零序方向电流保护
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按能躲开非全相运行状态下又发生系统振荡时 所出现的最大零序电流整定，保护范围缩小
A
18
（3）当线路上采用单相自动重合闸时 设置两个零序I段保护
灵敏I段：按条件1或2整定 不灵敏I段：按条件3整定
A
19
四、 零序电流限时速断保护(II段)
A
20
与相邻线路零序电流I段配合
T1
A 2
I k0.AB
sen 1 1 0
Ir 3I0
I r3I 0, U r3U 0
A
30
零序功率方向继电器的灵敏性
✓ 没有死区 ✓ 灵敏性的校验
Kse n(3U0S03.oIp0)min
要求 Ksen≥1.5
A
31
七、 对零序电流保护的评价
A
32
优点： 1.零序过电流保护的灵敏度高 2.受系统运行方式的影响要小 3.不受系统振荡和过负荷的影响 4.方向性零序电流保护没有电压死区 5.简单、可靠
n
(a) 用三个单相式电压互感器
A
9
1.零序电压滤过器
***
***** abc m
* n
U m nU aU bU c3U 0
(b)
用三相五柱式电压互感器
A
10
ABC abc
m
n
UmAn
11
1.零序电压滤过器
**
m
n
Ua Ub
加 法
3 U0
Uc
器
(c) 用接于发电机中性点
的电压互感器
A
第五节 中性点直接接地系统中接地短路的 零序电流及方向保护
A
1
当系统中主变压器中性点直接接地时
X0/X1 3
中性点直接接地的电网又称大接地电流系统
110kV及以上电网-中性点直接接地 60kV及以下电网--中性点不接地或不直接接地
A
2
一、 接地短路时零序电压、电流和功 率的分布
A
3
T1 A
k
1
t5
t4
零序保护 t 06
t 05
t3
t 04
零序过电流保护的时限特性
A
t2 t1
l
26
六、 方向性零序电流保护
A
27
T2 1
k1 23
k2 T1
4
I0.k1
I0.k1
I0.k2
I0.k2
零序电流保护
+
零序功率方向继电器 A
=
方向性零序电流保护 28
零序功率方向继电器的接线方式
3 U0
** *
(d) 内部合成零序电压
12
2.零序电流滤过器
I0
** ** **
IB
IA
Ia Ib
IμB
IμA
Ir I0
Ic IC I&μ C
I r I aI bI cn 1 TA [I (AI μ)A (I BI μ)B (I CI μ)C]
n1TA(I μAI μBI μC)
A
Iunb
13
2.零序电流滤过器
大小与线路的零序阻抗及中性点接地变压器的零
序阻抗有关
A
5
T1 A
k
1
2 B T2
X T1.0 A
X k 0
I0
X k0 Uk0 I0
B X T2.0
3. 零序功率
短路点S0最大，越靠近变压器中性点接地处S0越小
对于发生故障的线路，两端S0的方向与S1方向相反，
从线路→母线
A
6
T1 A
k
1
2 B T2
k
I B 1 k0.BC
C
T2
3I0
IsIIe t2KrIeIIslIe/tK 10.b
I k0.AB
I k0.B C
t0II2t0I 1t
II set1
I II set2
l
A
21
灵敏性校验：
Ksen
3I0min I II
set2
要求 Ksen≥1.5
若不满足要求
✓ 与相邻线Ⅱ段配合 ✓ 用两个灵敏度不同的II段 ✓ 改用接地距离保护
X T1.0 A
X k 0
UA 0 I0
X k0
B X T2.0
Uk0 I0
4.保护安装处零序电压与电流的相位关系：
UA 0
U A0I 0ZT1.0
100 k0 80
I0A
7
二、 零序电压、电流滤过器
A
8
1.零序电压滤过器
*
*
*
*
*
*
Ua
Ub
Uc
U m nU aU bU c3U 0
m
IsIetKrIe3l I0unb
整定值应选其中较大者
在按条件(2)整定，定值较大，保护范围较小时
➢ 在手动合闸以及三相自动重合闸时，使零序I段 带有一个小的延时（约0.1s），这样就无需考虑 条件（2）
A
17
（3）当线路上采用单相自动重合闸时
按条件(1)、(2)整定，往往不能躲开非全相运行 状态下又发生系统振荡时所出现的最大零序电流
A
24
灵敏性校验：
Ksen
3I0min I III
set
作为近后备时
应按被保护线路末端接地短路时，流过保护的 最小三倍零序电流来校验，要求 Ksen≥1.5
作为远后备时
应按下级线路末端接地短路时，流过保护的最 小三倍零序电流来校验，要求 Ksen≥1.2
A
25
动作时限
T2
6
5
T1
4
3
2
1
t
相间保护 t 6
A
22
五、 零序过电流保护(III段)
A
23
➢躲下级线路出口三相短路时流过保护装置 的最大不平衡电流Iunb.max
I K I III set
III re l u n b.max
式中 Iunb.m K ax np KsK t eIrk.max
➢与下级线路零序III段保护在灵敏度上配合
IsIIeI t2KrIeIIIlsIIeI/tK 10.b
A
33
缺点：
1.对短线路或运行方式变化很大时，保护 往往不能满足要求
2.单相重合闸的过程中可能误动
3.当采用自耦变压器联系两个不同电压等 级的电网时，将使保护的整定配合复杂 化，且将增大第III段保护的动作时间
ABC
电 缆 头
I0
TA0
优点： ✓ 不平衡电流小 ✓ 接线简单
电缆
A
14
三、 零序电流速断保护(I段)
A
15
（1）躲过下一个线路出口接地短路的最大三 倍零序电流3I0max
A 1
B 2
3I0
II set
IsIetKrIe3l I0max
(KrIe l 1.2~1.3)
3I0max
l
A
16
（2）躲断路器三相触头不同时合闸而出现的 最大三倍零序电流3I0unb
***
TA * * *
KW0 TV
φsen = 70°
**
** *
3 I0
3U0
110
Ir 3I0
sen 70
I r3I 0, U r3U 0
A
Ur 3U0
29
零序功率方向继电器的接线方式
** *
***
TA * * *
KW0 TV
φsen = -110°
**
3 I0
** *
3 U0
Ur 3U0
2 B T2
X T1.0 A
X k 0
I0
X k0
B X T2.0
Uk0 I0
U A0
U k0
U B0
1.零序电压：故障点U0最高，离故障点越远，U0越低，
变压器中性点接地处U0 = 0A。
4
T1 A
k
1
2 B T2
X T1.0 A
X k 0
I0
X k0
B X T2.0
Uk0 I0
2.零Fra Baidu bibliotek电流
分布与中性点接地的多少及位置有关
A
18
（3）当线路上采用单相自动重合闸时 设置两个零序I段保护
灵敏I段：按条件1或2整定 不灵敏I段：按条件3整定
A
19
四、 零序电流限时速断保护(II段)
A
20
与相邻线路零序电流I段配合
T1
A 2
I k0.AB
sen 1 1 0
Ir 3I0
I r3I 0, U r3U 0
A
30
零序功率方向继电器的灵敏性
✓ 没有死区 ✓ 灵敏性的校验
Kse n(3U0S03.oIp0)min
要求 Ksen≥1.5
A
31
七、 对零序电流保护的评价
A
32
优点： 1.零序过电流保护的灵敏度高 2.受系统运行方式的影响要小 3.不受系统振荡和过负荷的影响 4.方向性零序电流保护没有电压死区 5.简单、可靠
n
(a) 用三个单相式电压互感器
A
9
1.零序电压滤过器
***
***** abc m
* n
U m nU aU bU c3U 0
(b)
用三相五柱式电压互感器
A
10
ABC abc
m
n
UmAn
11
1.零序电压滤过器
**
m
n
Ua Ub
加 法
3 U0
Uc
器
(c) 用接于发电机中性点
的电压互感器
A
第五节 中性点直接接地系统中接地短路的 零序电流及方向保护
A
1
当系统中主变压器中性点直接接地时
X0/X1 3
中性点直接接地的电网又称大接地电流系统
110kV及以上电网-中性点直接接地 60kV及以下电网--中性点不接地或不直接接地
A
2
一、 接地短路时零序电压、电流和功 率的分布
A
3
T1 A
k
1
t5
t4
零序保护 t 06
t 05
t3
t 04
零序过电流保护的时限特性
A
t2 t1
l
26
六、 方向性零序电流保护
A
27
T2 1
k1 23
k2 T1
4
I0.k1
I0.k1
I0.k2
I0.k2
零序电流保护
+
零序功率方向继电器 A
=
方向性零序电流保护 28
零序功率方向继电器的接线方式
3 U0
** *
(d) 内部合成零序电压
12
2.零序电流滤过器
I0
** ** **
IB
IA
Ia Ib
IμB
IμA
Ir I0
Ic IC I&μ C
I r I aI bI cn 1 TA [I (AI μ)A (I BI μ)B (I CI μ)C]
n1TA(I μAI μBI μC)
A
Iunb
13
2.零序电流滤过器
大小与线路的零序阻抗及中性点接地变压器的零
序阻抗有关
A
5
T1 A
k
1
2 B T2
X T1.0 A
X k 0
I0
X k0 Uk0 I0
B X T2.0
3. 零序功率
短路点S0最大，越靠近变压器中性点接地处S0越小
对于发生故障的线路，两端S0的方向与S1方向相反，
从线路→母线
A
6
T1 A
k
1
2 B T2
k
I B 1 k0.BC
C
T2
3I0
IsIIe t2KrIeIIslIe/tK 10.b
I k0.AB
I k0.B C
t0II2t0I 1t
II set1
I II set2
l
A
21
灵敏性校验：
Ksen
3I0min I II
set2
要求 Ksen≥1.5
若不满足要求
✓ 与相邻线Ⅱ段配合 ✓ 用两个灵敏度不同的II段 ✓ 改用接地距离保护
X T1.0 A
X k 0
UA 0 I0
X k0
B X T2.0
Uk0 I0
4.保护安装处零序电压与电流的相位关系：
UA 0
U A0I 0ZT1.0
100 k0 80
I0A
7
二、 零序电压、电流滤过器
A
8
1.零序电压滤过器
*
*
*
*
*
*
Ua
Ub
Uc
U m nU aU bU c3U 0
m
IsIetKrIe3l I0unb
整定值应选其中较大者
在按条件(2)整定，定值较大，保护范围较小时
➢ 在手动合闸以及三相自动重合闸时，使零序I段 带有一个小的延时（约0.1s），这样就无需考虑 条件（2）
A
17
（3）当线路上采用单相自动重合闸时
按条件(1)、(2)整定，往往不能躲开非全相运行 状态下又发生系统振荡时所出现的最大零序电流
A
24
灵敏性校验：
Ksen
3I0min I III
set
作为近后备时
应按被保护线路末端接地短路时，流过保护的 最小三倍零序电流来校验，要求 Ksen≥1.5
作为远后备时
应按下级线路末端接地短路时，流过保护的最 小三倍零序电流来校验，要求 Ksen≥1.2
A
25
动作时限
T2
6
5
T1
4
3
2
1
t
相间保护 t 6
A
22
五、 零序过电流保护(III段)
A
23
➢躲下级线路出口三相短路时流过保护装置 的最大不平衡电流Iunb.max
I K I III set
III re l u n b.max
式中 Iunb.m K ax np KsK t eIrk.max
➢与下级线路零序III段保护在灵敏度上配合
IsIIeI t2KrIeIIIlsIIeI/tK 10.b
A
33
缺点：
1.对短线路或运行方式变化很大时，保护 往往不能满足要求
2.单相重合闸的过程中可能误动
3.当采用自耦变压器联系两个不同电压等 级的电网时，将使保护的整定配合复杂 化，且将增大第III段保护的动作时间
ABC
电 缆 头
I0
TA0
优点： ✓ 不平衡电流小 ✓ 接线简单
电缆
A
14
三、 零序电流速断保护(I段)
A
15
（1）躲过下一个线路出口接地短路的最大三 倍零序电流3I0max
A 1
B 2
3I0
II set
IsIetKrIe3l I0max
(KrIe l 1.2~1.3)
3I0max
l
A
16
（2）躲断路器三相触头不同时合闸而出现的 最大三倍零序电流3I0unb
***
TA * * *
KW0 TV
φsen = 70°
**
** *
3 I0
3U0
110
Ir 3I0
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I r3I 0, U r3U 0
A
Ur 3U0
29
零序功率方向继电器的接线方式
** *
***
TA * * *
KW0 TV
φsen = -110°
**
3 I0
** *
3 U0
Ur 3U0
2 B T2
X T1.0 A
X k 0
I0
X k0
B X T2.0
Uk0 I0
U A0
U k0
U B0
1.零序电压：故障点U0最高，离故障点越远，U0越低，
变压器中性点接地处U0 = 0A。
4
T1 A
k
1
2 B T2
X T1.0 A
X k 0
I0
X k0
B X T2.0
Uk0 I0
2.零Fra Baidu bibliotek电流
分布与中性点接地的多少及位置有关