3.4中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)輸電線路接地故障保護(hù)

1、2.4中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)輸電線路接地故障保護(hù),1、 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)接地時零序分量的特點(diǎn),電力系統(tǒng)發(fā)生接地時,可利用對稱分量法將電流分解為正序、負(fù)序和零序。在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中，當(dāng)發(fā)生單相接地短路時，將出現(xiàn)較大的零序電流,在正常運(yùn)行時,理想條件下,系統(tǒng)中不含有零序電壓電流。采用三相完全星形接線的過電流保護(hù)雖然可以反應(yīng)故障，但靈敏度往往不能滿足要求。因此，在中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中,都裝有利用有零序電壓電流構(gòu)成的接地短路保護(hù)。,接地時零

2、序等效網(wǎng)絡(luò)：,零序分量特點(diǎn),1、故障點(diǎn)的零序電壓最高為，離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)處的零序電壓越低，變壓器中性接地點(diǎn)的零序電壓為零。,2、零序電流的分布，主要決定于輸電線路的零序阻抗和中性點(diǎn)接地變壓器的零序阻抗，而與電源的數(shù)目和位置無關(guān)。,3、運(yùn)行方式變化，若輸電線路和中性點(diǎn)接地的變壓器數(shù)目不變，則零序阻抗和零序等效網(wǎng)絡(luò)就是不變的。系統(tǒng)正序阻抗和負(fù)序阻抗要隨著系統(tǒng)運(yùn)行方式而變化，將間接影響零序分量的大小。,4、對于發(fā)生故障的線路，兩端零序功率方向與正

3、序功率方向相反，零序功率方向?qū)嶋H上都是由線路流向母線的。,2、 零序電流保護(hù),零序電流保護(hù)通常也采用階段式保護(hù)。,從保護(hù)構(gòu)成看，三段式零序電流保護(hù)與三段式相間短路保護(hù)相類似。,零序電壓過濾器、零序電流過濾器,零序電壓過濾器：三個單相電壓互感器三相五柱式電壓互感器接于發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的合成零序電壓零序電流過濾器零序電流互感器,1、零序電流速斷保護(hù),特點(diǎn)：為了保證保護(hù)動作的快速性和選擇性要求，保護(hù)只能保護(hù)線路的一部分。,動作條件：

4、,（1）按躲過被保護(hù)線路末端接地短路時，保護(hù)安裝處測量到的最大零序電流整定。,,,,保護(hù)動作電流,（2）按躲過斷路器三相觸頭不同時合閘時，最大零序電流整定,若保護(hù)動作時間大于斷路器三相合閘不同期時間，本條件可不考慮。,保護(hù)整定值取上述兩條件較大值。,靈敏度不滿足要求措施：,保護(hù)可經(jīng)小延時，使保護(hù)裝置的動作時間大于斷路器觸頭不同時合閘的時間。,（3）按非全相運(yùn)行且振蕩條件整定,按此條件整定，通常整定值較高，可采用設(shè)置兩個速斷保護(hù)。,即靈敏

5、I 段，不靈敏 I 段保護(hù)。,2、限時零序電流速斷保護(hù),工作原理與相間短路保護(hù)相似。,要求：要保護(hù)線路全長。,動作電流,限時零序電流速斷保護(hù)的動作電流應(yīng)躲過下一級相鄰元件的瞬時零序電流速斷保護(hù)范圍末端發(fā)生接地短路時流過保護(hù)安裝處的三倍零序電流：在本線路末端校驗靈敏度時，要求ks?1.5，若不能滿足，可考慮與相臨線路零序II段配合。,保護(hù)動作電流確定分析,,動作時間：,靈敏度,當(dāng)下級線路比較短或運(yùn)行方式變化比較大，靈敏系數(shù)不滿足

6、要求時，可采用下列措施加以解決:,(1)使本線路的零序Ⅱ段與下一線路的零序Ⅱ 段相配合，其動作電流、動作時限都與下一線路的零序Ⅱ段配合；,(2)保留原來0.5s時限的零序Ⅱ段，增設(shè)一個與下一線路零序Ⅱ段配合的、動作時限為1s左右的零序Ⅱ段，它們與瞬時零序電流速斷及零序過電流保護(hù)一起，構(gòu)成四段式零序電流保護(hù)。,(3)從電網(wǎng)接線的全局考慮，改用接地距離保護(hù)。,3、零序過電流保護(hù),作用：作為近后備保護(hù)和遠(yuǎn)后備保護(hù)。,動作電流按最大不平衡電流整

7、定。,同時要求各保護(hù)間進(jìn)行配合。,靈敏度,零序電流保護(hù)Ⅲ段的靈敏系數(shù)，按保護(hù)范圍末端接地短路時流過本保護(hù)的最小零序電流來校驗。作近后備時，校驗點(diǎn)取本線路末端，要求靈敏度≥1.3~1.5，作下一線路的遠(yuǎn)后備時，校驗點(diǎn)取相鄰線路末端，要求靈敏度≥1.25。,,,3.4.3 零序方向電流保護(hù),在雙側(cè)電源兩側(cè)變壓器的中性點(diǎn)均接地的電網(wǎng)中，當(dāng)線路上發(fā)生接地短路時，故障點(diǎn)的零序電流將分為兩個支路分別流向兩側(cè)的接地中性點(diǎn)，不裝設(shè)方向元件將不能保證