第24章中性点非直接接地系统单相接地零序保护

特点：
发生单相接地时，全系统都会出现零序电压。
在非故障线路上有零序电流，其数值等于该 线路本身的电容电流，方向为从母线流向线路
在故障线路上，零序电流为全系统非故障元 件对地电容电流之总和，方向从线路流向母线
二、中性点不接地电网中单 相接地的保护方式
1.绝缘监视装置
+
U0
延时 信号
l n 3U 0
故障点的零序电压
EB
U0
1 3
(UA
UB
UC
)
EA
在非故障线路I上 （图）
各相电流
IAI UA /( jXCI ) 0
IBI UB /( jXCI ) jUBC0I ICI UC /( jXCI ) jUCC0I
线路始端反映的零序电流
3I0I IAI IBI ICI j(UB UC )C0I j3U0C0I
上节课重点知识回顾
一、接地短路时零序分量的特点 二、零序电压、电流的获得 三、零序电流保护的整定 四、方向性零序电流保护
2.4 中性点非直接接地系统 中单相接地故障的保护
35kV电网 10kV电网
6kV电网
中性点非直接接地电网
(小接地电流系统)
中性点不接地电网 中性点经消弧线圈接地电网 中性点经电阻接地电网
一般也是不采用
缺点：线路上也容易产生很高的谐振电压。
3. 过补偿
IL ICΣ
广泛采用
过补偿度 P IL ICΣ 一般为5%~10% I CΣ
通过故障线路的电流为补偿以后的感性电流； 方向是由母线流向线路，与非故障线路的方向一样； 它的数值也和非故障线路的容性电流差不多。
4. 保护方式
利用绝缘监视装置； 利用破坏补偿的方法； 短时投入有效电阻的方法； 反映暂态零序电流首半波的接地保护； 反映五次谐波电流的接地保护。
有效值
3I0I 3U0C0I
在非故障线路I上 （图）
零序电流为线路 I 本身的电容电流； 方向为从母线流向线路； 当电网中线路很多时，上述结论可适 用于每一条非故障线路。
发电机出线端的零序电流 （图） 3I0G IBG ICG j(UB UC )C0G j3U0C0G
有效值
3I0G 3U0C0G
第二章 电网的电流保护 学习重点
2.1 单侧电源网络相间短路的电 流保护
1. 了解继电器的有关概念；
2. 熟练掌握三段式电流保护工作原理和整 定计算方法；
3. 掌握相间短路电流保护的基本接线方式 及其特点与应用范围。
2.2 电网相间短路的方向性电流 保护
1. 了解并认识在双侧电源网络中继电保 护动作带有方向性的必要性；
零序电流为发电机本身的电容电流； 方向为从母线流向发电机。
在故障线路II上 （图）
各相电流
IAII (IBI ICI IBII ICII IBG ICG ) IBII UB /( jXCII ) jUBC0II
ICII UC /( jXCII ) jUCC0II
线路始端反映的零序电流
在小接地电流系统中发生单相接地时， 一般都允许再继续运行1～2个小时。
要求保护能选出接地线路并及时发出信号。 对人身和设备的安全有危险时，应动作于跳 闸。
主要内容
一、中性点不接地电网中单相接地故障的特点 二、中性点不接地电网中单相接地的保护方式 三、中性点经消弧线圈接地系统单相接地的特点
一、中性点不接地电网中单 相接地故障的特点
2. 熟练掌握90º接线功率方向继电器的工 作原理、动作特性及其分析方法；
3. 了解方向性电流保护的整定计算特点， 以及装设方向元件的条件。
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
1. 掌握中性点直接接地电网发生单相接地 短路时，零序电流、零序电压的分布特 点；
2. 了解三段式零序电流保护的原理、整定 原则；
有效值
3I0II IAII IBII ICII (IBI ICI IBG ICG )
j3U0 (C0 C0II )
3I0II 3U0 (C0 C0II )
在故障线路II上 （图）
故障线路的零序电流等于全系统非故障 元件对地电容电流之总和；
方向为从线路流向母线，恰好与非故障 线路零序电流的方向相反。
I&CI
I&BI
F C0I
C0G
I&BG I&CG
CB A
I&CII I&BII
C0II
线路 I 线路 II
F C0G
线路 I C0I
C0II CB A
线路 II
UC
EC
EA
U0 UB
A、B和C三相对地电压为
UA 0 UB EB EA 3EAe j150 UC EC EA 3EAe j150
3. 掌握在接地保护中应用的零序功率方向 继电器的特点。
2.4 中性点非直接接地系统中的 单相接地故障的保护
1. 了解电力系统中性点不接地系统中， 发生单相接地的特点及其保护方式；
2. 了解电力系统中性点经消弧线圈接地 系统中，发生单相接地的特点及其保 护方式。
IBII
C0II
线路I 线路II
I IL ICΣ
1. 完全补偿
IL ICΣ
缺点：线路上产生很 高的谐振电压。
实际上不采用
j3L
U0
j 1
C
U0
EA
jCA EB jCB EC jCA jCB jCC
Fra Baidu bibliotekjCC
EACA EBCB ECCC CA CB CC
2. 欠补偿
IL ICΣ
2.零序电流保护
+
I0 ***
** *
Iset K rel3UC0
延时 信号
K se n
3U (C
Iset
C0)
要求 Ksen≥ 2
3.零序功率方向保护
延时
+ 信号
KW
*** ** *
三、中性点经消弧线圈接地 系统中单相接地的特点
G
C0G L IL
IBG ICG
ICI IBI
C0I
ICII