電網(wǎng)電流保護(hù)第8講詳解

1、 消弧線圈工程背景消弧線圈工程背景 弧光過電壓的危害：弧光過電壓的危害：對于中性點(diǎn)非直接接地系對于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地電流通常較小。但統(tǒng)，發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地電流通常較小。但如果線路電容較大時(shí)，接地電流比較大，則該接地如果線路電容較大時(shí)，接地電流比較大，則該接地電流會(huì)在接地點(diǎn)燃起電弧。由于電弧的不穩(wěn)定會(huì)引電流會(huì)在接地點(diǎn)燃起電弧。由于電弧的不穩(wěn)定會(huì)引起弧光過電壓。弧光過電壓可能引起設(shè)備損壞或發(fā)起弧光過電壓?；」膺^電壓可能引起設(shè)備損壞或發(fā)展成為相間故障。展成為相間故障。 消弧線圈工程背景消弧線圈工程背景 消弧線圈：消弧線圈：為了降低故障點(diǎn)電容電流，消除弧為了降低故障點(diǎn)

2、電容電流，消除弧光過電壓，可以采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的辦法。光過電壓，可以采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的辦法。消弧線圈本身可以看作是純電感。消弧線圈本身可以看作是純電感。 規(guī)程規(guī)定：規(guī)程規(guī)定：對不同電壓等級的電網(wǎng)當(dāng)接地電容對不同電壓等級的電網(wǎng)當(dāng)接地電容電流超過一定數(shù)值時(shí)，必須安裝消弧線圈。電流超過一定數(shù)值時(shí)，必須安裝消弧線圈。6kV30A; 10kV20A; 22-66kV10A （一）單相接地故障穩(wěn)態(tài)分析（一）單相接地故障穩(wěn)態(tài)分析電容電流分布：電容電流分布：由于中性點(diǎn)非由于中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)單相接地故障電直接接地電網(wǎng)單相接地故障電流小，若忽略因故障電流引起流小，若忽略因故障電流引起的線路壓降

3、，可以認(rèn)為全網(wǎng)各的線路壓降，可以認(rèn)為全網(wǎng)各處電壓相同。這樣各線路的處電壓相同。這樣各線路的零零序電容電流大小和分布與中性序電容電流大小和分布與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)完全相同。點(diǎn)不接地系統(tǒng)完全相同。在圖在圖中用實(shí)線標(biāo)出。中用實(shí)線標(biāo)出。 （一）單相接地故障穩(wěn)態(tài)分析（一）單相接地故障穩(wěn)態(tài)分析消弧線圈支路：消弧線圈支路：單相接地時(shí)中性點(diǎn)電壓單相接地時(shí)中性點(diǎn)電壓流過消弧線圈支路的電流流過消弧線圈支路的電流 AELjEIAL （一）單相接地故障穩(wěn)態(tài)分析（一）單相接地故障穩(wěn)態(tài)分析故障點(diǎn)故障電流：故障點(diǎn)故障電流：等于全網(wǎng)電容電流和消弧線圈等于全網(wǎng)電容電流和消弧線圈電流之和電流之和LjEECjIIIAALC)(330

4、0 （一）單相接地故障穩(wěn)態(tài)分析（一）單相接地故障穩(wěn)態(tài)分析消弧線圈補(bǔ)償方式的選擇消弧線圈補(bǔ)償方式的選擇全補(bǔ)償方式全補(bǔ)償方式欠補(bǔ)償方式欠補(bǔ)償方式過補(bǔ)償方式過補(bǔ)償方式LjEECjIIIAALC)(3300030I031CL對應(yīng)消弧線圈參數(shù)對應(yīng)消弧線圈參數(shù)0IIL0IIL031CL031CL （一）單相接地故障穩(wěn)態(tài)分析（一）單相接地故障穩(wěn)態(tài)分析完全補(bǔ)償方式下的串聯(lián)諧振問題完全補(bǔ)償方式下的串聯(lián)諧振問題1. 網(wǎng)絡(luò)不對稱網(wǎng)絡(luò)不對稱2. 斷路器操作不完全同時(shí)斷路器操作不完全同時(shí)串聯(lián)諧振的危害：串聯(lián)諧振的危害：引起危險(xiǎn)的過電引起危險(xiǎn)的過電壓壓 （一）單相接地故障穩(wěn)態(tài)分析（一）單相接地故障穩(wěn)態(tài)分析通常采用過補(bǔ)償方

5、式通常采用過補(bǔ)償方式用補(bǔ)償度用補(bǔ)償度P來表示補(bǔ)償程度來表示補(bǔ)償程度%100IIIPL （二）過補(bǔ)償方式下單相接地故障穩(wěn)態(tài)電氣量的特點(diǎn)（二）過補(bǔ)償方式下單相接地故障穩(wěn)態(tài)電氣量的特點(diǎn)非故障線路：非故障線路：測量點(diǎn)零序電容電流和中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)完全一測量點(diǎn)零序電容電流和中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)完全一致致 ，等于本線路電容電流代數(shù)和等于本線路電容電流代數(shù)和0033BCAIIIEj C 變壓器支路：變壓器支路：測量點(diǎn)零序電容電流測量點(diǎn)零序電容電流AgALGECjLjEIII3300 （二）過補(bǔ)償方式下單相接地故障穩(wěn)態(tài)電氣量的特點(diǎn)（二）過補(bǔ)償方式下單相接地故障穩(wěn)態(tài)電氣量的特點(diǎn)故障線路：故障線路：測量點(diǎn)零序電流在過

6、補(bǔ)償方式下，量值可能很小，測量點(diǎn)零序電流在過補(bǔ)償方式下，量值可能很小，電容功率方向?yàn)槟妇€指向線路電容功率方向?yàn)槟妇€指向線路AselfALGECCjLjEIII)(3300結(jié)論：結(jié)論：由于消弧線圈的接入，原有的對于不接地系統(tǒng)的故障由于消弧線圈的接入，原有的對于不接地系統(tǒng)的故障特征已不成立，即利用穩(wěn)態(tài)零序電容電流或零序功率方向，特征已不成立，即利用穩(wěn)態(tài)零序電容電流或零序功率方向，不能保證可靠的選擇故障線路，可能造成誤選線。不能保證可靠的選擇故障線路，可能造成誤選線。 （三）過補(bǔ)償方式下單相接地故障暫態(tài)電氣量的特點(diǎn)（三）過補(bǔ)償方式下單相接地故障暫態(tài)電氣量的特點(diǎn) （三）過補(bǔ)償方式下單相接地故障暫態(tài)電氣

7、量的特點(diǎn)（三）過補(bǔ)償方式下單相接地故障暫態(tài)電氣量的特點(diǎn)暫態(tài)電容電流包括以下兩部分暫態(tài)電容電流包括以下兩部分1. 由于故障相電壓突然降低而引起的由于故障相電壓突然降低而引起的故障相放電電容電流故障相放電電容電流，它，它通過母線而流向故障點(diǎn)，放電電流衰減很快，其振蕩頻率高通過母線而流向故障點(diǎn)，放電電流衰減很快，其振蕩頻率高達(dá)數(shù)千赫，振蕩頻率主要決定于電網(wǎng)中線路的參數(shù)（達(dá)數(shù)千赫，振蕩頻率主要決定于電網(wǎng)中線路的參數(shù)（R和和L的的數(shù)值），故障點(diǎn)的位置以及過渡電阻的數(shù)值。數(shù)值），故障點(diǎn)的位置以及過渡電阻的數(shù)值。2. 由非故障相電壓突然升高而引起的由非故障相電壓突然升高而引起的非故障相充電電容電流非故障相充

8、電電容電流，此電流在圖中以表示，它要通過電源、故障點(diǎn)而成回路。由此電流在圖中以表示，它要通過電源、故障點(diǎn)而成回路。由于整個(gè)流通回路的電感較大，因此，充電電流衰減較慢，振于整個(gè)流通回路的電感較大，因此，充電電流衰減較慢，振蕩頻率也較低（僅為數(shù)百赫）。蕩頻率也較低（僅為數(shù)百赫）。 （三）過補(bǔ)償方式下單相接地故障暫態(tài)電氣量的特點(diǎn)（三）過補(bǔ)償方式下單相接地故障暫態(tài)電氣量的特點(diǎn)暫態(tài)電容電流特點(diǎn)：暫態(tài)電容電流特點(diǎn)：1. 故障支路：故障支路：暫態(tài)零序電流最大，暫態(tài)零序功率方向指向母線暫態(tài)零序電流最大，暫態(tài)零序功率方向指向母線2. 非故障支路：非故障支路：暫態(tài)零序電流為自身的暫態(tài)電容電流，暫態(tài)零暫態(tài)零序電流為

9、自身的暫態(tài)電容電流，暫態(tài)零序功率方向指向線路序功率方向指向線路 暫態(tài)電容電流的特點(diǎn)類似于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)電容電暫態(tài)電容電流的特點(diǎn)類似于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)電容電流特點(diǎn)流特點(diǎn) （一）零序電壓保護(hù)（一）零序電壓保護(hù) 利用單相接地故障時(shí)，全網(wǎng)將出現(xiàn)零序電壓的特點(diǎn)構(gòu)成利用單相接地故障時(shí)，全網(wǎng)將出現(xiàn)零序電壓的特點(diǎn)構(gòu)成接在母線電壓互感器的開口三角接在母線電壓互感器的開口三角零序電壓保護(hù)不具備選擇性，僅可用于絕緣監(jiān)視零序電壓保護(hù)不具備選擇性，僅可用于絕緣監(jiān)視 （二）接地選線（二）接地選線零序電流比幅零序電流比幅選線保護(hù)選線保護(hù)零序電流最大的判為故障線零序電流最大的判為故障線存在問題存在問題1. 長短線連在同一母線上時(shí)，若長線路發(fā)生接地故障，存長短線連在同一母線上時(shí)，若長線路發(fā)生接地故障，存在靈敏度問題在靈敏度問題2. 不適合消弧線圈接地系統(tǒng)不適合消弧線圈接地系統(tǒng) （二）接地選線（二）接地選線零序功率方向選線保護(hù)零序功率方向選線保護(hù) 利用故障線路和非故障線路零序功率方向的差別構(gòu)成利用故障線路和非故障線路零序功率方向的差別構(gòu)成選線判據(jù)選線判據(jù)存在問題存在問題1.指針效應(yīng)引起誤判指針效應(yīng)引起誤判2.