电力系统继电保护电流保护.pptx

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1、2022/9/15第三章第三章 电网的电流保电网的电流保护护 3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护3-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护3-3 3-3 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流及方向保护3-4 3-4 中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护第1页/共121页2022/9/15电力网输电网配电网高压高压中压中压低压低压35kV110kV35kV110kV或更高或更高620kV620kV380/220V380/220V220kV220kV及以上及以上第2页/共121页2022/9/15（1 1）中性点直接接地电网（）中性点直接接地电网（110kV110kV及以上）及

2、以上）按变压器中性点接地方式不同，输电网可分为：按变压器中性点接地方式不同，输电网可分为：（2 2）中性点非直接接地电网中性点不接地中性点经消弧线圈接地中性点经电阻接地第3页/共121页2022/9/153-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF31.1.单侧电源网络相间短路时电流量值特征ABC点短路时点短路时点短路时第4页/共121页2022/9/153-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF31.1.单侧电源网络相间短路时电流量值特征ABC短路点距离电源越近，则短路电流越大。短路电流的大小和故障类型

3、有关。短路类型系数，三相短路时取短路类型系数，三相短路时取1，两相短路时取，两相短路时取第5页/共121页2022/9/153-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF31.1.单侧电源网络相间短路时电流量值特征ABC短路电流和系统阻抗的大小有关。系统最小运行方式系统最大运行方式第6页/共121页2022/9/153-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF31.1.单侧电源网络相间短路时电流量值特征ABCo第7页/共121页2022/9/153-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的

4、电流保护QF1QF2QF31.1.单侧电源网络相间短路时电流量值特征ABC（某）保护的最大运行方式（某）保护的最小运行方式流过（某）保护短路电流最大的方式流过（某）保护短路电流最小的方式一般不考虑故障类型第8页/共121页2022/9/15【举例】分析保护【举例】分析保护1 1、保护、保护2 2的最大、最小运行方式的最大、最小运行方式QF1QF2QF3ABC【举例】分析保护【举例】分析保护1 1、保护、保护2 2、保护、保护3 3的最大、最小运行的最大、最小运行 方式方式QF1QF2QF3QF5QF6第9页/共121页2022/9/152 2电流速断保护电流速断保护3-13-1单侧电源网络相间

5、短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABC保护跳闸第10页/共121页2022/9/152 2电流速断保护电流速断保护3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCo应大于应大于点短路与点短路与 点短路时的电流很接近点短路时的电流很接近第11页/共121页2022/9/152 2电流速断保护电流速断保护3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCo第12页/共121页2022/9/152 2电流速断保护电流速断保护3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络

6、相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCo要求第13页/共121页2022/9/152 2电流速断保护电流速断保护3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCo第14页/共121页2022/9/153 3限时电流速断保护限时电流速断保护3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABC要求：1.任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵敏性。2.在满足要求1的前提下，力求动作时限最小。第15页/共121页2022/9/153 3限时电流速断保护限时电流速断保护3-13-1单侧电源网络相间短路的电流

7、保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCo第16页/共121页2022/9/153 3限时电流速断保护限时电流速断保护3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABC保护跳闸0第17页/共121页2022/9/153 3限时电流速断保护限时电流速断保护3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABC一般要求一般要求当满足要求时当满足要求时 若若灵灵敏敏系系数数校校验验不不满满足足要要求求，应应与与下下一一线线路路的的限限时时电电流速断保护相配合。流速断保护相配合。第18页/共121

8、页2022/9/15（4 4）电流速断保护与限时电流速断保护共同使用，使得线路 发生故障时，能在较短时间内切除故障。关于电流速断保护和限时电流速断保护的评述：关于电流速断保护和限时电流速断保护的评述：（2 2）电流速断保护没有人为延时，以牺牲保护范围提高保）电流速断保护没有人为延时，以牺牲保护范围提高保 护的快速性。护的快速性。（1 1）电流速断保护不能保护线路全长。）电流速断保护不能保护线路全长。（3 3）限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长。但必须 带一定的延时，以保证选择性。电流速断保护（简称I I段）限时电流速断保护（简称IIII段）主保护第19页/共121页2022/9/154

9、4定时限过电流保护（定时限过电流保护（IIIIII段）段）3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCMQF4QF5定时限过电流保护（定时限过电流保护（IIIIII段）的作用：段）的作用：（1 1）做本线路主保护的后备保护）做本线路主保护的后备保护近后备。近后备。（2 2）做相邻线路保护的后备保护）做相邻线路保护的后备保护远后备。远后备。（3 3）有时也可作为主保护单独应用。）有时也可作为主保护单独应用。第20页/共121页2022/9/154 4定时限过电流保护（定时限过电流保护（IIIIII段）段）3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保

10、护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCMQF4QF5（1 1）在最大负荷电流作用下，保护不动作。）在最大负荷电流作用下，保护不动作。（2 2）在外部故障切除，电压恢复，电动机）在外部故障切除，电压恢复，电动机 自启动过程中，保护不动作。自启动过程中，保护不动作。（3 3）外部故障切除后，保护可靠返回。）外部故障切除后，保护可靠返回。第21页/共121页2022/9/154 4定时限过电流保护（定时限过电流保护（IIIIII段）段）3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCMQF4QF5灵敏系数校验：灵敏系数校验：要求1.3

11、1.5要求1.2第22页/共121页2022/9/154 4定时限过电流保护（定时限过电流保护（IIIIII段）段）3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCMQF4QF5各保护在灵敏系数方面应相互配合各保护在灵敏系数方面应相互配合自然满足的。自然满足的。第23页/共121页2022/9/154 4定时限过电流保护（定时限过电流保护（IIIIII段）段）3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCMQF4QF5动作时间：动作时间：阶梯原则阶梯原则第24页/共121页2022/9/15【举例

12、】阶段式电流保护的配置QF1QF2QF3ABCMQF4第25页/共121页2022/9/15【举例】阶段式电流保护的配置QF1QF2ABMo保护范围超过线路全长且深入变压器内部（这是特例）第26页/共121页2022/9/15【举例】计算保护1三段定值（，QF1QF2QF3ABC）解：（解：（1 1）计算保护）计算保护1 1的电流速断保护定值的电流速断保护定值校验最小保护范围：校验最小保护范围：第27页/共121页2022/9/15QF1QF2QF3ABC解：（解：（2 2）计算保护）计算保护1 1的限时电流速断保护定值的限时电流速断保护定值第28页/共121页2022/9/15QF1QF2Q

13、F3ABC解：（解：（3 3）计算保护）计算保护1 1的定时限过电流保护定值的定时限过电流保护定值第29页/共121页2022/9/155 5电流保护的接线方式电流保护的接线方式3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCIAIBICIAICIB（1 1）三相星形接线）三相星形接线（2 2）两相星形接线）两相星形接线（3 3）两相星形三继电器接线）两相星形三继电器接线第30页/共121页2022/9/155 5电流保护的接线方式电流保护的接线方式3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCI

14、AIBICIAICIB继电器的动作电流继电器的动作电流第31页/共121页2022/9/15【分析】三相星形接线和两相星形接线方式的性能（1）发生各种相间短路时，两种接线方式均能正确反应，对于不同的 故障类型，动作的继电器个数可能不同。（2）中性点直接接地系统单相接地短路时，三相星形接线可反应各 种单相接地故障，两相(AC)星形接线不能反应B相接地故障。QF1QF2QF3ABCIAIBICIAIC第32页/共121页2022/9/15两相星形接线：有2/3的机会有选择地切除BC线路三相星形接线：100%有选择地切除BC线路（3 3）中性点非直接接地系统中的异地两点接地短路）中性点非直接接地系统

15、中的异地两点接地短路情形1：串联线路上发生不同线路不同相两点接地 希望只切除BC线路第33页/共121页2022/9/15（3 3）中性点非直接接地系统中的异地两点接地短路）中性点非直接接地系统中的异地两点接地短路情形2：放射形线路上发生不同线路不同相两点接地 希望任意切除一条线路三相星形接线：同时切除两条线路两相星形接线：有2/3的机会仅切除一条线路第34页/共121页2022/9/15（4）对于）对于Yd11接线变压器后面的两相短路接线变压器后面的两相短路QF1QF2ACBQF3同理同理第35页/共121页2022/9/15第36页/共121页2022/9/15补充：第37页/共121页2

16、022/9/15（4）对于）对于Yd11接线变压器后面的两相短路接线变压器后面的两相短路QF1QF2ACBQF3AB两相短路结论：两相星形接线比三相星形接线的灵敏度降低一半第38页/共121页2022/9/15（4）对于）对于Yd11接线变压器后面的两相短路接线变压器后面的两相短路QF1QF2ACBQF3AB两相短路解决办法：采用两相星形接线三继电器接线方式第39页/共121页2022/9/153-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护QF1QF2QF3QF4ABC1 1问题引出问题引出QF5QF6QF7QF8正方向的规定：远离母线指向被保护线路的方向

17、。正方向的规定：远离母线指向被保护线路的方向。当某点发生短路时，若短路后的功率方向与规定正方当某点发生短路时，若短路后的功率方向与规定正方向一致，则称正方向短路；否则，称反方向短路。向一致，则称正方向短路；否则，称反方向短路。保护1、2、4为正方短路其余均为反方向短路点短路时第40页/共121页2022/9/153-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护QF1QF2QF3QF4ABC1 1问题引出问题引出QF5QF6QF7QF8具有配合关系的保护识别：在被配合的保护前方短路具有配合关系的保护识别：在被配合的保护前方短路时，均为正方向，且流过相同的电流或

18、流过的电流是时，均为正方向，且流过相同的电流或流过的电流是其中的一部分。其中的一部分。保护1需和保护3、保护6、保护7配合。保护4需和保护2、保护6、保护7配合。第41页/共121页2022/9/153-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护QF1QF2QF3QF4ABC1 1问题引出问题引出QF5QF6QF7QF8按按3-13-1所述原则进行保护定值整定，具有配合关系的所述原则进行保护定值整定，具有配合关系的保护的选择性是能保证的。保护的选择性是能保证的。点短路时保护4不会失去选择性保护3？第42页/共121页2022/9/153-23-2双侧电源网

19、络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护QF1QF2QF3QF4ABC1 1问题引出问题引出动作正确动作误动第43页/共121页2022/9/153-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护QF1QF2QF3QF4ABC1 1问题引出问题引出QF5QF6QF7QF8若若则保护则保护3 3的定时限过电流保护也的定时限过电流保护也可能误动。可能误动。第44页/共121页2022/9/15可能误动的保护都是那些处于反方向处的保护。可能误动的保护都是那些处于反方向处的保护。保护跳闸第45页/共121页2022/9/153-23-2双侧电源网

20、络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护QF1QF2QF3QF4ABC2 2功率方向继电器的工作原理功率方向继电器的工作原理第46页/共121页2022/9/153-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护QF1QF2QF3QF4ABC2 2功率方向继电器的工作原理功率方向继电器的工作原理第47页/共121页2022/9/153-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护QF1QF2QF3QF4ABC2 2功率方向继电器的工作原理功率方向继电器的工作原理+1+j动作特性动作特性动作方程动作方程第

21、48页/共121页2022/9/15接线的功率方向继电器接线的功率方向继电器接线方式接线方式+1+j动作特性动作特性动作方程动作方程或动作方程动作方程第49页/共121页2022/9/15接线的功率方向继电器的问题接线的功率方向继电器的问题QF1QF2QF3QF4ABC当保护的出口附近发生接地短路时，当保护的出口附近发生接地短路时，很小，造很小，造成功率方向继电器不能动作。成功率方向继电器不能动作。称功率方向继电称功率方向继电器存在保护器存在保护“死区死区”。接线的功率方向继电器在线路保护中很少采用接线的功率方向继电器在线路保护中很少采用第50页/共121页2022/9/153-23-2双侧电

22、源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护3 3 接线的功率方向继电器接线的功率方向继电器接线方式接线方式第51页/共121页2022/9/153-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护3 3 接线的功率方向继电器接线的功率方向继电器QF1QF2QF3QF4ABC第52页/共121页2022/9/153-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护3 3 接线的功率方向继电器接线的功率方向继电器QF1QF2QF3QF4ABC动作特性动作特性动作方程动作方程+1+j第53页/共121页2022/

23、9/15 接线的功率方向继电器接线的功率方向继电器接线方式接线方式+1+j动作特性动作特性或动作方程动作方程第54页/共121页2022/9/15（1）正方向三相对称短路取值范围：取值范围分析】【第55页/共121页2022/9/15（2）正方向BC两相短路KWACBkZSZk出口：取值范围：第56页/共121页2022/9/15（2）正方向BC两相短路KWACBkZSZk远处：取值范围：第57页/共121页2022/9/15取值范围分析】【为保证正方向发生各种相间短路时，功率方向继电器都能动作，其最大灵敏角的取值范围为：结论：当有时，会给出继电器的内角一般情况，提供两个内角值供选择：第58页

24、/共121页2022/9/15【举例】图示双侧电源供电系统，M M侧为送电侧，N N侧为受电侧，分析正常运行条件下，线路两侧功率方向继电器的状态。已知：QF1QF2MN动作方程动作方程所以所以送电侧功率方向继电器处于动作状态第59页/共121页2022/9/15【举例】图示双侧电源供电系统，M M侧为送电侧，N N侧为受电侧，分析正常运行条件下，线路两侧功率方向继电器的状态。已知：QF1QF2MN动作方程动作方程所以所以受电侧功率方向继电器处于不动作状态第60页/共121页2022/9/15【分析】功率方向继电器的按相起动保护跳闸保护跳闸第61页/共121页2022/9/15【分析】功率方向继

25、电器的使用保护跳闸+1+1+1第62页/共121页2022/9/15【分析】功率方向继电器的使用判断保护1、2的电流速断保护是否需经方向元件闭锁。k1k2反方向短路不会误动，无需方向元件反方向短路会误动，需投方向元件第63页/共121页2022/9/15【分析】功率方向继电器的使用若保护1、2的电流速断保护都不经方向元件闭锁。第64页/共121页2022/9/153-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护4 4方向性电流保护的整定计算方向性电流保护的整定计算基本思路：基本思路：（1 1）假假设设各各电电流流保保护护都都经经方方向向元元件件闭闭锁锁，因因

26、此此其整定原则和其整定原则和3-13-1所述完全相同。所述完全相同。（2 2）判断哪些保护可不经方向元件闭锁。）判断哪些保护可不经方向元件闭锁。和和单单侧侧电电源源线线路路的的电电流流保保护护相相比比，主主要要的的不不同点在于分支线路或分支电源对定值的影响。同点在于分支线路或分支电源对定值的影响。第65页/共121页2022/9/15【举例】对保护1进行整定计算QF1QF2QF3QF4ABC解：（1）计算保护1的电流速断保护定值第66页/共121页2022/9/15【举例】对保护1进行整定计算QF1QF2QF3QF4ABC解：（2）计算保护1的限时电流速断保护定值第67页/共121页2022/

27、9/15QF1QF2QF3QF4ABC整定配合点【定义】分支系数大于1.系统B为助增电源第68页/共121页2022/9/15QF1QF2QF3QF4ABC分支系数计算第69页/共121页2022/9/15【举例】对保护1进行整定计算QF1QF2QF3QF4ABC解：（2）计算保护1的限时电流速断保护定值满足要求时第70页/共121页2022/9/15【举例】对保护1进行整定计算QF1QF2QF3QF4ABC解：（3）计算保护1的定时限过电流保护定值时间按阶梯原则确定第71页/共121页2022/9/15【举例】对保护1进行整定计算QF1QF2QF3QF6ABC解：（1）计算保护1的电流速断保

28、护定值QF4QF5第72页/共121页2022/9/15【举例】对保护1进行整定计算QF1QF2QF3QF6ABC解：（2）计算保护1的限时电流速断保护定值QF4QF5和保护2的电流速断保护配合此种情况下BC的一回线路成为另一回线路的外汲支路第73页/共121页2022/9/15【举例】对保护1进行整定计算QF1QF2QF3QF6ABCQF4QF5整定配合点第74页/共121页2022/9/15【举例】对保护1进行整定计算QF1QF2QF3QF6ABCQF4QF5和保护4的电流速断保护配合取二者中的较大值作为保护的定值满足要求时第75页/共121页2022/9/15【举例】对保护1进行整定计算

29、QF1QF2QF3QF6ABC解：（3）计算保护1的定时限过电流保护定值QF4QF5时间按阶梯原则确定第76页/共121页2022/9/15【思考】【思考】考虑各保护的定值计算考虑各保护的定值计算QF1QF2QF3QF4ABCQF6QF7QF8第77页/共121页2022/9/153-3 3-3 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流中性点直接接地电网中接地短路的零序电流 及方向保护及方向保护110kV110kV及以上电压等级的电网及以上电压等级的电网中性点直接接地中性点直接接地中性点直接接地电网中性点直接接地电网又称为又称为“大电流接地系统大电流接地系统”单相接地短路单相接地短路两相接地短路

30、两相接地短路一相断线一相断线两相断线两相断线零序电流零序电流（电压）（电压）相间短路相间短路正常运行正常运行系统振荡系统振荡无零序无零序分量分量80%80%以上以上第78页/共121页2022/9/15变压器中性点直接接地变压器中性点直接接地并不意味所有变压器中性点接地。并不意味所有变压器中性点接地。v应使电力系统中变压器的中性点接地数目和位置尽可能保持不变。v不使变压器承受危险的过电压。QF1QF2QF3QF4ABC第79页/共121页2022/9/153-3 3-3 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流中性点直接接地电网中接地短路的零序电流 及方向保护及方向保护1.1.不对称接地短路时零

31、序分量的特点不对称接地短路时零序分量的特点QF1QF2QF3QF4ABC第80页/共121页2022/9/15（1 1）保护测量到的零序电压和零序电流）保护测量到的零序电压和零序电流QF1QF2QF3QF4ABC测量方式测量方式自产方式自产方式第81页/共121页2022/9/15QF1QF2QF3QF4ABC（2 2）故障点的零序电压最高，中性点零序电压为）故障点的零序电压最高，中性点零序电压为0.0.第82页/共121页2022/9/15QF1QF2QF3QF4ABC（3 3）零序电压和零序电流的相量关系）零序电压和零序电流的相量关系第83页/共121页2022/9/15QF1QF2QF3

32、QF4ABC（4 4）零序电流的大小与系统运行方式、故障类型、故）零序电流的大小与系统运行方式、故障类型、故障点位置有关。零序电流的分布只和零序网路有关。障点位置有关。零序电流的分布只和零序网路有关。设设单相接地短路时单相接地短路时两相接地短路时两相接地短路时第84页/共121页2022/9/15第85页/共121页2022/9/153-3 3-3 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流中性点直接接地电网中接地短路的零序电流 及方向保护及方向保护2.2.零序功率方向继电器的构成原理零序功率方向继电器的构成原理+1j动作特性动作特性动作方程动作方程第86页/共121页2022/9/15第87页/

33、共121页2022/9/153-3 3-3 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流中性点直接接地电网中接地短路的零序电流 及方向保护及方向保护3.3.零序电流保护整定计算零序电流保护整定计算（1)1)零序电流保护零序电流保护I I段的整定原则段的整定原则（a a）躲过被保护线路末端接地短路时最大零序电流。）躲过被保护线路末端接地短路时最大零序电流。QF1QF2AB第88页/共121页2022/9/15QF1QF2AB计算条件计算条件（1 1）线路末端短路）线路末端短路（3 3）故障类型）故障类型（2 2）两侧电源系统取大方式；本侧零序阻抗取小值，对）两侧电源系统取大方式；本侧零序阻抗取小值，对

34、侧零序阻抗取大值。侧零序阻抗取大值。按单相接地短路计算按单相接地短路计算按两相接地短路计算按两相接地短路计算（4 4）计算）计算第89页/共121页2022/9/153-3 3-3 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流中性点直接接地电网中接地短路的零序电流 及方向保护及方向保护3.3.零序电流保护整定计算零序电流保护整定计算（1)1)零序电流保护零序电流保护I I段的整定原则段的整定原则（b b）躲过断路器三相触头不同时接通时的最大零序电流。）躲过断路器三相触头不同时接通时的最大零序电流。QF1QF2MN一相先合闸时一相先合闸时两相先合闸时两相先合闸时第90页/共121页2022/9/15取

35、（取（a a）、（）、（b b）之较大者作为保护）之较大者作为保护I I段定值。段定值。当按（当按（b b）整定值较大而保护范围较小时）整定值较大而保护范围较小时 在手动合闸及自动重合闸过程中加一在手动合闸及自动重合闸过程中加一0.1s0.1s左右延时。则左右延时。则整定计算时，不用考虑条件（整定计算时，不用考虑条件（b b）了。）了。（c c）当被保护线路采用单相自动重合闸时，应躲过两相）当被保护线路采用单相自动重合闸时，应躲过两相 运行并伴随系统振荡时的最大零序电流。运行并伴随系统振荡时的最大零序电流。两相运行时两相运行时最大零序电流出现在两侧电势夹最大零序电流出现在两侧电势夹角摆到角摆到

36、1801800 0时的情况下。时的情况下。第91页/共121页2022/9/15设置两个零序电流设置两个零序电流I I段段按（按（a a）或（）或（b b）原则整定的零序电流保护）原则整定的零序电流保护I I段段灵敏灵敏I I段段非全相运行时退出运行非全相运行时退出运行按（按（c c）原则整定的零序电流保护）原则整定的零序电流保护I I段段不灵敏不灵敏I I段段始终投入运行始终投入运行零序电流保护零序电流保护I I段的保护范围不应小于段的保护范围不应小于15%15%。第92页/共121页2022/9/15QF1QF2QF3QF4ABC【分析】线路末端接地短路时最大零序电流的计算条件。【分析】线

37、路末端接地短路时最大零序电流的计算条件。运行方式：运行方式：故障类型：故障类型：针对保护针对保护1 1、2 2、3 3的零序电的零序电流流I I段定值整定计算，分析：段定值整定计算，分析：第93页/共121页2022/9/15【分析】线路末端接地短路时最大零序电流的计算条件。【分析】线路末端接地短路时最大零序电流的计算条件。运行方式：运行方式：故障类型：故障类型：针对保护针对保护1 1的零序电流的零序电流I I段定值整定计算，分析：段定值整定计算，分析：QF1QF2QF5QF6ABCQF3QF4第94页/共121页2022/9/153-3 3-3 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流中性点直

38、接接地电网中接地短路的零序电流 及方向保护及方向保护3.3.零序电流保护整定计算零序电流保护整定计算（2)2)零序电流保护零序电流保护IIII段的整定原则段的整定原则与相邻线路的零序电流与相邻线路的零序电流I I段配合段配合QF1QF2QF3QF4ABC第95页/共121页2022/9/15QF1QF2QF3QF4ABC【分析】零序电流分支系数计算【分析】零序电流分支系数计算保护保护1 1和保护和保护3 3的零序电流保的零序电流保护配合时护配合时第96页/共121页2022/9/15灵敏系数校验灵敏系数校验QF1QF2QF3QF4ABC校验点（故障点）：线路末端校验点（故障点）：线路末端选择单

39、相接地短路选择单相接地短路还是两相接地短路。还是两相接地短路。第97页/共121页2022/9/15若灵敏系数不满足要求考虑和相邻线路零序电流保护若灵敏系数不满足要求考虑和相邻线路零序电流保护IIII段配合。段配合。v 当相邻线路不使用单相重合闸时，一般与相邻线路零序当相邻线路不使用单相重合闸时，一般与相邻线路零序电流保护的电流保护的I I段或段或IIII段配合。段配合。当相邻线路使用单相重合闸时，应与相邻线路在非全相当相邻线路使用单相重合闸时，应与相邻线路在非全相运行时不退出运行的零序电流保护的运行时不退出运行的零序电流保护的I I段或段或IIII段配合。段配合。当相邻线路配置双重化的纵联保

40、护时，可考虑与纵联保当相邻线路配置双重化的纵联保护时，可考虑与纵联保护配合，故障点选在相邻线路对侧母线上。护配合，故障点选在相邻线路对侧母线上。第98页/共121页2022/9/153-3 3-3 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流中性点直接接地电网中接地短路的零序电流 及方向保护及方向保护3.3.零序电流保护整定计算零序电流保护整定计算（3)3)零序电流保护零序电流保护IIIIII段的整定原则段的整定原则 （a）按照躲开相邻下一条线路出口处相间短路时零序互感器出现的最大不平衡电流来整定。（b）各保护之间在灵敏系数上要互相配合，本保护零）各保护之间在灵敏系数上要互相配合，本保护零序序段的保

41、护范围不能超出相邻线路零序段的保护范围不能超出相邻线路零序段。段。第99页/共121页2022/9/15灵敏系数校验：灵敏系数校验：作为近后备保护时应大于作为近后备保护时应大于1.5作为远后备保护时应大于作为远后备保护时应大于1.2第100页/共121页2022/9/15相间保护零序保护零序过电流保护(III段)的动作时限第101页/共121页2022/9/151.零序过电流保护比相间短路过电流保护的灵敏度高，动作时间短2.受系统运行方式的影响要小3.不受系统振荡和过负荷的影响4.方向性零序电流保护没有电压死区4.对零序电流保护的评价优点：第102页/共121页2022/9/151.对运行方式

42、变化很大或接地点变化很大的电网，保护往往不能满足要求。2.单相重合闸的过程中可能误动。3.当采用自耦变压器联系两个不同电压等级的电网时，将使保护的整定配合复杂化，且将增大第III段保护的动作时间。不足：4.对零序电流保护的评价第103页/共121页2022/9/153-4 3-4 中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护1.1.中性点不接地电网中单相接地故障的特点中性点不接地电网中单相接地故障的特点第104页/共121页2022/9/15相电压升至 倍第105页/共121页2022/9/15在在非非故故障障线线路路上上有有零零序序电电流流，其其数数值值等

43、等于于该该线线路路本本身身的的电电容容电电流，方向为从母线流向线路。流，方向为从母线流向线路。第106页/共121页2022/9/15在在故故障障线线路路上上，零零序序电电流流为为全全系系统统非非故故障障元元件件对对地地电电容容电电流流之之总和，方向从线路流向母线。总和，方向从线路流向母线。第107页/共121页2022/9/15零序等效网络全系统都会出现零序电压，它与故障相电压相等方向相反。全系统都会出现零序电压，它与故障相电压相等方向相反。第108页/共121页2022/9/15 为为了了消消除除或或抑抑制制弧弧光光过过电电压压，当当全全系系统统的的电电容电流超过下列数值时，即应装设消弧线

44、圈：容电流超过下列数值时，即应装设消弧线圈：36kV电网电网30A；10 10kV电网电网2 20A；22 2266 6kV电网电网1 10A。3-4 3-4 中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护2.2.中性点经消弧线圈接地系统中单相接地故障的特点中性点经消弧线圈接地系统中单相接地故障的特点第109页/共121页2022/9/153-4 3-4 中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护2.2.中性点经消弧线圈接地系统中单相接地故障的特点中性点经消弧线圈接地系统中单相接地故障的特点第110页/共121页2022/

45、9/15零序网络第111页/共121页2022/9/15零序网络完全补偿欠补偿过补偿补偿度第112页/共121页2022/9/15在在故故障障线线路路上上，零零序序电电流流为为全全系系统统非非故故障障元元件件对对地地电电容容电电流流之之总和，方向从线路流向母线。总和，方向从线路流向母线。这一特点将不成立。这一特点将不成立。第113页/共121页2022/9/153-4 3-4 中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护3.3.绝缘监视装置绝缘监视装置发信号0知道发生接地故障知道发生接地故障但不知道哪条线路接地但不知道哪条线路接地第114页/共121页202

46、2/9/153-4 3-4 中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护4.4.小电流接地选线装置小电流接地选线装置KW0零序电流保护 零序功率方向保护 第115页/共121页2022/9/153-4 3-4 中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护4.4.小电流接地选线装置小电流接地选线装置查阅文献资料查阅文献资料【关键词或题名】小电流接地选线【关键词或题名】小电流接地选线你会发现你会发现这是一个热门的研究课题。这是一个热门的研究课题。准确选线还真是不容易的一件事。准确选线还真是不容易的一件事。更难的是如何确定故障点

47、的位置。更难的是如何确定故障点的位置。第116页/共121页2022/9/15本章小结：（1）分分析析某某保保护护的的最最大大、最最小小运运行行方方式式。计计算算某某处处故故障时的最大、最小短路电流。障时的最大、最小短路电流。（2）深深刻刻理理解解和和把把握握三三段段式式电电流流保保护护的的整整定定原原则则，并并能够熟练应用于三段式电流保护的整定计算。能够熟练应用于三段式电流保护的整定计算。（3）掌掌握握接接线线的的功功率率方方向向继继电电器器的的接接线线方方式式、动动作作方方程程、动动作作特特性性以以及及内内角角（或或灵灵敏敏角角）的的选选择择原原则则，会会判判断什么情况下需要装设方向元件。

48、断什么情况下需要装设方向元件。第117页/共121页2022/9/15本章小结（续）：（4）能能够够综综合合应应用用所所学学知知识识对对给给定定的的电电力力系系统统进进行行继继电电保保护护配配置置、定定值值计计算算（保保护护范范围围或或灵灵敏敏性性校校验验、动动作作时间整定）以及某种故障条件的动作行为进行分析。时间整定）以及某种故障条件的动作行为进行分析。（5）能能够够运运用用故故障障分分析析知知识识，分分析析某某种种运运行行状状态态或或故故障条件下接线的功率方向继电器的动作行为。障条件下接线的功率方向继电器的动作行为。（6）能能够够设设计计三三段段式式电电流流保保护护（带带方方向向）构构成成

49、方方案案。能够对三段式电流保护进行正确评价。能够对三段式电流保护进行正确评价。第118页/共121页2022/9/15本章小结（续）：（7）对对于于中中性性点点直直接接接接地地系系统统，当当发发生生不不对对称称接接地地短短路路时时，能能够够利利用用故故障障分分析析的的知知识识分分析析零零序序分分量量的的特特点点，计计算算保保护护安安装装处处的的零零序序电电流流，分分析析零零序序电电压压和和零零序序电电流流的相位关系。的相位关系。（8）深深刻刻理理解解和和把把握握零零序序电电流流保保护护的的整整定定原原则则，并并能能够熟练应用于整定计算。够熟练应用于整定计算。（9）掌掌握握零零序序功功率率方方向

50、向继继电电器器的的动动作作方方程程、动动作作特特性性以及两种接线方式。以及两种接线方式。第119页/共121页2022/9/15本章小结（续）：（10）初步掌握选择变压器中性点接地的原则。）初步掌握选择变压器中性点接地的原则。（11）能够对零序电流保护进行正确评价。）能够对零序电流保护进行正确评价。（12）当当非非直直接接接接地地电电网网发发生生单单相相接接地地时时，能能够够用用向向量图分析电气量的特点，并能够定量计算零序电流。量图分析电气量的特点，并能够定量计算零序电流。（13）了了解解非非直直接接接接地地电电网网发发生生单单相相接接地地故故障障时时的的应应对措施。对措施。第120页/共12