【电力系统继电保护原理】第2章电网的电流保护

零序电流保护的配置
零序电流Ⅰ段 三 段 零序电流Ⅱ段 式
零序电流III段
方向性零序电流保护
T2 1
k1
2
3
k2 4
T1
零序电流保护 + 零序功率方向继电器 = 方向性零序电流保护
* 变压器中性点接地方式
220kV变电站主变一台中性点直接接地，另 外几台不接地，为保证接地故障时零序网络 的稳定性。
I
set.1
rel k.B.max
式中：
K
I re
l
1.2
~
1.3
II set.1
I k .B.max
结论：不能保
l 护线路全长
限时电流速断保护 整定原则：整定值与相邻线路第Ⅰ段保护配合。
A
B
C
QF1
QF2
Ik
II set.1
I II set.1
II set.2
QF3
I K I II
II I
set.1
＊一次电流和二次电流的关系
I op
I set nTA
Iop 继电器的动作电流；
nTA 电流互感器变比。
方向性电流保护
对于多电源或环形电网能否满足要求？
1
A2
2
B1 B2
3
C1 C2
generator A1
4
E2 E1
X
Y
D2 D1
方向元件基本工作原理流过保护的电流
M
N Ir k1 P
0o
P
1
实际应用 90°接线方式
90°接线方式是指在三相对称且功率因数 cos 1 的情 况下，I r 超前 U r 90°的接线方式。
继电器 I r U r
KWA
I A U BC
U A
I A (Ir )
KWB KWC
I B U CA I C U AB
I C U C
I B U B
U BC(U r )
2.3中性点直接接地电网中接地短路的 零序电流及方向保护
**切换变压器中性点接地开关如何操作？
切换原则是保证电网不失去接地点，采用先合后 拉的操作方法：
(1)合上备用接地点的隔离开关。 (2)拉开工作接地点的隔离开关。 (3)将零序保护切换到中性点接地的变压器上
按阶梯原则选择
A
B
QF5 QF4
QF 3
t
t
III 5
t
QF 6
t
III 4
t
t
III 3
C
QF2
t
t
III 2
DFra Baidu bibliotek
D
QF1
t
l
两种常用的接线方式
A B C
I KAa I KAb I KAc
A B C
I KAa I KAc
三相星形接线方式 （完全星形接线方式）
两相星形接线方式 （不完全星形接线方式）
2. 电网的电流保护
2.1 三段式电流保护 2.2 方向电流保护 2.3 零序电流保护
应用：
35kV及以下中性点不直接接地电网 中小型电动机保护 发电机或变压器后备保护
三段式电流保护的配置＊
第Ⅰ段：电流速断保护
三
主保护
段 第Ⅱ段：限时电流速断保护
式
第III段：定时限过电流保护
后备保护
短路电流的计算
X k0 I 0
X k0 U k 0 I0
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。
k
T1 A 1
2 B T2
X T 10 A
X k0 I 0
X k0 U k 0 I0
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。
应用： 110kV以上中性点直接接地系统接地保护
K
T1 A 1
2 B T2
X T 10 A
X k0 I 0
X k0 U k 0 I0
B X T 20
UA0
Uk0
UB0
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。
T1 A 1
k 2 B T2
X T 10 A
A
B
k1 C
QF1
QF2
QF3
Ik １最大运行方式下三相短路
1 2
I (3) k
E ZS.min
Z1lk
Ik(2)
3 E 2 ZS.max Z1lk
l
２最小运行方式下两相短路
1、电流速断保护 按躲过本线路末端短路时的最大短路电流整定；
A
k1 B k2
C
QF1
Ik
1 2
QF2
QF3
I K I I
rel set.2
式中：
K
II rel
1.1
~
1.2
l t通常0.5s
A
QF1
Ik
B
?
QF2
C
QF3
II set.1
I II set.1
II set.2
l
定时限过电流保护
A
QF5 QF4
B
k1 C
QF3
QF2
D
QF6
I K I III
III
set
rel L.max
D
D
QF1
2.动作时限的选择
2
arg
U r Ir
k1
90o
UrIrcosk1 0
3Ik 1
U r
4
短路电流
U N
k1
Ir Ik1
方向元件基本工作原理
M
k2
N Ir
P
180o
1
arg
U r Ir
23
270o
Ik 2
U r
4
U N
k2
Ik 2
P UrIrcos(180o k2 ) 0
Ir Ik 2
180o k2