中性點直接接地系統(tǒng)的零序電流保護(hù)

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1、第三章中性點直接接地系統(tǒng)的零序電流保護(hù)一、零序電流保護(hù)及其在系統(tǒng)中的作用不對稱短路的計算相當(dāng)于在短路點增加了一個額外附加阻抗的三相短路如下:可見零序電流的大小與系統(tǒng)運行方式有關(guān)。但零序電流在零序網(wǎng)羅中的分布只與零序網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)以及變壓器中性點接地的數(shù)目和位置有關(guān)。圖3-31（b）為其短路計算的零序等效網(wǎng)絡(luò)。在零序等效網(wǎng)絡(luò)中，零序電流看成是故障點F出現(xiàn)一個零序電壓UF0產(chǎn)生的，其方向取由母線流向故障點為正。零序電壓的方向采用線路高于大地的電壓為正。這樣，A母線的零序是電壓表示為。（3-48）該處零序電壓與零序電流之間的相位差是由Z0T1的阻抗角決定的，與線路的零序阻抗無關(guān)，線路兩端零

2、序功率方向?qū)嶋H上都是由線路流向母線，與正序功率的方向相反15利用零序分量構(gòu)成線路接地短路的繼電保護(hù)裝置，由于工作原理與結(jié)構(gòu)簡單，不受負(fù)荷電流影響，保護(hù)范圍比較穩(wěn)定，正確動作率高達(dá)97%等優(yōu)點，在我國大接地電流系統(tǒng)的不同電壓等級電網(wǎng)的線路上，廣泛裝設(shè)帶方向性和不帶方向性的多段式零序電流保護(hù)，作為反應(yīng)接地短路的基本保護(hù)。二、中性點直接接地系統(tǒng)變壓器中性點接地原則中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生接地短路時，線路上零序電流的大小和分布，主要決定于電網(wǎng)中線路的零序阻抗和中性點接地變壓器的零序阻抗以及中性點接地變壓器的數(shù)目和位置，對于變壓器中性點接地的原則：（1）發(fā)電廠及變電站低壓側(cè)有電源的變壓器，若

3、變電站中只有單臺變壓器運行，其中性點應(yīng)接地運行，以防止出現(xiàn)不接地系統(tǒng)的工頻過電壓。（2）自耦變壓器和有絕緣要求的其它變壓器其中性點必須接地運行；（3）T接于線路上的變壓器，以不接地運行為宜。當(dāng)T接變壓器低壓側(cè)有電源時，則應(yīng)采取防止接地故障時產(chǎn)生工頻過電壓的措施，最好故障時將小電源解裂；（4）為防止操作過電壓，在操作時應(yīng)臨時將變壓器中性點接地，操作完畢后再將其斷開。（5）從保護(hù)的整定運行出發(fā)，還應(yīng)做如下考慮：變壓器中性點接地運行方式的安排，應(yīng)盡量保持同一廠（站）內(nèi)零序阻抗基本不變，如：有兩臺及以上變壓器時，一般只將一臺變壓器中性點接地運行，當(dāng)該變壓器停運時，將另一臺中性點不接地變壓

4、器中性點直接接地運行，并把它們分別接于不同的母線上，當(dāng)其中的一臺中性點直接接15地變壓器停運時，將另一臺中性點不接地的變壓器直接接地。如圖3-32所示的系統(tǒng)發(fā)生接地短路時，可以清楚看出零序電流的數(shù)值和分布與變壓器中性點接地有很大關(guān)系。只有變壓器T1的中性點直接接地，當(dāng)F點發(fā)生單相接地短路時，由于變壓器T2的中性點不接地，所以零序電流只流經(jīng)T1而不流向T2。T1的△側(cè)繞組中雖然感應(yīng)有零序電流，但它只在△側(cè)繞組中環(huán)流而不能流向△側(cè)的引出線。在圖3-32（b）中，變壓器T1、T2的中性點都直接接地。所以在F點發(fā)生單相接地時，零序電流經(jīng)由T1、T2兩條路徑形成回路。在圖3-32（c）中，

5、變壓器T1和T2的三個中性點都直接接地，當(dāng)T2的低壓側(cè)F點發(fā)生單相接地時，不僅T2低壓側(cè)線路有零序電流，而且T1與T2之間的線路上也有零序電流。三、三段式零序電流保護(hù)的整定采用三相完全星形接線方式的相間電流保護(hù)，由于其動作電流較大，用來反應(yīng)單相接地短路，靈敏性可能不滿足要求。為了反應(yīng)接地短路，必須裝設(shè)專用的接地保護(hù)。1．零序電流速斷保護(hù)零序電流速斷保護(hù)為了保證選擇性，其保護(hù)范圍不超過本線路末端，啟動電流應(yīng)按以下原則整定。（1）躲過被保護(hù)線路末端接地短路時的最大零序電流3I0max，即（3-49）15式中——可靠系數(shù)，取1.2～1.3。在接地短路中，應(yīng)以常見的故障類型和故障方式為依

6、據(jù)。1）只考慮單一設(shè)備故障。對兩個或兩個以上設(shè)備的重疊故障，可視為稀有故障，不作為整定保護(hù)的依據(jù)。2）只考慮常見的，在同一點發(fā)生單相接地或兩相短路接地簡單故障，不考慮多點同時短路的復(fù)雜故障。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的正序阻抗等于負(fù)序阻抗時，即Z1=Z2，則在同一地點發(fā)生單相接地或兩相接地短路的短路電流分別為：；如果Z0>Z1時，，啟動電流應(yīng)采用單相接地短路時的零序電流來整定；而當(dāng)Z1>Z0時，，啟動電流應(yīng)采用兩相接地短路時的零序電流來整定。（2）躲過斷路器三相觸頭不同時接通時所引起的最大零序電流。1）斷路器先接通一相，相當(dāng)兩相斷線時，零序電流為（3-50）2）斷路器先接通兩相，相當(dāng)一相斷線時，零序

7、電流為（3-51）上兩式、E2——斷線點兩端系統(tǒng)的等值電勢，考慮最嚴(yán)重情況，與的相位差為180°。、——從斷線點看進(jìn)去網(wǎng)絡(luò)正序、零序綜合阻抗。對于（3-50）、（3-51）兩式，取其中的較大者進(jìn)行整定計算。（3）在裝有綜合重合閘的線路上，應(yīng)躲過非全相狀態(tài)下又發(fā)生振蕩所出現(xiàn)的最大零序電流。保護(hù)裝置的靈敏性是以保護(hù)范圍的長度來衡量。零序電流速斷保護(hù)的長度不小于被保護(hù)線路全長的（15～20）%。如果按這一條件整定，在正常情況下發(fā)生接地故障時，其保護(hù)范圍太小，不滿足要求，通?？梢栽O(shè)置兩個