零序方向保護(hù)

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1、1采用零序方向保護(hù)的意義我國電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式有3種：中性點(diǎn)直接接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和中性點(diǎn)不接地方式。110kV及以上電網(wǎng)的中性點(diǎn)均采用第1種接線方式，在這種系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí)接地短路電流很大，故稱其為大接地電流系統(tǒng)。在大接地電流系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障的概率很高，可占總短路故障的70%左右，因此要求其接地保護(hù)能靈敏、可靠、快速地切除接地短路故障，以免危及電氣設(shè)備的安全。-C,k$@:

2、'u3W$E1[!X大接地電流系統(tǒng)接地短路時(shí)，零序電流、零序電壓和零序功率的分布與正序分量、負(fù)序分量的分布有明顯區(qū)別：'R"Y+J*w#M8Ea.當(dāng)系統(tǒng)任一點(diǎn)單相及兩相接地短路

3、時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中任何處的三倍零序電流和電壓都等于該處三相電流或電壓的矢量和，即：%C5S,Z8~(s5Z;a+O??3U0=UA+UB+UC*(F!n3G$o-O??3I0＝IA＋I(xiàn)B＋I(xiàn)Cb.系統(tǒng)零序電流分布只與中性點(diǎn)接地的多少及位置有關(guān)，圖1為系統(tǒng)接地短路時(shí)的零序等效網(wǎng)絡(luò)。$X'g$C9],E式中??EΣ——電源的合成電動(dòng)勢；??x,}8W$X9y8J6M#W&`8wZ0T1、Z0T2——變壓器T1、T2的零序阻抗；Z01、Z02——短路點(diǎn)兩側(cè)線路的零序阻抗。當(dāng)發(fā)電廠M側(cè)的變壓器中性點(diǎn)接地點(diǎn)增多時(shí)，Z0T1將減小，從而使I0和I01增大，I02減小。反之，I0和I01減小

4、，I02增大。如果發(fā)電廠N側(cè)的中性點(diǎn)不接地，則Z0T2=∞，I01也將增大且等于I0。兩相接地短路時(shí)也可得到相應(yīng)的結(jié)論。8p7o(

5、(_&@c.故障點(diǎn)的零序電壓最高，變壓器中性點(diǎn)接地處電壓為0，保護(hù)安裝處的電壓U0A=-I0Z0T1，如圖2所示。d.零序功率S0=I0U0。由于故障點(diǎn)的電壓U0最高，對應(yīng)故障點(diǎn)的S0也最大。越靠近變壓器中性點(diǎn)接地處S0越小。在故障線路上，S0是由線路流向母線。"s*y.J$_0Z"i??綜上所述，中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生接地短路時(shí)，將產(chǎn)生很大的零序電流分量，利用零序電流分量構(gòu)成零序電流保護(hù)，可作為一種主要的接地短路保護(hù)。因?yàn)樗环从橙嗪蛢上喽?/p>

6、路，在正常運(yùn)行和系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)也沒有零序分量產(chǎn)生，所以有較好的靈敏度。如線路兩端的變壓器中性點(diǎn)都接地，當(dāng)線路發(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。為保證各零序電流保護(hù)有選擇性地動(dòng)作和降低定值，必須加裝方向繼電器，使其動(dòng)作帶有方向性。:W3L8Q.q??W??c1z$u??零序功率方向是零序電流保護(hù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在運(yùn)行實(shí)踐中，因方向繼電器接線錯(cuò)誤而造成的保護(hù)誤動(dòng)時(shí)有發(fā)生。因此做好零序功率方向的校驗(yàn)和接線正確性的判定至關(guān)重要。2??零序功率方向繼電器的接線!g,m)D'z4x8:N1W8^??零序功率方向繼電器的正確接線，應(yīng)使其動(dòng)作特性為：當(dāng)被保護(hù)線路或

7、元件發(fā)生正方向接地故障時(shí)，零序電壓和零序電流的相位關(guān)系應(yīng)可靠進(jìn)入繼電器的靈敏動(dòng)作區(qū)，而反方向接地故障時(shí)，繼電器可靠不動(dòng)作。傳統(tǒng)習(xí)慣規(guī)定電流正方向?yàn)槟妇€流向線路，同時(shí)取母線電壓為電壓升。當(dāng)發(fā)生正方向接地故障時(shí)，零序電流超前零序電壓為(180°-θ)，θ為系統(tǒng)零序電源阻抗角。一般θ角約在85°左右，則零序電流超前零序電壓約為95°。傳統(tǒng)的零序功率方向繼電器，其動(dòng)作最靈敏角有電流超前電壓110°和電流滯后電壓70°兩種，即靈敏角為-110°和+70°，一般采用后者。對于靈敏角為-70°的繼電器，由于其動(dòng)作特性與故障情況相反，現(xiàn)場接線方式上考慮將零序電壓的極性反向接入，零序電流正極性

8、接入，這樣就能夠使繼電器正確反應(yīng)故障狀態(tài)了。4S#N??r.G%{*^9e??對于微機(jī)零序保護(hù)裝置，其零序電流電壓的接入分自產(chǎn)和外接兩種情況。微機(jī)線路保護(hù)裝置的零序電壓電流均為自產(chǎn)，三相電壓電流正極性接入即可。微機(jī)變壓器保護(hù)中不同廠家的產(chǎn)品對零序電壓電流的接入有不同要求，其中需要外接零序電壓的，必須是正極性接入，這是和傳統(tǒng)繼電器的區(qū)別。)f%M&u&L3_7E,m3??用負(fù)荷電流及工作電壓測量零序功率方向繼電器利用負(fù)荷電流及工作電壓檢驗(yàn)零序功率方向繼電器接線正確性之前，必須對電壓互感器開口三角引出的L、N線的極性進(jìn)行核查。5r*@3f'P'r在正常情況下電壓互感器開口三角兩端

9、電壓UNL=0，故ULS=UNS，但L、N無法用試驗(yàn)的方法區(qū)分，因此，利用負(fù)荷電流及及工作電壓檢驗(yàn)零序功率方向繼電器接線正確性之前，必須對電壓互感器開口三角引出的L、N線核查正確，否則不能判別所測相位關(guān)系是否符合零序功率方向元件的接線要求。如圖3（a）所示，當(dāng)用負(fù)荷電流及工作電壓檢驗(yàn)零序功率方向繼電器KWO的相位關(guān)系時(shí)，可在KWO處將L線斷開（圖中標(biāo)×者），并接入S線，此時(shí)加入KWO的電壓為USN=（Ub+Uc）=-Ua，即：UNS=-（-Ua）=Ua。5f5K3S;W1