繼保-41零序電流保護(hù)

第4章電網(wǎng)接地故障的電流、電壓保護(hù)4.1電網(wǎng)接地故障種類及保護(hù)策略大接地電流系統(tǒng)：中性點(diǎn)直接接地中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地單相接地故障時(shí)有較大故障電流保護(hù)跳閘小接地電流系統(tǒng)：中性點(diǎn)不直接接地中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地單相接地故障時(shí)有感應(yīng)電容電流保護(hù)發(fā)信號1

特征和差異：1）電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，三相對稱，沒有負(fù)序和零序分量。2）不對稱故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生負(fù)序或零序分量。其中，零序分量總是伴隨著不對稱接地故障的發(fā)生而產(chǎn)生，據(jù)此，可構(gòu)成反映不對稱接地故障的零序電流保護(hù)（差異）。

4.2中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)接地保護(hù)2零序分量正方向規(guī)定：零序電壓：線路－大地；零序電流：母線－線路4.2.1零序分量的分布3零序分量的特點(diǎn)：1）電壓：短路點(diǎn)零序電壓最高，接地點(diǎn)為0。2）電流：零序電流由短路點(diǎn)經(jīng)過所有的變壓器接地點(diǎn)形成回路。3）功率：零序功率方向：線路－母線。4）變化：線路、中性點(diǎn)不變，零序網(wǎng)不變；正負(fù)序阻抗變化間接影響零序。5）阻抗：零序電壓與電流的相位關(guān)系（即零序功率方向）如下圖：4內(nèi)部接地時(shí)，零序功率方向：規(guī)定正方向：

電壓：線路→大地

電流：母線→線路51）內(nèi)部接地時(shí)2）N側(cè)外部接地時(shí)64.2.2零序分量的獲取,計(jì)算或連接微機(jī)保護(hù)內(nèi)直接利用程序?qū)崿F(xiàn)加法器零序電壓過濾器

7零序電流分量的獲取方法：

零序電流過濾器

零序電流互感器(電纜線路)

優(yōu)點(diǎn)：無不平衡電流，接線簡單接于相間保護(hù)TA中性線8零序電流濾過器的不平衡輸出單相二次、一次I關(guān)系:三相二次、一次I關(guān)系:9TA的誤差曲線：理想曲線實(shí)際曲線(飽和曲線)10ZL越小——不平衡輸出越小。因此，希望：負(fù)載ZL越小越好。

繼電保護(hù)要求：

將TA的誤差限定在10%以內(nèi)。

這是設(shè)計(jì)、選擇TA的依據(jù)之一。11

減小TA誤差的主要方法：1）減小TA的負(fù)載ZL；2）增大變比（限定一次電流的最大值）；3）選擇不易飽和的TA(體積大、投資增加);4）增大電流二次電纜的線徑。等等12一、零序電流Ⅰ段保護(hù)

1）躲開線路末端的最大零序電流。2）躲開斷路器三相不同時(shí)合閘的。如果會(huì)誤動(dòng)，靠延時(shí)100ms躲開。3）躲開非全相運(yùn)行的負(fù)荷電流。如果會(huì)誤動(dòng)，一般退出運(yùn)行。4.2.3零序電流保護(hù)的整定

原則、方法與單電源的電流保護(hù)相類似。13（1）按照“躲開線路末端的最大零序電流”零序電流Ⅰ段保護(hù)的整定方法：注：經(jīng)過分解或合成后，零序、負(fù)序分量通常以3倍的形式出現(xiàn)。14其中，躲開線路末端的最大零序電流應(yīng)當(dāng)考慮：單相和兩相接地。（1）單相接地的零序電流15（2）兩相接地的零序電流16取單相、兩相接地的最大短路電流：17注意：上式求出的是短路點(diǎn)的零序電流，應(yīng)當(dāng)換算為保護(hù)安裝處的零序電流。保護(hù)安裝處的零序電流為：18其中，19校驗(yàn)最小保護(hù)范圍時(shí)，取值與上述計(jì)算正好相反！即：整定時(shí)，若按單相短路計(jì)算，那么，校驗(yàn)時(shí)，就要采用兩相接地考慮。反之亦然。所以，正序阻抗（對應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行方式）的影響是間接的。20

（2）躲開斷路器三相觸頭不同期合閘時(shí)出現(xiàn)的最大零序電流

3I0.unb(不同期合閘<=>斷線故障)

零序Ⅰ段整定值應(yīng)選取以上兩者中的較大值；如果按照原則（2）確定的整定值較大，使得保護(hù)范圍縮小，靈敏度降低，此時(shí)可考慮使零序Ⅰ段帶有小的延時(shí)（0.1s），以躲開三相不同期合閘的時(shí)間。(利用延時(shí)不再考慮條件（2）)

（1）按照“躲開線路末端的最大零序電流”21

（3）當(dāng)線路采用單相自動(dòng)重合閘時(shí)，還應(yīng)躲過非全相運(yùn)行狀態(tài)下，系統(tǒng)又發(fā)生振蕩時(shí)所出現(xiàn)的最大零序電流按照原則（3）整定，其定值較高，正常情況下（全相運(yùn)行）發(fā)生接地短路時(shí)，零序Ⅰ段保護(hù)靈敏性不足，通常設(shè)置兩個(gè)零序Ⅰ段保護(hù)。靈敏Ⅰ段：按照原則（1）（2）整定，針對全相運(yùn)行狀態(tài)下的接地短路起保護(hù)作用，非全相運(yùn)行時(shí)退出。不靈敏Ⅰ段：按照原則（3）整定，針對非全相運(yùn)行狀態(tài)下的接地短路起保護(hù)作用，全相運(yùn)行也起到一定的保護(hù)作用。22全相運(yùn)行：靈敏Ⅰ段

1.按照最大零序短路電流整定(t=0)。單相接地vs.兩相接地2.按照非同期合閘零序電流整定(t=0.1s)。兩相斷線vs.單相斷線非全相運(yùn)行:不靈敏Ⅰ段：

閉鎖靈敏I段，按非全相運(yùn)行下發(fā)生振蕩時(shí)的最大零序電流整定零序電流I段歸納：23如：一個(gè)變電站有2臺(tái)變壓器，那么,平常只允許一臺(tái)接地，另一臺(tái)不接地。當(dāng)接地的變壓器檢修(退出運(yùn)行)時(shí)，才將不接地的變壓器改為接地。盡量滿足上述的要求。

這是繼電保護(hù)對一次系統(tǒng)提出的要求。為了讓零序電流的保護(hù)范圍比較穩(wěn)定，通常要求：每個(gè)變電站的接地阻抗盡可能變化小。24二、零序電流Ⅱ段保護(hù)

與下一級線路的零序Ⅰ段電流定值進(jìn)行配合（電流、時(shí)間兩方面的配合）。保護(hù)范圍不超過下級線路零序Ⅰ段保護(hù)范圍的末端

注意：電流的分流關(guān)系（分支系數(shù)）！當(dāng)相鄰兩個(gè)保護(hù)之間的變電站母線上接有中性點(diǎn)接地的變壓器時(shí)，需要考慮分支電路對零序電流分布的影響。2526得到零序Ⅱ段電流定值計(jì)算公式：為了保證保護(hù)1的第Ⅱ段不誤動(dòng),從公式和電流保護(hù)的概念可以得出：整定值必須取最大——對應(yīng)的分支系數(shù)取最小(分流最大)，保證不誤動(dòng)。27校驗(yàn)零序Ⅱ段時(shí)，考慮線路末端短路的最小零序電流，故沒有分支系數(shù)的影響。28靈敏性校驗(yàn)：

若靈敏系數(shù)不滿足:（1）與相鄰線路零序Ⅱ段配合；（2）采用兩個(gè)靈敏性不同的零序Ⅱ段保護(hù)，保留原有0.5sⅡ段，再增加一個(gè)與相鄰線路零序Ⅱ段相配合的Ⅱ段保護(hù)；

(靈敏度低/快，靈敏度高/慢)（3）改用接地距離保護(hù)。29(1)躲過下一級線路出口相間短路所產(chǎn)生的最大不平衡電流。三、零序電流Ⅲ