電網(wǎng)的接地保護

關(guān)于電網(wǎng)的接地保護第1頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月一、中性點直接接地電網(wǎng)接地故障的特點

1、接地故障分析

我國110kV及以上電壓等級的電網(wǎng)，均采用大接地電流系統(tǒng)。

在大接地電流系統(tǒng)中發(fā)生的故障，絕大多數(shù)是接地短路故障。

接地保護可以與三相星形接線的相間短路保護共用一套設(shè)備，但實際上這樣構(gòu)成的接地保護靈敏度低所以普遍采用專門的接地保護裝置.第2頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月△×××IAkIAICIAIB3IoICIBIAK======3IOIAK=====0UBUAEBECUCUA3UOUCUBECEB0

則++_+++EAEC3UOEAEBφKO180-φKO第3頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月接地故障產(chǎn)生零序分量是最顯著的特點。零序保護:取出零序分量用以構(gòu)成專 門的接地保護.第4頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月2、零序電流濾過器IA。IB。Ia..Ib。TAcTAbTAaIc.KAIC。IK第5頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月3、零序電流互感器ABC絕緣KAKACBA結(jié)構(gòu)圖接線圖第6頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月4、零序電壓濾過器BACUCUBUAUcUbUamnUmn由三個單相電壓互感器組成第7頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月BACUCUBUAUcUbUamnUmnabc×~Umn由三相五柱式電壓互感器組成零序電壓互感器組成第8頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月二、中性點直接接地系統(tǒng)的接地保護

中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生接地故障時產(chǎn)生很大的零序電流，反應(yīng)零序電流增大而構(gòu)成的保護稱為零序電流保護。

三段式零序電流保護由瞬時零序電流速斷（零序Ⅰ段）、限時零序電流速斷（零序Ⅱ段）、零序過電流（零序Ⅲ段）組成。。第9頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月IA。IB。Ia.Ic.QF1QF原理圖TAIIIttkA2kA3KA1KT1KMKS1KS2KS3xIb..信號第10頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月

零序電流只在接地故障點與變壓器接地中性點之間的一部分電網(wǎng)中流通，所以只在這一部分線路的零序保護上進行時限的配合即可。

例如，在圖所示的電網(wǎng)中，由于變壓器T2的Δ側(cè)發(fā)生接地故障時，不可能在Y側(cè)產(chǎn)生零序電流，所以零序過電流保護3的動作時限就不必考慮與變壓器T2后面的保護4相配合，即可取t3＝Os。但保護1、2．3的動作時限，則應(yīng)符合階梯原則，即t02=t03十Δt，t01＝t02+Δt。其時限特性。

零序過電流保護的時限配合第11頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月1~X

X

X

X

1346X

X

X

T1T2123456相間保護零序保護第12頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月

方向性問題的提出：在兩側(cè)變壓器的中性點均接地的電網(wǎng)中，當(dāng)線路上發(fā)生接地短路時，故障點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。這種情況與雙側(cè)電源電網(wǎng)中實施相間短路的電流保護一樣，不裝設(shè)方向元件將不能保證保護動作的選擇性。

零序功率方向元件用以判別零序電流的方向，構(gòu)成零序方向電流保護，以保證在各種接地故障情況下保護動作的選擇性。4、零序方向電流保護第13頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月~~X

X

X

X

1346X

X

X

T1T2123456X

k1k2I01I02UKOUKO第14頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月三段式零序方向電流保護

只有在零序功率方向元件動作后，零序電流保護才能動作于跳閘。三段公用一個零序功率方向繼電器KW。第15頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月IcQF1IIItkA2kA3KA1KT1KMKS1KS2KS3IA。IB。Ia..QFxIb..信號3UOtKT2kw三段式零序方向電流保護的原理接線圖第16頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月

在零序電流保護中加裝方向元件后，只需同一方向的保護在保護范圍和動作時限上進行配合。三段式零序方向電流保護的時限特性第17頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月~4~X

X

X

X

1346X

X

T1T2123456ltⅠtⅡ1tⅢ11ttttⅠⅠⅠⅠtttⅡⅡⅡⅡⅢⅢⅢ332324455tttttt4ⅠⅡ666三段式零序方向電流保護的時限特性第18頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月

中性點不接地系統(tǒng)單相接地時的電流和電壓

中性點不接地系統(tǒng)正常運行時，系統(tǒng)的三相電壓對稱。三相分別流過很小的電容電流，它們各超前于相應(yīng)的相電壓90o。由于電源及負(fù)載均是對稱的，故沒有零序電壓和零序電流。電源中性點和對稱星形連接電容的中性點（大地）同電位。即電源中性點對地電壓UN＝0，各相對地電壓等于各自相電壓。

中性點不接地系統(tǒng)單相接地時，接地故障相對地電壓為零，該相電容電流也為零。由于三相對地電壓以及電容電流的對稱性遭到破壞，因而將出現(xiàn)零序電壓和零序電流。

三、中性點非直接接地系統(tǒng)的接地保護第19頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月NFCOFABCL1CO.FL2CO.FCO.F中性點不接地系統(tǒng)單相接地電容電流的分布第20頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月NEAEBECIB(C)IC(C)3I0IOL3UCUOUB3UO第21頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月

（1）接地相對地電壓降為零，其他兩相對地電壓升高為線電壓，中性點發(fā)生位移，中性點電壓等于正常運行時的相電壓。整個系統(tǒng)出現(xiàn)了零序電壓，其大小為

3U0＝Ua＋Ub＋Uc=_Ea

（2）接地相電容電流為零，其他兩相電容電流隨該相對地電壓升高而增大到正常值的√3倍，因而線路上出現(xiàn)零序電流。非故障線路的零序電流為本線路兩非故障相的電容電流的相量和，其相位超前零序電壓90o，方向由母線流向線路；故障線路始端的零序電流等于系統(tǒng)全部非故障線路對地電容電流之和，其相位滯后零序電壓90o，其方向為由線路流向母線。

小接地電流系統(tǒng)發(fā)生接地故障的特點第22頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月

中性點不接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地時，由于故障點電流很小，三相線電壓仍然對稱，對負(fù)荷供電影響小，因此—般情況下，要求保護裝置只發(fā)信號，而不必跳閘（允許再繼續(xù)運行1－2h），只在對人身和設(shè)備的安全有危險時，才動作于跳閘。3、中性點不接地電網(wǎng)單相接地的保護第23頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）零序電流保護。當(dāng)發(fā)生單相接地時，故障線路的零序電流是所有非故障元件的零序電流之和，當(dāng)出線較多時，故障線路零序電流比非故障線路零序電流大，利用這個特點可以構(gòu)成有選擇性的零序電流保護。零序電流互感器取得零序電流，電流繼電器用來反映零序電流的大小并動作于信號。采用零序電流互感器，其不平衡電流較小，電流繼電器的整定值按不平衡電流和自身的電容電流整定，從而提高了保護的靈敏系數(shù)。發(fā)生單相接地時，故障線路的零序電流大，保護動作發(fā)信號，非故障線路的零序電流較小，保護不動作，因此零序電流保護是有選擇性的。但當(dāng)出線少時往往難以實現(xiàn)。第24頁，課件共26頁，創(chuàng)作于2023年2月接地保護作業(yè)填空1、出現(xiàn)

和

是發(fā)生接地故障的基本特征。2、三段式零序電流保護中，零序Ⅰ段是

零序Ⅱ段是

零序Ⅲ段是

。3、大接地電流系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，故障點的零序電壓

，離故障點越遠零序電壓

，變壓器中性點處的零序電壓

。4、正常運行時流過電流濾過器的電流是

電流。5、在

下零序電流保護需加裝方向元件。6、大接地電流系統(tǒng)發(fā)生接地故障保護

小接地電流系統(tǒng)發(fā)生接地故障保護只需

。7、絕緣監(jiān)視裝置是無選擇性的，它只能判斷