Z M0
" Z k0
k
N Z N0
U0
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I 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°
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反方向故障分析
Z M0
k
Rg U k0
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
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（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
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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。
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
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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
• 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
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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
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