基于零序功率方向的选择性漏电保护系统

继电保护原理习题三答案

读书破万卷下笔如有神 A、任何情况下空载投入变压器，至少在两相中要出现不同程度的励磁涌流； B、三相均为偏离时间轴一侧的非对称性涌流； C、三相励磁涌流中有一相或两相二次谐波含量比较小，但至少有一相比较大； D、励磁涌流的正向最大值与反向最大值之间的相位相差120°。 25、下列不属于微机型母线差动保护中常采用的抗TA饱和措施是（ D ）。 A、TA线性区母线差动保护识别； B、TA饱和的同步识别法； C、波形对称原理； D、TA饱和的电压识别。 二、判断题（本大题共25小题，每小题2分，共50分，正确填“T”，错误填“F”） 1、在振荡时不允许继电保护装置误动。（ T ） 2、对于微机保护零序功率方向元件采用按零序功率的幅值比较是利用零序电压和零序电流的瞬时采样值实现的。( T ) 3、定时限过电流保护的出口动作时间与过电流的倍数相关，电流越大，出口动作越快。( F ) 4、不完全配合是指需要配合的两保护在动作时间上能配合，但保护范围的部分区域灵敏系数无法配合。( T ) 5、以输电线路本身作为传输通道的高频闭锁方向保护，其通道传送的信号为跳闸信号。( F ) 6、发电机转子两点接地时，其气隙磁场将发生畸变，定子绕组中将产生2次谐波负序分量。( T ) 7、无时限电流速断保护的选择性依靠其动作时限来保证。( F ) 8、当在Y/ △变压器的Y侧发生两相短路时，△侧滞后相电流是其它两相电流的两倍，并与它们相位相反。( F ) 9、在正方向短路下，保护安装处母线零序电压与零序电流的相位关系，取决于被保护线路的零序阻抗和故障点的位置，而与母线背后元件的零序阻抗无关。( F ) 10、零序功率方向原理的小电流接地装置就是利用在系统发生单相接地故障时，故障与非故障线路零序电流反相，由零序功率继电器判别故障与非故障电流。( T ) 11、反时限过电流保护的动作特性表现为继电保护动作时间与短路电流成正比关系。( F ) 12、工频变化量方向元件判别电压工频变化量和电流工频变化量的相角，当测量相角同相时动作。( F ) ( T ) 、距离保护的测量阻抗指保护安装处测量电压与测量电流之比。13．

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。

零序功率方向继电器正确接线的判定和校验

零序功率方向继电器正确接线的判定和校验 张旭俊 摘要针对零序功率方向继电器的接线判断具有一定的难度、错误接线时有发生，提出了一种分析方法，使问题与读者熟悉的概念建立联系，减少理解记忆难点，增加联想，便于正确掌握零序功率方向继电器的接线的判定和校验。 关键词零序方向继电器判定 本文将零序功率方向继电器在极坐标上的动作区和方向阻抗继电器在R，X阻抗复平面上的动作区建立统一联系，把零序功率方向继电器的电压电流向量图和线路功率送受的四象限图建立统一联系，以便于理解与掌握。 1 单相系统的方向继电器 先看在单相系统两侧电源下的接地短路，保护安装处的电流、电压分别为U，I。假设线路阻抗角为70°左右，所以方向继电器的最大灵敏角应选为70°。方向继电器的端子接线如图1所示，加给方向继电器的电流电压分别为U j，I j，为了叙述方便，一律把U j，I j视作从U ，I 的极性端接入，U j反映的是U 相对U－的电压，I j反映的是I 流向I－的电流。 图1 单相系统的方向继电器的接线 方向继电器暂时也沿用感受阻抗的说法，令Z j＝U j/I j，这个感受阻抗的角度是保护安装处的电压电流之间的角度，由于可能受弧光电阻的影响，一般Z j的角度可能要小于70°。而方向继电器在R，X阻抗复平面上的动作区，是以70 °方向为最大灵敏角的上半平面。从极坐标的角度说，它的动作区是从－20 °开始，沿逆时针方向至160°为止。从方向阻抗继电器的角度说，它相当于以70°方向的无穷长轴作直径，圆的直径的一端在原点，另一端在无穷远处，因而这个圆内动作区，就是前述的从－20°开始，沿逆时针方向，直到160°为止的动作区。加在方向继电器端子上的电流电压向量图，应这样规定：以流过方向继电器的电流向量I j为横坐标方向，这样在R，X阻抗复平面上，U j向量在线路送有功、无功时就落在第一象限，方向继电器的电流电压向量图和线路功率送受的四象限图就建立了统一联系，如图2所示。 图2 在R，X阻抗复平面上方向继电器的动作区 这一节只谈方向继电器，解决了方向继电器和方向阻抗继电器的统一联系，以及方向继电器的电流电压向量图和线路功率送受四象限图建立统一联系。请注意方向继电器的动作区的角度范围和以往表述不同，同时注意，方向继电器在出口金属性短路时，由于电压幅值为零，失去了方向判别能力，即存在着死区。

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

关于小电流接地系统中电缆接地引线与零序功率方向的关系

关于小电流接地系统中电缆接地引线与零序功率方向 保护的关系 电缆无论是铠装电缆还是非铠装电缆，在内部均有一层屏蔽层，在制作电缆头时，将该屏蔽层焊接一接地引线，与大地做直接连接，用于有效屏蔽外界对导线中传输信号的干扰。 零序电流保护属于小电流接地系统的保护方式，它利用系统发生单相故障时产生零序电流的特点，实现发信或切除故障，避免事故发生。 零序电流保护的零序电流采集是通过在电缆上套零序套管互感 器实现的，但是此时，电缆屏蔽接地引线如何接引，如何穿过套管互感器，将会直接影响保护动作的准确性。如果接线错误，会引起保护误动作或拒动作，扩大事故面。 一、零序保护原理： 零序套管互感器用以检测三相电流矢量和，即零序电流 Io=IA+IB+IC。当负荷平衡时，三相电流对称，零序互感器铁芯不产生磁通，二次线圈中不会有感应电流，Io=0；当负荷不平衡时，三相电流不对称，零序互感器铁芯产生磁通，二次线圈中会有感应电流，此时Io=IN，也就是不平衡电流；当发生单相接地故障时，此时Io=IN+Id，是三相不平衡电流和零序电流的矢量和。 二、接地引线在零序电流互感器的穿法： 1、错误接线时的接引方式：

电缆接地引线常见的错误接线方式有以下两种情况。 （1）、电缆头及电缆接地引线位于零序套管上方时的错误接线方式。 当一次电缆的屏蔽层接地引线在零序套管上方直接接地时，若一次电缆屏蔽层只穿过零序套管互感器一次，则会造成该开路零序保护拒动或误动，从而造成保护越级故障扩大。

（2）、电缆头及电缆接地引线位于零序套管下方时的错误接线方式。

当一次电缆的屏蔽层接地引线在零序套管下方又穿过套管进行接地时，相当于一次电缆屏蔽层只穿过零序套管互感器一次，则仍会造成该开路零序保护拒动或误动，从而造成保护越级故障扩大。 2、正确接线时的接引方式： 考虑电缆头及电缆接地引线与互感器的相对位置，正确接法同样分为两种情况。 （1）电缆头及电缆接地引线位于零序套管上方时的正确接线方式。 此时发生单相故障时，故障电流为三相磁通和感应电流再加上屏蔽层接地引线上的电流，但因为接地引线穿越套管两次，且接地引线上的电流方向两次是相反的，互相抵消，此时通过零序电流互感器一次侧的电流仅有故障零序电流，保护感应出故障电流就会动作。

6零序保护习题

零序保护 一、选择题 1、某变电站电压互感器的开口三角形侧B 相接反，则正常运行时，如一次侧运行电压为110KV ，开口三角形的输出为（C ） A ：0V ； B ：100V ； C ：200V ； D ：220V 2、由三只电流互感器组成的零序电流滤过器，在负荷电流对称的情况下有一组互感器二次侧断线，流过零序电流继电器的电流是（C ）倍负荷电流。 A ：3； B ：2； C ：1； D 。 3、在大接地电流系统中，故障电流中含有零序分量的故障类型是（C ） A ：两相短路 B ：三相短路 C ：两相接地短路 D ：与故障类型无关 4、接地故障时，零序电压与零序电压的相位关系取决于（C ） A ：故障点过渡电阻的大小 B ：系统容量的大小 C ：相关元件的零序阻抗 D ：相关元件的各序阻抗 5、在大接地电流系统中，线路发生接地故障时，保护安装处的零序电压（B ） A ：距故障点越远越高 B ：距故障点越近越高 C ：与距离无关 D ：距故障点越近越低 6、不灵敏零序I 段的主要功能是（C ） A ：在全相运行情况下作为接地短路保护； B ：作为相间短路保护； C ：在非全相运行情况下作为接地短路保护； D ：作为匝间短路保护。 7、在大接地电流系统中，线路始端发生两相金属性接地短路时，零序方向过流保护的方向元件将（B ） A ：因短路相电压为零而拒动； B ：因感受零序电压最大而灵敏动作； C ：因短路零序电压为零而拒动； D ：因感受零序电压最大而拒动。 8．在中性点非直接接地系统中，当发生B 相接地短路时，在电压互感器二次开口三角绕组两端的电压为（C ）。 A.B E B.B E C.B E 3 9.在小电流接地系统中，某处发生单相接地时，母线电压互感器开口三角形的电压为（C ）。 A.故障点距母线越近，电压越高 B.故障点距母线越近，电压越低

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

6零序保护习题讲解

零序保护 一、选择题 2、由三只电流互感器组成的零序电流滤过器，在负荷电流对称的情况下有一组互感器二次侧断线，流过零序电流继电器的电流是（C ）倍负荷电流。 A ：3； B ：2； C ：1； D 3、在大接地电流系统中，故障电流中含有零序分量的故障类型是（C ） A ：两相短路 B ：三相短路 C ：两相接地短路 D ：与故障类型无关 4、接地故障时，零序电压与零序电压的相位关系取决于（C ） A ：故障点过渡电阻的大小 B ：系统容量的大小 C ：相关元件的零序阻抗 D ：相关元件的各序阻抗 5、在大接地电流系统中，线路发生接地故障时，保护安装处的零序电压（B ） A ：距故障点越远越高 B ：距故障点越近越高 C ：与距离无关 D ：距故障点越近越低 6、不灵敏零序I 段的主要功能是（C ） A ：在全相运行情况下作为接地短路保护； B ：作为相间短路保护； C ：在非全相运行情况下作为接地短路保护； D ：作为匝间短路保护。 7、在大接地电流系统中，线路始端发生两相金属性接地短路时，零序方向过流保护的方向元件将（B ） A ：因短路相电压为零而拒动； B ：因感受零序电压最大而灵敏动作； C ：因短路零序电压为零而拒动； D ：因感受零序电压最大而拒动。 8．在中性点非直接接地系统中，当发生B 相接地短路时，在电压互感器二次开口三角绕组两端的电压为（C ）。 A.B E B.B E C.B E 3 9.在小电流接地系统中，某处发生单相接地时，母线电压互感器开口三角形的电压为（C ）。 A.故障点距母线越近，电压越高 B.故障点距母线越近，电压越低 C.不管距离远近，基本上电压一样高 D ：不定。 11.电力系统发生A 相金属性接地短路时，故障点的零序电压(B )。 A ：与A 相电压同相位 B ：与A 相电压相位相差180°

功率方向保护

变压器功率方向保护校验方法探讨 作者：佚名转贴自：电力设备网点击数：1629 更新时间：2007-4-22 钟聪 深圳供电局，广东深圳518020 1 引言 变压器功率方向保护（包括相间功率方向保护和零序功率方向保护）是变压器的重要后备保护之一。它作为相邻元件及变压器内部故障的后备保护，在防止故障范围的扩大，保障系统安全运行方面起着重要的作用。其方向性的正确与否，和电流互感器的一次、二次接线、电压互感器的二次接线及保护装置的二次接线都有关系，在实际运行当中，很容易由于接线极性的错误而造成保护误动或拒动。本文试图通过对功率方向保护的探讨，总结出一种简单可靠的校验方法。结果表明，通过模拟电力系统的实际故障，结合CT、PT接线极性的分析，能够简单可靠地对功率方向保护方向的正确性进行检验，在设备验收和日常定检工作中，大大简化了工作量。 2 问题的提出 功率方向保护方向的正确性，可以通过检查保护的电压、电流接线极性来检查，但是对于现场的实际装置，二次线繁多，接法复杂，难以理清各线的走向，容易出错。而且，对于应用日益广泛的微机变压器保护，功率方向保护的方向指向一般通过软件控制字整定，方向性的确定是在保护软件模块默认系统的电压电流接线极性的条件下，由保护计算软件来控制确定的。比如，对于WBZ－500微机变压器保护，其配置中带方向的功能，方向的确定必须在以下极性接线方式下：CT极性是当一次电流流入变压器时，装置的感应电流为正极性电流流入装置；PT极性为正极性接入装置。这样，就无法和分立元件保护一样地通过检查继电器电压电流接法的极性来检查功率方向保护的方向性。比较简单可靠的方法是结合保护的整组试验，依据保护的整定和CT、PT的 接线极性，模拟出系统的正、反方向故障，给保护加入模拟的故障电压和电流，校验其动作的角度和灵敏性。 3 相间功率方向的校验 要模拟系统故障，进行整组试验，首先要分析系统一次故障的情况。 我局的220kV变压器相间功率方向保护正方向的整定都是指向母线的。首先考虑正方向故障的情况。如图1所示，母线外线路发生相间故障时，对变压器保护CT，以母线流向变压器为电流的正方向。设线路阻抗角是70°，则可作出一次电压电流的向量图如图2。可见故障电流I K滞后相间电压U K160°。

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

零序电流有功分量方向接地选线保护原理

小电流接地系统的优点是单相接地电流较小，单相接地时不形成短路回路，电力系统安全运行规程规定可继续运行1～2h。但是，长时间的接地运行，极易形成两相接地短路，弧光接地还会引起全系统过电压。因此，接地选线保护装置近年来在现场得到了广泛应用，为保证电网的安全运行起到了积极的作用。目前，部分装置在使用中的表现并不能令人满意，误动、拒动现象时有发生。本文在对常用的接地选线保护原理进行分析比较的基础上，提出一种新的保护原理——零序电流有功分量方向保护原理。 1 国内外研究现状 国外对接地保护的处理方式各不相同。前苏联的小电流接地系统采用中性点不接地方式和经消弧线圈接地方式，主要采用零序功率方向和首半波原理。 日本的小电流接地系统中高阻抗和不接地方式均有采用，但电阻接地方式居多［1］。其选线原理较为简单，不接地系统主要采用功率方向继电器，电阻接地系统则采用零序过电流保护瞬间切除故障线路。近年来，在如何获取零序电流信号以及接地点分区段方面作了不少工作，并已将人工神经网络应用于接地保护［3］。 美国由于历史原因，电网中性点主要采用电阻接地方式，也利用零序过电流保护瞬间切除故障线路［4～6］。但是，故障跳闸仅用于中性点经低阻接地系统，对高阻接地系统接地时仅有报警功能［7，8］。 法国过去以低电阻接地方式居多，采用零序过电流原理实现接地故障保护［2］。随着城市电缆线路的不断投入，电容电流迅速增大，故已开始采用自动调谐的消弧线圈以补偿电容电流。为解决此系统的接地选线问题，提出了利用Prony方法和小波变换以提取故障暂态信号中的信息(如频率、幅值、相位)，以区分故障与非故障线路的保护方案，但还未应用于具体装置［9，10］。 挪威一公司采用测量零序电压与零序电流空间电场和磁场相位的方法，研制了一种悬挂式接地故障指示器，分段悬挂在线路和分叉点上；加拿大一公司研制的微机式接地故障继电器，也采用零序过电流的保护原理，其软件算法部分利用了沃尔什函数，以提高计算接地故障电流有效值的速度［11］。 我国配电网和大型工矿企业的供电系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，近年来，一些城市电网改用电阻接地的运行方式。矿井6～10 kV电网过去也一直是用中性点不接地方式，随着井下供电线路的加长，电容电流增大，近年来消弧线圈在矿井电网得到了推广应用，并主要采用消弧线圈并、串电阻的接地方式。 国内从50年代就开始了对接地保护原理和装置的研究，并相继推出了几代产品。目前国内的选线装置主要基于零序电流原理、零序功率方向原理、首半波原理、谐波电流方向原理和“信号注入法”原理［12］。在选线方案上，除常规的绝对定值保护方案外，还有群体比幅比相方案［13］，最大Isinφ或Δ(Isin φ)方案［14］。 2 接地选线保护原理

零序功率方向继电器接线正确性的判定和校验

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/b16177320.html, 零序功率方向继电器接线正确性的判定和校验 作者：穆国东 来源：《科学与财富》2016年第29期 摘要：结合实际，针对零序功率方向继电器接线正确性的判定和校验方法进行了论述。 关键词：继电器接线；判定；校验 零序功率方向继电器工作量为零序电压和零序电流，它只反映于零序功率的方向而动作。由于零序电流、零序电压回路接线正确性判断具有一定难度，错误接线造成非正确动作时有发生。本文结合多年实际工作，理论联系实际加以论述零序功率方向继电器接线的正确性判定和校验。 1 单相系统的方向继电器 单相系统两侧电源下的接地短路，保护安装处的电流、电压分别为U，I。假设线路阻抗角为70°左右，所以方向继电器的最大灵敏角应选为70°。方向继电器的电流、电压分别为Uj、Ij，令Zj=Uj/Ij，一般Zj的角度可能要小于70°。而方向继电器在R，X阻抗复平面上的动作区，是以70°方向为最大灵敏角的上半平面。从极坐标的角度说，它的动作区是从-20°开始，沿逆时针方向至160°为止。从方向阻抗继电器的角度说，它相当于以70°方向的无穷长轴作直径，圆的直径的一端在原点，另一端在无穷远处，因而这个圆内动作区，就是前述的从-20°开始，沿逆时针方向，直到160°为止的动作区。 2 三相系统的零序功率方向继电器 若三相分别采用方向继电器，它们加到三只方向继电器上的电压电流分别是：UA，IA，UB，IB，UC，IC。如果在左边电源侧也装三只方向继电器，它们端子上的电压电流分别是：EA，IA，EB，IB，EC，IC。如果在线路正方向发生KA接地短路，则如下两个方向继电器的感受阻抗分别为： 现假定在线路出口处发生KA接地短路，UA=0，此时依公式（1），（2），（5）有： Zj1=UA/IA=0，Zj2=EA/IA=Zs，Zj=EA/IA-UA/IA=Zs。由此可见，装在线路出口处的分相的方向继电器处于死区，而装在左侧电源处的分相的方向继电器依然能正确判别方向动作。而零序功率方向继电器的感受阻抗Zj=Zs=Zj2，它和装在左边电源侧的方向继电器感受阻抗Zj2完全一样，也能正确动作。至此读者已很明白：零序功率方向继电器，不但节省器件，而且没有出口短路的死区问题。

保证零序功率方向保护正确接线的检测方法

保证零序功率方向保护正确接线的检测方法 Inspection Method to G uarantee the C orrect C onnecting for the Z ero Sequence P ower Direction Protection 王　军 (北京送变电公司,北京市,102401) [摘　要]　在中性点直接接地系统中,零序功率方向保护起着重要作用。要保证G J 0正确动作,关键有2条:一是 电压互感器和电流互感器输出的电压、电流,通过查线、点极性等方法保证I A 、I B 、I C 、I N 和U L 、U N 进入端子排时的正确性;二是由I A -I N 回路加入的电流超前由U L -U N 回路加入的电压110°时G J 0动作,说明接线正确。 [关键词]　中性点接地系统　零序功率方向保护　接线检测方法 中性点直接接地的电力系统中,零序功率方向 保护起着很重要的作用,但零序功率方向保护会因其接线出错而导致保护方向完全相反,从而在区内故障时拒动,区外故障时误动,扩大事故面积。其危害性可想而知。 关于零序功率方向继电器的接线,华北调度局曾下文要求严格按+3I 0、-3U 0方式执行。尽管如此,出错事例常有发生,特别是11型微机保护上来之后,又有内部端子上的3U 0L 、3U 0N 回路号,再加上电压互感器的开口三角有所谓“华北方式”接法(L 取A 头,N 取C 尾)、“东北方式”接法(N 取A 头,L 取C 尾),更让许多人思路发生混乱。我长期在现场从事调试工作,经过积累和研究,发现出错的关键是工作人员把关点不对,没有从根本上理解功率方向继电器接线要求的含义,因而造成接线对否心中没底。实际上零序功率方向保护回路应该是简单明了的。 下面以线路为例来阐述一下我对零序功率方向接线的理解。 首先明确一个基本概念:就是发生线路单相接地故障时其零序电流3I 0超前零序电压3U 0的角度是110°左右,如图1所示。当然具体开口三角的接线取向对零序功率方向继电器的动作方向也有决定作用。 图2是零序功率方向继电器的电压、电流二次回路接线示意图,是我们最常见的接线方式(所谓华北方式)。传统观念中G J 0的灵敏角是70°,假设出 现A 相接地故障,则3I 0(主要由故障电流I A 形成) 流入G J 0电流线圈的极性端(+3I 0接线),3U 0(-U A )加在了G J 0电压线圈的非极性端(-3U 0接线),从而使 G J 0动作。 图1　单相接地零序电流、电压向量示意图 可以看出要保证G J 0正确动作,关键有2条:一是电压互感器(PT )和电流互感器(CT )输出的电压、电流能正确传输到保护屏端子排处;二是要保证端子排进入保护装置G J 0的接线正确。我个人具体使用的办法是:以保护屏端子排为界(断点),通过查线、点极性等方法保证I A 、I B 、I C 、I N 和U L 、U N 进入端子排时的正确性。至于保护屏端子排进入保护装置(只说G J 0)的接线和G J 0的灵敏角不去考虑,而是由下面的方式来保证G J 0的正确性,即:从端子排断开外部回路接线,由I A -I N 回路加入电流(I A 为极性端),由U L -U N 回路加入电压(U L 为极性端),保证角度的准确。这时,只要当电流超前电压110°时G J 0动作就对了,不动作就错了。因为模拟的是实际情况,也就是说不管内部接线如何,用实际故障时出 收稿日期:1999-11-19 ?05?电　力　建　 设 2000年第6期

《继电保护原理》习题解答

《继电保护原理》习题答案 一、单选题 1、继电器按其结构形式分类，目前主要有（ C ）。 A、测量继电器和辅助继电器； B、电流型和电压型继电器； C、电磁型、感应型、整流型和静态型； D、启动继电器和出口继电器。 2、定时限过电流保护需要考虑返回系数，是为了（ B ）。 A、提高保护的灵敏性 B、外部故障切除后保护可靠返回 C、解决选择性 3、三段式电流保护中，保护范围最小的是（ A ）。 A、瞬时电流速断保护 B、限时电流速断保护 C、定时限过电流保护 4、中性点直接接地系统，最常见的短路故障是（ D ）。 A、金属性两相短路； B、三相短路； C、两相接地短路； D、单相接地短路。 5、我国继电保护技术发展先后经历了五个阶段,其发展顺序依次是（ C ）。 A、机电型、晶体管型、整流型、集成电路型、微机型； B、机电型、整流型、集成电路型、晶体管型、微机型； C、机电型、整流型、晶体管型、集成电路型、微机型； D、整流型、机电型、晶体管型、集成电路型、微机型。 6、继电保护中，（ A ）元件是测量从被保护对象输入的有关电气量，并与已给定的定值进 行比较，根据比较的结果，从而判断保护是否应该起动。 A、测量比较； B、逻辑判断； C、执行输出； D、启动。 7、电力系统运行状态指电力系统在不同运行条件下的系统与设备的工作状况，包括正常工 作状态( B )。 A、短路状态、断路状态； B、不正常工作状态、故障状态； C、负载状态、空载状态； D、稳定状态、不稳定状态。 8、( )是指满足系统稳定和设备安全要求，能以( )有选择地切除被保护设备和线路故障

的保护。 ( B ) A、主保护、最慢速度； B、主保护、最快速度； C、后备保护、最慢速度； D、后备保护、最快速度。 9、电力系统的运行方式分为（ D ）方式。 A、正常运行和故障运行； B、最大运行和最小运行； C、正常运行、特殊运行； D、最大运行、最小运行、正常运行。 10、电力系统短路时最严重的后果是（ C ）。 A、电弧使故障设备损坏； B、使用户的正常工作遭到破坏； C、破坏电力系统运行的稳定； D、大的短路电流造成电能损耗大。 11、对动作于跳闸继电保护应满足( A )和可靠性四项基本要求。 A、选择性、速动性、灵敏性； B、选择性、灵活性、灵敏性； C、选择性、经济性、灵敏性； D、灵活性、经济性、灵敏性。 12、为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保 护是（ C ）。 A、后备保护； B、过流保护； C、辅助保护； D、主保护。 13、后备保护是指（ C ）拒动时用来切除故障的保护。 A、电流保护或距离保护； B、电流保护或电压保护； C、主保护或断路器； D、距离保护或差动保护。 14、相间短路保护功率方向继电器采用90°接线的目的是（ B ）。 A、消除三相短路时方向元件的动作死区； B、消除出口两相短路时方向元件的动作死区； C、消除反方向短路时保护误动作； D、消除正向和反向出口三相短路保护拒动或误动。 15、线路保护一般装设两套,两套保护的作用是（ B ）。

零序方向保护原理

零序方向保护原理 在系统正常运行时，只有正序分量，没有零序分量，当系统发生接地短路故障或不对称断线故障时才产生零序分量，因此零序分量是构成保护的一种很可利用的故障特征量。 要构成方向保护必须能够区分正、反方向故障。接下来我们分析一下正、反方向短路故障时零序分量的方向性。 规定正方向：电流由母线指向线路为正方向； 电压以电压升为正方向 1、正方向短路故障： 系统接线及零序序网如下图示

通常情况下零序阻抗角按约75度考虑，所以反方向短路时Uo超前Io约75度。 分析序网要切记一点，在计算某点电压时要由高电位点经过无电源端至低电位点构成回路，如果从电源端计算，则等于电源电压加（或减）两点间压降，而电源电压很可能也是一个未知数。对于零序网络来说，短路点电压最高，可以看成是零序回路的电源。 由分析可以看出：在特定的正方向下，零序分量具有明确的方向性。 根据上述推导，如果要构成一个零序方向继电器，使它在正方向短路时动作，反方向短路时不动，则该继电器的最大动作灵敏角应为Uo超前Io约-105度。据

此我们可以画出零序方向继电器的动作特性图： 由动作特性可得动作方程： 165o≤arg3UO/3IO≤－15o 当我们知道动作特性及动作方程后，就可以构成继电器。 二、负序方向保护原理 同样在系统正常运行时，也没有负序分量，当系统发生不对称短路故障或不对称断线故障时才产生负序分量，因此负序分量也是构成保护的一种很可利用的故障特征量。 接下来我们看一下系统正、反方向短路故障时负序序网图： 由图可得：正方向短路 U2=－I2×Xs2 反方向短路U2=I2×(X l2+Xr2) 通常情况下负序阻抗角按约75度考虑，所以正方向短路时U2超前I2约-105度。反方向短路时U2超前I2约75度。 由上述分析可以看出：负序分量同零序方向具有相同的动作特性，在特定的正方向下，具有明确的方向性。（其他分析同零序方向）

零序电流有功分量方向接地选线保护原理

零序电流有功分量方向接地选线保护原理 牟龙华 中国矿业大学,221008江苏徐州 PRINCIPLE OF SELECTIVE GROUNDING FAULT PROTECTION BASED ON ACTIVE C OMPONENT DIRECTION OF ZERO-SEQUENCE C URRENT M u Lo ng hua China U niversity of M ining&Technolog y Xuzho u,221008China ABSTRACT　Based o n the ov erv iew of the principle of single-phase-to-g ro und fault pr otection f or small cur r ent neut ral g ro unding at home and a br oad,this paper analyzes the advantag es and disa dv ant ages o f principles for a ll kinds of sing le-phase-to-gr ound fault pro tectio n being used cur r ent ly.A new pr inciple based on active co mpo nent direction o f zero-sequence cur rent is put fo rw ar d.A t t he same time,the action param eters o f selective g ro unding fault pr otection device ar e pr esented. KEY WORDS　no n-direct-gr ounded neutr al sy stem; gr o und-fault pr ot ect ion,selectiv ity;action pa rameter 摘要　文章在综述了国内外小电流接地系统单相接地故障保护现状的基础上,分析了目前各种保护原理的优点与不足,介绍了新颖的零序电流有功分量方向保护原理,并对接地选线保护装置的动作参数进行了论述。 关键词　小电流接地系统　接地保护　选择性　动作参数 小电流接地系统的优点是单相接地电流较小,单相接地时不形成短路回路,电力系统安全运行规程规定可继续运行1～2h。但是,长时间的接地运行,极易形成两相接地短路,弧光接地还会引起全系统过电压。因此,接地选线保护装置近年来在现场得到了广泛应用,为保证电网的安全运行起到了积极的作用。目前,部分装置在使用中的表现并不能令人满意,误动、拒动现象时有发生。本文在对常用的接地选线保护原理进行分析比较的基础上,提出一种新的保护原理——零序电流有功分量方向保护原理。 1　国内外研究现状 国外对接地保护的处理方式各不相同。前苏联的小电流接地系统采用中性点不接地方式和经消弧线圈接地方式,主要采用零序功率方向和首半波原理。 日本的小电流接地系统中高阻抗和不接地方式均有采用,但电阻接地方式居多[1]。其选线原理较为简单,不接地系统主要采用功率方向继电器,电阻接地系统则采用零序过电流保护瞬间切除故障线路。近年来,在如何获取零序电流信号以及接地点分区段方面作了不少工作,并已将人工神经网络应用于接地保护[3]。 美国由于历史原因,电网中性点主要采用电阻接地方式,也利用零序过电流保护瞬间切除故障线路[4～6]。但是,故障跳闸仅用于中性点经低阻接地系统,对高阻接地系统接地时仅有报警功能[7,8]。 法国过去以低电阻接地方式居多,采用零序过电流原理实现接地故障保护[2]。随着城市电缆线路的不断投入,电容电流迅速增大,故已开始采用自动调谐的消弧线圈以补偿电容电流。为解决此系统的接地选线问题,提出了利用Prony方法和小波变换以提取故障暂态信号中的信息(如频率、幅值、相位),以区分故障与非故障线路的保护方案,但还未应用于具体装置[9,10]。 挪威一公司采用测量零序电压与零序电流空间电场和磁场相位的方法,研制了一种悬挂式接地故障指示器,分段悬挂在线路和分叉点上;加拿大一公司研制的微机式接地故障继电器,也采用零序过电流的保护原理,其软件算法部分利用了沃尔什函数,以提高计算接地故障电流有效值的速度[11]。 我国配电网和大型工矿企业的供电系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式,近年来,一些城市电网改用电阻接地的运行方式。矿 第23卷第9期1999年9月 电　网　技　术 P ow er Sy stem T echnolog y V o l.23No.9 Sept.　1999