电力系统继电保护——2.4中性点非直接接地电网单相接地故障的零序保护.pptVIP

内容提要和要求 关键概念：小接地电流系统、消弧线圈、过补偿度、完全补偿、欠补偿、过补偿 中性点不接地系统中发生单相接地时的零序分量特征及其保护方式 中性点经消弧线圈接地系统中发生单相接地的特点 消弧线圈各种补偿方式的特点 * 电力系统继电保护原理 主讲教师：范春菊 什么是电流保护 电流保护主要是反应故障时电流量的不正常状态（增大）而动作的 针对相间故障 2.1 单侧电源网络相间短路电流保护 2.2 电网相间短路的方向性电流保护 针对接地故障 2.3 中性点直接接地电网接地短路的电流保护 2.4 中性点非直接接地电网单相接地的电流保护 66kV及以下电压等级电网——小接地电流系统 中性点不接地 中性点经消弧线圈接地 中性点经电阻接地 小接地电流系统发生单相接地时 故障点的电流很小 三相之间的线电压仍然保持对称，对负荷供电没影响 允许单相接地后继续运行1~2小时 单相接地后，其他两相的对地电压升高根号3倍，要求能选出接地线路并及时发出信号 2.4 中性点非直接接地电网中单相接地故障的零序电压、电流及方向保护 2.4.1 中性点不接地电网中单相接地短路的特点 2.4.2 中性点经消弧线圈接地电网中单相接地短路的特点 2.4.4 中性点不接地电网中单相接地的保护 2.4.1 中性点不接地电网中单相接地短路的特点 相对地电压升高到原相电压的根号3倍 三个线间电压完全对称 非故障线路始端的零序电流-电流流向特点 三相对地电容电流的算术和 非故障线路始端的零序电流- I回线 非故障线路始端的零序电流特点 非故障线路始端的零序电流为本身的电容电流，电容性无功功率的方向为母线流向线路 忽略负荷电流和电容电流在线路阻抗上的电压降，则全系统A相对地电压均为零 发电机出线端的零序电流 发电机出线端的零序电流为本身的电容电流，电容性无功功率的方向为母线流向线路。特点与非故障线路相同 故障线路始端的零序电流 故障线路始端的零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之和，电容性无功功率的方向为线路流向母线 接地点的电流 接地点的电容电流为全系统所有元件的对地电容电流之和 由于线路的零序阻抗远小于对地电容的阻抗，可忽略不计，则全系统各点零序电压均等于故障点零序电压 中性点不接地电网中的零序电流，就是各元件的对地电容电流 单相接地时的零序等效网络 中性点不接地电网单相接地故障特点总结 在发生单相接地时，全系统都将出现零序电压。如果忽略线路阻抗上的零序压降，则全系统各点零序电压都等于故障点零序电压。 在非故障元件上有零序电流，数值等于本身的对地电容电流，电容性无功功率的方向为母线流向线路。 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的总和，电容性无功功率的方向为线路流向母线。 2.4.2 中性点不接地电网中单相接地的保护 1. 绝缘监视装置 只要电网中发生单相接地故障，则在同一电压等级的所有母线上，都将出现零序电压 该方法给出的接地信号没有选择性 利用故障线路零序电流比非故障线路大，来实现有选择地发出接地信号 动作电流应大于本线路的电容电流 灵敏度按下式校验 2. 零序电流保护 3. 零序功率方向保护 利用故障线路与非故障线路零序功率方向不同，来实现有选择性的保护 2.4.3 中性点经消弧线圈接地电网中单相接地短路的特点 消弧线圈 在中性点接入电感线圈，当单相接地时，可以减少流经故障点的电流，避免接地点燃起电弧，产生弧光过电压，造成绝缘损坏 消弧线圈的装设要求 电网电压等级 全系统电容电流总和 3~6kV 大于30A 10kV 大于20A 22~66kV 大于10A 零序等效网络 接地点短路电流为： 根据对电容电流的补偿程度，可分为完全补偿、欠补偿和过补偿三种方式 完全补偿方式 三相对地电容不完全相等时，电源中性点对地之间就会产生电压偏移，即零序电压 断路器合闸三相触头不同时闭合时，也会短时出现零序电压分量 上述零序电压与消弧线圈、对地电容构成串联谐振回路，使中性点对地电压严重升高 实际上不采用 欠补偿方式 如果某个元件被切除或因发生故障而跳闸，则电容电流就将减小，很可能又会出现完全补偿的情形 一般也不采用 过补偿方式 通过故障线路的电流为补偿后的感性电流 电容性无功功率的方向为母线流向线路，与非故障线路的方向一样，难以判别故障线路 由于过补偿度不大，故障线路电流的数值也和非故障线路的容性电流差不多 广泛采用 过补偿度： 一般为：5%~10% 2.4.4 中性点经消弧线圈接地电网中单相接地的保护 1. 绝缘监视装置 只要电网中发生单相接地故障，则在同一电压等级的所有母线上，都将出现零序电压 该方法给出的接地信号没有选择性 利用故障线路零序电流比非故障线路大，来实现有选择地发出接地信号 动作电流应大于本线路的电容