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《零序電流方向保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、零序電流方向保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)在我國(guó)電力系統(tǒng)中,一般110kv及以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)都采用中性點(diǎn)直接接地方式,這類電網(wǎng)稱中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng),又稱大接地電流系統(tǒng)。在這種電網(wǎng)中,線路接地故障占線路全部故障的80%-90%。當(dāng)發(fā)生接地短路時(shí),將出現(xiàn)很大的零序電流、零序電壓,而正常運(yùn)行情況下,它們是很小的。因此,利用零序電流、零序電壓來(lái)構(gòu)成的接地短路保護(hù),就具有顯著優(yōu)點(diǎn)。1、零序參數(shù)的產(chǎn)生當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)不對(duì)稱運(yùn)行時(shí),就要出現(xiàn)零序電流。例如所有的接地故障,單相重合閘過(guò)程中的兩相運(yùn)行,變壓器三相參數(shù)不同所引起的不對(duì)
2、稱運(yùn)行,三相重合閘和手動(dòng)合閘時(shí)的三相斷路器不同期,空投變壓器時(shí)產(chǎn)生的不平衡勵(lì)磁涌流等等,都會(huì)產(chǎn)生零序電流、零序電壓.2、零序參數(shù)的特點(diǎn)(1)當(dāng)系統(tǒng)任一點(diǎn)單相及兩相接地短路時(shí),網(wǎng)絡(luò)中任何處的倍零序電壓或電流的相量和,即3U0=Ua+Ub+Uc或3I0=Ia+Ib+Ic(2)系統(tǒng)零序電流的分布和變壓器中性點(diǎn)接地的多少及位置有關(guān)。(3)故障點(diǎn)的零序電壓U0最高,變壓器中性點(diǎn)接地處的電壓為0(4)零序電流的方向由母線指向線路為正零序電壓的方向是線路高于大地的電壓為正。而零序功率S0=U0I0故障點(diǎn)的電壓
3、U0最高,故S0也最大。愈靠近變壓器中性點(diǎn)接地處,S0愈小。在故障線路上,S0方向是由線路流向母線,與正序功率方向相反(5)接地故障時(shí),零序電流與零序電壓的相位關(guān)系凡與變電所和有關(guān)支路的零序阻抗角有關(guān),與故障點(diǎn)有無(wú)過(guò)渡電阻無(wú)關(guān)。a）正方向接地故障,如圖1、2、3中,k點(diǎn)故障時(shí),零序網(wǎng)絡(luò)中線路側(cè),流過(guò)零序電流Im0母線M側(cè)零序電壓UM0為UM0=-IM0ZM0。,其中ZM0為側(cè)零序電源阻抗。ZM0主要決定與變電所中性點(diǎn)接地變壓器的零序阻抗,所以阻抗角約為85o以上。零序電壓與零序電流相量關(guān)系如圖3
4、所示,零序電壓滯后零序電流約95ob)反方向接地故障,例如圖4、5、6中,K點(diǎn)故障時(shí),M側(cè)保護(hù)零序電流為對(duì)側(cè)所供電流,即IM0=-IN0。若線路上沒(méi)有插人任何感應(yīng)零序電壓,則M側(cè)母線零序電壓為UM0=-IN0(ZN0+ZM0)=IM0(ZN0+ZM0)ZN0為對(duì)側(cè)變電所零序電源阻抗。ZL0為線路零序阻抗。ZN0+ZL0主要決定于線路阻抗,所以阻抗角約為80o左右。零序電流與零序電壓相量關(guān)系如圖6所示,零序電壓超前零序電流80o左右。3、零序電流保護(hù)的構(gòu)成零序電流保護(hù)可分為帶方向的和不帶方向的,所
5、謂不帶方向的,就是一個(gè)簡(jiǎn)單的三段式零序過(guò)流保護(hù)。零序電流速斷保護(hù)范圍不超過(guò)本線路的末端,啟動(dòng)電流按如下原則整定。(1)躲過(guò)被保護(hù)線路末端,接地短路時(shí)的最大零序電流。(2)躲過(guò)斷路器三相觸頭不同時(shí)接通時(shí),所引起的最大零序電流。(3)在裝有重合閘的線路時(shí),應(yīng)躲過(guò)非全相狀態(tài)下,發(fā)生震蕩所出現(xiàn)的最大零序電流。通常設(shè)置兩個(gè)零序保護(hù)段,一個(gè)按條件(1)、(2)整定的零序Ⅰ段(稱靈敏Ⅰ段),主要任務(wù)對(duì)全相運(yùn)行狀態(tài)下,接地故障起保護(hù)作用,在單相重合閘啟動(dòng)時(shí),將其閉鎖;另一個(gè)是按條件(3)整定的Ⅰ段(稱不靈敏Ⅰ段
6、),裝設(shè)的目的是在單相重合閘過(guò)程中,又發(fā)生接地故障時(shí)起保護(hù)作用。零序電流限時(shí)速斷保護(hù)保護(hù)范圍包括整條線路,啟動(dòng)電流按如下整定。啟動(dòng)電流應(yīng)與下一線路零序電流速斷配合,即躲過(guò)下一線路零序Ⅰ段保護(hù)范圍末端接地短路時(shí),通過(guò)本保護(hù)的最大零序電流,動(dòng)作時(shí)限取0.5s,若靈敏度校驗(yàn)不合格,則改用下面這種方法整定。與下一段線路零序電流限時(shí)速斷保護(hù)相配合進(jìn)行整定,時(shí)限再抬高1～1.2s。零序過(guò)電流保護(hù)啟動(dòng)電流按以下面原則進(jìn)行整定。(1)躲過(guò)相鄰線路出口處三相短路時(shí)所出現(xiàn)的最大不平衡電流。(2)啟動(dòng)電流按逐級(jí)配合原
7、則整定,即本線路零序過(guò)電流保護(hù)的保護(hù)范圍不能超出相鄰線路上零序過(guò)電流的保護(hù)范圍。帶方向的零序電流保護(hù)即加人一個(gè)零序功率方向繼電器,以判斷零序功率方向。零序功率方向繼電器是比較零序電壓與零序電流之間的相位關(guān)系來(lái)判斷方向的。在大接地電流系統(tǒng)中,如果線路兩端的變壓器中性點(diǎn)都接地,當(dāng)線路上發(fā)生接地短路時(shí),在故障點(diǎn)與各變壓器中性點(diǎn)之間都有零序電流流過(guò),其情況和兩側(cè)供電的輻射形電網(wǎng)中相間故障電流保護(hù)一樣。為了保證各零序電流保護(hù)有選擇性的動(dòng)作和降低定值,就必須加裝方向繼電器,構(gòu)成零序方向電流保護(hù),使得零序方向
8、電流保護(hù)在母線向線路輸送零序功率時(shí)退出,而線路向母線輸送零序功率時(shí)投人。正確的零序功率方向繼電器動(dòng)作特性和接線,應(yīng)在被保護(hù)線路正方向接地故障時(shí),使零序電流與零序電壓的相位關(guān)系進(jìn)人繼電器動(dòng)作區(qū)的較靈敏部分。當(dāng)電流自母線流向線路為正,電壓以線路高于大地為正時(shí),線路正方向故障,零序電流超前零序電壓180o-θ，θ為變電所變壓器零序阻抗的阻抗角,若θ為85o則零序電流超前零序電壓約為95o4、零序電流方向保護(hù)裝置統(tǒng)一設(shè)計(jì)技術(shù)性能要求1.裝置應(yīng)有5個(gè)電流元件，4個(gè)時(shí)間元件，1個(gè)零序功率方向元件。2.裝置應(yīng)
