零序电流及方向

零序电流及方向
零序电流及方向

零序电流及方向保护

一、零序电流方向保护的基本原理;

1、基本原理;

零序电流保护:

在正常运行时没有零序电流,只有在接地短路时才有零序电流。

并且流过保护的零序电流大小反应了短路点的远近;

当短路点越近时,保护动作越快,短路点越远保护动作得越慢。

输电线路零序电流保护是反应输电线路一端零序电流的保护。反应输电线路一端电气量变化的保护由于无法区分本线路末端短路和相邻线路始端的短路,为了在相邻线路始端短路不越级跳闸。

所以反应输电线路一端电气量弯化的保护都要做成多段式保护。零序电流一段的任务:

保护本线路的一部分。它的定值按躲过本线路末端(实质是躲过相邻线路始端)接地短路时流过保护的最大零序电流整定(其他整定条件姑且不论)。

零序电流二段的任务:

能以较短的延时尽可能地切除本线路范围内的故障。

零序电流三段的任务:

应可靠保护本线路的全长,在本线路末端金属性接地短路时有一定的灵敏系数。

零序电流四段的任务:

起可靠的后备作用。第四段的定值应不大于300A,用它保护本线路的高阻接地短路。在110KV的线路上,零序电流保护中的第四段还应作为相邻线路保护的后备。

零序电流保护只能用来保护接地故障,所以对于两相不接地的短路和三相短路不能起到保护作用。另外零序一段保护范围受运行方式的影响也较大,有时可能保护范围缩得很小,这一点比同样保护接地故障的接地距离一段要逊色得多。但是零序电流保护的最后一段——零序过电流保护,由于很灵敏,保护过渡电阻的能力很强,这一点又比接地距离第三段强;

所以,现在有一些高压电网中有线路纵联保护,又配有保护接地短路的三段式的接地距离保护,并有双重化的保护配置,所以,生产一种保护装置的型号,把零序电流保护的第一段省略而只配零序电流保护二、三段;

零序电流保护中:

零序电流的大小与中性点接地的变压器的多少有很大关系。

零序方向继电器的原理、实现方法、性能评述:

零序方向继电器的最基本思想是比较零序电压的零序电流的相位来区分正、反方向的接地短路。

零序电流以母线流向被保护线路的方向为其正方向。

如果系统中各元件零序阻抗的阻抗角为80°,正方向短路时,零序电压超前零序电流的角度为:-100°,反方向短路时,零序电压超前

零序电流的角度为80°;ARG表示的幅角,是分子相量超前分母相量的角度。

零序方向继电器的性能评述:

1、正方向短路和反方向短路时零序电压和零序电流的夹角截

然相反,动作边界十分清晰,因性能良好,有良好的方向性。

2、继电器的动作行为与负荷电流无关,与过渡电阻大小无关。

3、系统振荡时不会误动。(系统振荡时没有零序分量)

4、零序方向继电器只能保护接地故障,对两相不接地短路和

三相短路无能为力,这时它的一个缺陷。但两相不接地短路和

三相短路的几率比较小。

零序电流和零序电压的获取:

一、零序电流的获取:

1、零序电流滤过器的方式

2、自产零序电流方式

二、零序电压的获取:

1、自产零序电压的方式

2、从TV开口三角处获取;

纵联保护:综合反应两端电气量变化学保护就称作纵联保护。(也称

为绝对选择性保护)

通道类型:

1、电力线载波通道:使用信号频率是50-400KHZ;也把这种称为高频保护;

2、微波通道:使用信号的频率是300MHZ-300GHZ;也把这种保护称为微波保护;

虽然微波通道容量大,不存在通道拥挤问题,但由于上述原因目前利用微波通道传送继电保护信息并没有得到很大应用。

3、光纤通道:由于光纤通信容量大,因此可以利用它构成输电线

路的分相纵联保护,例如分相纵联电流差动保护、分相纵联距离等。

4、导引线通道:因为导引线的电缆必须要有足够的绝缘水平,只

适用小于十仅是的短线路上。

高频信号的性质:

在纵联方向、纵联距离保护中,通道中传送的是反应方向继电器和阻抗继电器动作行为的逻辑信号。

变压器零序方向过流保护

零序方向过流保护小结 变压器高压侧(110kV及以上)及中压侧一般为中性点直接接地系统(又称大接地电流系统),当发生接地短路时,将出现很大的零序电流,对变压器的电气性能产生极大的危害,因此必须配备接地短路保护。变压器单相接地短路的主保护为比率制动式差动或零序差动,同时应装设后备保护,作为变压器高压绕组和相邻元件接地故障的后备。 一、变压器接地后备保护概述 变压器因其绝缘水平和接地方式的不同,所配置的接地短路后备保护也不同。 对于全绝缘变压器,中性点装设接地隔离刀闸和避雷器,隔离刀闸闭合为中性点直接接地方式,隔离刀闸断开为中性点不接地运行方式。中性点直接接地运行时用零序过流保护,中性点不接地运行时用零序过压保护。 对于分级绝缘变压器,若其中性点绝缘水平低,中性点必须直接接地,若其中性点绝缘水平较高,则中性点可以直接接地,也可在系统不失去接地点的情况下不接地运行,其大多装设放电间隙。在220kV 系统中的变压器,他们的中性点仅部分接地,另一部分不接地。当发生接地故障时应先跳开不接地变压器,然后跳开接地变压器。因此,这类变压器接地后备保护的配置需要考虑该变压器中性点在系统中的接地情况。对于中性点未装设放电间隙的分级绝缘变压器,若其中性点直接接地,则用零序过流保护,若其中性点不接地,则用零序联跳保护。对于中性点装设放电间隙的分级绝缘变压器,中性点直接接地运行时用零序过流保护,中性点不接地时用间隙零序保护。 综上所述,中性点直接接地变压器的接地故障后备保护无一例外地采用零序过流保护,对高中压侧中性点均直接接地的自耦变和三绕组变压器,当有选择性要求时,应增设零序方向元件。 二、零序方向过流保护逻辑 零序方向过流保护一般由“零序过流元件”和“零序方向元件”相与构成,如果带零序电压闭锁, 所示。 图1 零序方向过流保护逻辑框图 零序电压闭锁元件的零序电压取自TV开口三角。 零序过流元件的零序电流可以自产,也可取自中性点零序TA。 零序方向元件的方向电压,可以取开口三角电压,也可以取自产,但方向电流必须取自产,而不能取中性点专用零序TA的电流。其原因在于,中性点零序电流对方向没有选择性。

零序电流及方向

零序电流及方向保护 一、零序电流方向保护的基本原理; 1、基本原理; 零序电流保护: 在正常运行时没有零序电流,只有在接地短路时才有零序电流。 并且流过保护的零序电流大小反应了短路点的远近; 当短路点越近时,保护动作越快,短路点越远保护动作得越慢。 输电线路零序电流保护是反应输电线路一端零序电流的保护。反应输电线路一端电气量变化的保护由于无法区分本线路末端短路和相邻线路始端的短路,为了在相邻线路始端短路不越级跳闸。 所以反应输电线路一端电气量弯化的保护都要做成多段式保护。零序电流一段的任务: 保护本线路的一部分。它的定值按躲过本线路末端(实质是躲过相邻线路始端)接地短路时流过保护的最大零序电流整定(其他整定条件姑且不论)。 零序电流二段的任务: 能以较短的延时尽可能地切除本线路范围内的故障。 零序电流三段的任务: 应可靠保护本线路的全长,在本线路末端金属性接地短路时有一定的灵敏系数。 零序电流四段的任务:

起可靠的后备作用。第四段的定值应不大于300A,用它保护本线路的高阻接地短路。在110KV的线路上,零序电流保护中的第四段还应作为相邻线路保护的后备。 零序电流保护只能用来保护接地故障,所以对于两相不接地的短路和三相短路不能起到保护作用。另外零序一段保护范围受运行方式的影响也较大,有时可能保护范围缩得很小,这一点比同样保护接地故障的接地距离一段要逊色得多。但是零序电流保护的最后一段——零序过电流保护,由于很灵敏,保护过渡电阻的能力很强,这一点又比接地距离第三段强; 所以,现在有一些高压电网中有线路纵联保护,又配有保护接地短路的三段式的接地距离保护,并有双重化的保护配置,所以,生产一种保护装置的型号,把零序电流保护的第一段省略而只配零序电流保护二、三段; 零序电流保护中: 零序电流的大小与中性点接地的变压器的多少有很大关系。 零序方向继电器的原理、实现方法、性能评述: 零序方向继电器的最基本思想是比较零序电压的零序电流的相位来区分正、反方向的接地短路。 零序电流以母线流向被保护线路的方向为其正方向。 如果系统中各元件零序阻抗的阻抗角为80°,正方向短路时,零序电压超前零序电流的角度为:-100°,反方向短路时,零序电压超前零序电流的角度为80°;ARG表示的幅角,是分子相量超前分母相量

三段式电流保护和零序电流保护习题

三段式电流保护和零序电流保护习题 一、 简答题 1. 继电保护的基本任务和基本要求是什么,分别简述其内容。 2. 后备保护的作用是什么,何谓近后备保护和远后备保护。 3. 说明电流速断、限时电流速断联合工作时,依靠什么环节保证动作的选择性,依靠什么环节保证保护动作的灵敏性和速动性。 4. 功率方向继电器90度接线方式的主要优点。 5. 中性点不接地电网发生单相接地时有哪些特征。 6. 简述零序电流方向保护在接地保护中的作用。 二、计算题 1.如下图所示35kV 电网,图中阻抗是按37kV 归算的有名值,AB 线最大负荷9MW ,cos 0.9?=,自启动系数 1.3ss K =。各段保护可靠系数均取1.2(与变压器配合时取1.3),电流继电器返回系数为0.9,变压器负荷各自保护的动作时间为1s 。计算AB 线三段电流保护的整定值,并校验灵敏系数。 ~ S A B 6.39.4Ω Ω C 10Ω 30Ω 30Ω 12Ω 1 T 2 T D E 2. 如图所示35kV 单侧电源放射状网络,确定线路AB 的保护方案。变电所B 、C 中变压器连接组别为Y,d11,且在变压器上装设差动保护,线路A 、B 的最大传输功率为MW P 9max =,功率因数为9.0cos =?,系统中的发电机都装设了自动励磁调节器。自起动系数取1.3。 3. 网络如图所示,已知:线路AB(A 侧)和BC 均装有三段式电流保护, 它们的最大负荷电流分别为120A 和100A ,负荷的自起动系数均为1.8;线路AB 第Ⅱ段保护的延时允许大于1s ;可靠系数2.1,15.1,25.1===I I I I I I rel rel rel K K K ,

零序方向保护

1采用零序方向保护的意义 我国电力系统中性点接地方式有3种:中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地和中性点不接地方式。110 kV及以上电网的中性点均采用第1种接线方式,在这种系统中发生单相接地故障时接地短路电流很大,故称其为大接地电流系统。在大接地电流系统中发生单相接地故障的概率很高,可占总短路故障的70%左右,因此要求其接地保护能灵敏、可靠、快速地切除接地短路故障,以免危及电气设备的安全。 大接地电流系统接地短路时,零序电流、零序电压和零序功率的分布与正序分量、负序分量的分布有明显区别: a.当系统任一点单相及两相接地短路时,网络中任何处的三倍零序电流和电压都等于该处三相电流或电压的矢量和,即: 3U0=UA+UB +UC 3I0=IA+I B+IC b.系统零序电流分布只与中性点接地的多少及位置有关,图1为系统接地短路时的零序等效网络。 式中EΣ——电源的合成电动势; Z0T1、Z0T2——变压器T1、T2的零序阻抗; Z01、Z02——短路点两侧线路的零序阻抗。 当发电厂M侧的变压器中性点接地点增多时,Z0T1将减小,从而使I0和I01增大,I02减小。反之,I0和I01减小,I02增大。如果发电厂N侧的中性点不接地,则Z0T2=∞,I01也将增大且等于I0。 两相接地短路时也可得到相应的结论。 c. 故障点的零序电压最高,变压器中性点接地处电压为0,保护安装处的电压U0A=-I0Z0T1,如图2所示。

d. 零序功率S0=I0U0。由于故障点的电压U0最高,对应故障点的S0也最大。越靠近变压器中性点接地处S0越小。在故障线路上,S0是由线路流向母线。 综上所述,中性点直接接地系统发生接地短路时,将产生很大的零序电流分量,利用零序电流分量构成零序电流保护,可作为一种主要的接地短路保护。因为它不反映三相和两相短路,在正常运行和系统发生振荡时也没有零序分量产生,所以有较好的灵敏度。如线路两端的变压器中性点都接地,当线路发生接地短路时,在故障点与各变压器中性点之间都有零序电流流过。为保证各零序电流保护有选择性地动作和降低定值,必须加装方向继电器,使其动作带有方向性。 零序功率方向是零序电流保护中的关键环节。在运行实践中,因方向继电器接线错误而造成的保护误动时有发生。因此做好零序功率方向的校验和接线正确性的判定至关重要。 2 零序功率方向继电器的接线 零序功率方向继电器的正确接线,应使其动作特性为:当被保护线路或元件发生正方向接地故障时,零序电压和零序电流的相位关系应可靠进入继电器的灵敏动作区,而反方向接地故障时,继电器可靠不动作。 传统习惯规定电流正方向为母线流向线路,同时取母线电压为电压升。当发生正方向接地故障时,零序电流超前零序电压为(180°-θ),θ为系统零序电源阻抗角。一般θ角约在85°左右,则零序电流超前零序电压约为95°。 传统的零序功率方向继电器,其动作最灵敏角有电流超前电压110°和电流滞后电压70°两种,即灵敏角为-110°和+70°,一般采用后者。对于灵敏角为-70°的继电器,由于其动作特性与故障情况相反,现场接线方式上考虑将零序电压的极性反向接入,零序电流正极性接入,这样就能够使继电器正确反应故障状态了。 对于微机零序保护装置,其零序电流电压的接入分自产和外接两种情况。微机线路保护装置的零序电压电流均为自产,三相电压电流正极性接入即可。微机变压器保护中不同厂家的产品对零序电压电流的接入有不同要求,其中需要外接零序电压的,必须是正极性接入,这是和传统继电器的区别。 3 用负荷电流及工作电压测量零序功率方向继电器 利用负荷电流及工作电压检验零序功率方向继电器接线正确性之前,必须对电压互感器开口三角引出的L、N线的极性进行核查。 在正常情况下电压互感器开口三角两端电压UNL=0,故ULS=UNS,但L、N无法用试验的方法区分,因此,利用负荷电流及及工作电压检验零序功率方向

零序电流及方向

零序电流及方向 Document number:WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

零序电流及方向保护 一、零序电流方向保护的基本原理; 1、基本原理; 零序电流保护: 在正常运行时没有零序电流,只有在接地短路时才有零序电流。 并且流过保护的零序电流大小反应了短路点的远近; 当短路点越近时,保护动作越快,短路点越远保护动作得越慢。 输电线路零序电流保护是反应输电线路一端零序电流的保护。反应输电线路一端电气量变化的保护由于无法区分本线路末端短路和相邻线路始端的短路,为了在相邻线路始端短路不越级跳闸。 所以反应输电线路一端电气量弯化的保护都要做成多段式保护。零序电流一段的任务: 保护本线路的一部分。它的定值按躲过本线路末端(实质是躲过相邻线路始端)接地短路时流过保护的最大零序电流整定(其他整定条件姑且不论)。 零序电流二段的任务: 能以较短的延时尽可能地切除本线路范围内的故障。 零序电流三段的任务: 应可靠保护本线路的全长,在本线路末端金属性接地短路时有一定的灵敏系数。 零序电流四段的任务:

起可靠的后备作用。第四段的定值应不大于300A,用它保护本线路的高阻接地短路。在110KV的线路上,零序电流保护中的第四段还应作为相邻线路保护的后备。 零序电流保护只能用来保护接地故障,所以对于两相不接地的短路和三相短路不能起到保护作用。另外零序一段保护范围受运行方式的影响也较大,有时可能保护范围缩得很小,这一点比同样保护接地故障的接地距离一段要逊色得多。但是零序电流保护的最后一段——零序过电流保护,由于很灵敏,保护过渡电阻的能力很强,这一点又比接地距离第三段强; 所以,现在有一些高压电网中有线路纵联保护,又配有保护接地短路的三段式的接地距离保护,并有双重化的保护配置,所以,生产一种保护装置的型号,把零序电流保护的第一段省略而只配零序电流保护二、三段; 零序电流保护中: 零序电流的大小与中性点接地的变压器的多少有很大关系。 零序方向继电器的原理、实现方法、性能评述: 零序方向继电器的最基本思想是比较零序电压的零序电流的相位来区分正、反方向的接地短路。 零序电流以母线流向被保护线路的方向为其正方向。 如果系统中各元件零序阻抗的阻抗角为80°,正方向短路时,零序电压超前零序电流的角度为:-100°,反方向短路时,零序电压超前零

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