输电线路的接地保护与距离保护.pptx

南京航空航天大学 《电力工程基础》电力工程基础魏 佳 丹Tel:o)mail:weijiadan@南京航空航天大学 自动化学院电气工程系（智能楼403房间）第六章 电力系统继电保护§6-1 继电保护的基本知识§6-2 常用保护继电器 §6-3 线路的电流电压保护 §6-4 电网的方向电流保护§6-5 输电线路的接地保护§6-6 距离保护简介§6-7 电力变压器的保护§6-9 电力电容器的保护6.5 输电线路的接地保护 一、概述大接地电流系统中的单相接地短路保护：采用完全星形接线的相间电流电压保护——灵敏度常常不能满足要求；装设专门的接地短路保护——反映零序电流、零序电压和零序功率的保护。小接地电流系统中的单相接地短路保护：当单相接地电流较大时，应装设单相接地保护，使之动作于信号，以便让运行人员及时采取措施消除故障。二、大接地电流系统中的接地保护1. 零序电流、零序电压和零序功率的分布（图6-32）图6-32 接地短路时的零序等效网络6.5 输电线路的接地保护 故障点的零序电压最高，变压器中性点接地处的零序电压为0。保护安装处设母线A、B的零序电压分别为和 ; 若发电厂A的中性点接地变压器台数增多， 将减小，从而使 和 增大， 减小；若变电所B内的变压器中性点不接地，则 ， 也将增大且等于 。由图6-32可见，零序分量具有以下特点：零序电流的分布与中性点接地的位置和数目有关。 在图6-32所示网络中发生单相接地短路时，有和 6.5 输电线路的接地保护 零序功率 。由于故障点的零序电压最高，所以故障点的零序功率也最大。注意：由于在故障线路上，零序功率的方向是由线路指向母线（与正序功率相反），因此，零序功率方向继电器都是在负值零序功率下动作的。 2. 零序分量的获取方法零序电流的获取架空线路：用零序电流滤过器（图6-33a）。电缆线路：用零序电流互感器（图6-33b）。 图6-33 零序电流的获取a）零序电流滤过器 b）零序电流互感器6.5 输电线路的接地保护 图6-34 零序电压互感器 a）三单相式 b）三相五柱式零序电压的获取：通过电压互感器获得 。将三个单相电压互感器的副边绕组接成开口三角形绕组来获取（图6-34a）从三相五柱式电压互感器二次侧的开口三角形绕组来获取（图6-34b）6.5 输电线路的接地保护 图6-35 三段式零序电流保护原理接线图 3. 大接地电流系统的零序电流保护 通常采用三段式零序电流保护。第Ⅰ段为瞬时零序电流速断保护，第Ⅱ段为带时限零序电流速断保护，第Ⅲ段为定时限零序过电流保护，其原理接线图如图6-35所示。 6.5 输电线路的接地保护 计算3I0.max 的运行方式是：故障点的 最小，保护安装侧变压器中性点接地最多，线路末端变压器不接地。当 ＞ 时，采用单相接地短路，反之则采用两相接地短路注意：由于线路的零序阻抗比正序阻抗大，故 的曲线较陡，因此，零序电流I段的保护范围比一般的电流I段大得多，且保护范围也比较稳定。 瞬时零序电流速断保护动作电流：躲过下一级相邻线路首端发生短路时，流过保护安装处的最大零序电流，即式中，Krel取1.2~1.3。灵敏度校验：零序电流I段的保护范围也应不小于本线路全长的15%～20%。 6.5 输电线路的接地保护 等于下一级线路零序电流速断保护范围末端接地短路时，流过故障线路和被保护线路的零序电流之比，即 ，应取最小值。 带时限零序电流速断保护动作电流：应与下一级线路的零序I段相配合。但是，当两个保护之间的变电所母线上接有中性点接地的变压器时，如图6-36所示，应考虑该变压器的影响。 图6-36 带时限零序电流速断保护的作用原理因此 式中，Krel取1.1~1.2； Kb为分支系数。 6.5 输电线路的接地保护 灵敏度校验：按最小运行方式下被保护线路末端发生接地短路时，流过保护的最小3倍零序电流 来校验，要求Ks≥1.3～1.5。动作时间：与下一级线路零序I段相配合，一般取0.5s。若灵敏度不满足要求，可与下一级线路的零序电流II段相配合。零序过电流保护动作电流：躲过下一线路首端三相短路时，流过保护装置的最大零序不平衡电流 ，即式中，Krel取1.2~1.3。 6.5 输电线路的接地保护 灵敏度校验：按被保护范围末端发生接地短路时，流过保护的最小3倍零序电流 来校验，作近后