輸電線路接地保護(hù)課件

1、第五章 輸電線路接地保護(hù)本章主要內(nèi)容一、中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中單相接地故障的保護(hù) 二、小接地電流系統(tǒng)單相接地故障的保護(hù) 第一節(jié)中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中單相接地故障的保護(hù) 一、中性點(diǎn)工作方式 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地 中性點(diǎn)直接接地 中性點(diǎn)不接地 中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地 上頁下頁返回當(dāng)發(fā)生一點(diǎn)接地故障時，即構(gòu)成單相接地短路，這時所產(chǎn)生的故障電流很大 ，稱中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)為大接地電流系統(tǒng)。 110kV以上系統(tǒng)第一節(jié)中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中單相接地故障的保護(hù) 一、中性點(diǎn)工作方式 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地 中性點(diǎn)直接接地 中性點(diǎn)不接地 中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地 上頁下頁返回 當(dāng)一相發(fā)生接地故障時，故障電流是各元件對地的電容電

2、流，往往比負(fù)荷電流小得多，所以這種系統(tǒng)叫小接地電流系統(tǒng)。 60kV以下系統(tǒng)第一節(jié)中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中單相接地故障的保護(hù) 正常運(yùn)行相間短路系統(tǒng)振蕩單相接地兩相接地一相斷線兩相斷線無零序分量有零序分量零序電流零序電壓零序功率方向第一節(jié)中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中單相接地故障的保護(hù) 一、變壓器中性點(diǎn)接地方式的選擇 對變壓器中性點(diǎn)接地的選擇應(yīng)滿足兩點(diǎn)要求：不使系統(tǒng)出現(xiàn)危險(xiǎn)的過電壓；不使零序序網(wǎng)有較大的變化，以保證零序電流保護(hù)有穩(wěn)定的靈敏度。第一節(jié)中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中單相接地故障的保護(hù) 上頁下頁返回二、接地故障時零序分量的分布特點(diǎn) 故障點(diǎn)處、母線M和N處的零序電壓為 當(dāng)K點(diǎn)發(fā)生單相接地短路時，故障點(diǎn)處的零序電流

3、為 零序電壓、零序電流的分布具有下特點(diǎn)： (1)故障點(diǎn)處的零序電壓最高，變壓器中性點(diǎn)接地處的零序電壓為零。 第一節(jié)中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中單相接地故障的保護(hù) 二、接地故障時零序分量的分布特點(diǎn) 零序電壓、零序電流的分布具有下特點(diǎn)： (1)故障點(diǎn)處的零序電壓最高，變壓器中性點(diǎn)接地處的零序電壓為零。 (2)零序電流是由故障點(diǎn)處零序電壓產(chǎn)生，只在故障點(diǎn)與中性點(diǎn)接地的變壓器之間流動。并由大地構(gòu)成回路。第一節(jié)中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中單相接地故障的保護(hù) 二、接地故障時零序分量的分布特點(diǎn) (3)零序或負(fù)序功率方向與正序功率方向相反，即正序功率方向?yàn)橛赡妇€指向故障點(diǎn)，而零序功率方向卻由故障點(diǎn)指向母線。 三、零序電流保護(hù)

4、的組成及多段式零序電流保護(hù) +零序電流速斷(I段)時限零序電流速斷(II段)零序過電流 (III段)1.無時限零序電流速斷保護(hù) 0工作原理和整定與相間短路的無時限電流速斷保護(hù)類似1、躲過被保護(hù)線路末端接地短路故障時，流過本保護(hù)的最大零序電流。 可靠系數(shù)， 一般取1.25-1.3。 N處發(fā)射接地故障 時，最大零序 電流。1.無時限零序電流速斷保護(hù) 2、躲過斷路器三相觸頭不同時合閘時，流過保護(hù)的最大零序電流。 可靠系數(shù)，一般取 1.1-1.2。 三相觸頭不同時合 閘時，最大零序 電流。3、當(dāng)被保護(hù)線路采用單相自動重合閘時，保護(hù)還應(yīng)躲過單相重合閘過程中出現(xiàn)非全相運(yùn)行又伴隨振蕩時的零序電流。 - 可靠

5、系數(shù)，一般取 1.1-1.2。 非全相振蕩時的 零序電流。 零序電流I段的動作電流取上述三個條件計(jì)算的最大者。2. 限時零序電流速斷保護(hù) 0按與相鄰線路的零序電流I段配合 _可靠系數(shù)， 一般取1.25-1.3。 _分支系數(shù). 3. 零序過電流保護(hù) 零序過電流速保護(hù)工作原理和整定與相間短路的過電流保護(hù)類似1)躲過相鄰線路出口處發(fā)生三相短路時，流過保護(hù)的最大不平衡電流。 -相鄰線路出口處發(fā)生三相短路時，零序電流濾過器所輸出的最 大不平衡電流。 3. 零序過電流保護(hù) 2)與相鄰線路III段零序電流保護(hù)的靈敏度取得配合時限按階梯原則整定。3. 零序過電流保護(hù) 在同一線路上的零序過電流保護(hù)與相間短路的過

6、電流保護(hù)相比，將具有較小的時限，這是零序過電流保護(hù)的一大優(yōu)點(diǎn)。3. 零序過電流保護(hù) 4. 零序方向電流保護(hù) 1）增設(shè)方向元件的必要性2）正向故障時，保護(hù)安裝點(diǎn)零序電壓與零序電流的相位關(guān)系 5.大接地電流系統(tǒng)零序保護(hù)的評價(jià)1）靈敏度高 過電流保護(hù)是按最大負(fù)荷電流整定，而零序過電流保護(hù)是按躲過最大不平衡電流整定，因此，零序過電流保護(hù)的靈敏度高。2）動作迅速 零序過流保護(hù)的動作時限，不必與Y，d接線的降壓變壓器后的線路保護(hù)動作時限相配合，因此其動作時限比相間過電流保護(hù)動作時限短。大接地電流系統(tǒng)零序保護(hù)的評價(jià)3）不受系統(tǒng)振蕩和過負(fù)荷的影響 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生振蕩和對稱過負(fù)荷時，三相是對稱的，反應(yīng)相間短路的電流

7、保護(hù)都受其影響，可能誤動作。而零序電流保護(hù)則不受其影響，因?yàn)檎袷幖皩ΨQ過負(fù)荷時，無零序分量。 5.大接地電流系統(tǒng)零序保護(hù)的評價(jià)4）接線簡單、經(jīng)濟(jì)、可靠 零序電流保護(hù)反應(yīng)單一的零序分量，故用一只測量繼電器就可反應(yīng)三相中任意一相的接地短路，使用繼電器的數(shù)量少。所以，零序電流保護(hù)接線簡單、經(jīng)濟(jì)、調(diào)試維護(hù)方便、動作可靠。第二節(jié)小接地電流系統(tǒng)單相接地故障的保護(hù) 在小接地電流系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時，一般都允許再繼續(xù)運(yùn)行1-2小時。要求保護(hù)能夠選出接地線路并及時發(fā)出信號；當(dāng)對人身和設(shè)備安全有危險(xiǎn)時，應(yīng)動作與跳閘。一.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地的特點(diǎn)NU&AE&CE&BE&CI&一.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地的

8、特點(diǎn)1、發(fā)生接地后，全系統(tǒng)出現(xiàn)零序電壓和零序電流。非故障相電壓升高至原來的 倍，電源中性點(diǎn)對地電壓與故障相電勢的相量大小相等方向相反；2、非故障線路保護(hù)安裝處，流過本線路的零序電容電流。容性無功功率是由母線指向非故障線路；3、故障線路保護(hù)安裝處，流過的是所有非故障元件的零序電容電流之和。而容性無功功率是由故障線路指向母線。一.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地的特點(diǎn)1無選擇性絕緣監(jiān)視裝置 利用接地故障時出現(xiàn)的零序電壓而構(gòu)成2.零序電流保護(hù) 利用故障線路始端和非故障線路始端零序電流大小不同而構(gòu)成3、零序功率方向保護(hù) 利用故障線路始端和非故障線路始端零序功率方向不同而構(gòu)成二.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地的保護(hù)方式二.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地的保護(hù)方式1無選擇性絕緣監(jiān)視裝置在發(fā)電廠或變電所的母線上裝設(shè)一臺三相五柱式電壓互感器，出的信號沒有選擇性，運(yùn)行人員只能根據(jù)信號和三個電壓表的指示情況判別故障相，而選不出故障線路。二.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地的保護(hù)方式2零序電流保護(hù)零序電流保護(hù)是利用故障元件的零序電流大于非故障元件的零序電流的特點(diǎn)，區(qū)分出故障和非故障元件，從而構(gòu)成有選擇性的保護(hù)。根據(jù)需要保護(hù)可動作于信號，也可動作于跳閘。二.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地的保護(hù)方式3零序功率方向保護(hù) 在出線較少的情況下，非故障線路的零序電容電流與故障線路的零序電容電流相差不大，采用零序電流保護(hù)靈敏度很難滿足要求，