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1、电力系统继电保护课件第三章 电流保护 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第三章第三章 电网的电流保护电网的电流保护 3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护3-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护3-33-3 中中性性点点直直接接接接地地电电网网中中接接地地短短路路的的零零序序电电流流及及方向保护方向保护3-4 3-4 中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护中性点非直接接地系
2、统中单相接地故障的保护11/13/2022电电力网力网输电输电网网配配电电网网高压高压中压中压低压低压35kV110kV35kV110kV或更高或更高620kV620kV380/220V380/220V220220k kV V及以上及以上11/13/2022（1 1）中性点中性点直接接地电网（直接接地电网（110kV110kV及以上）及以上）按变压器中性点接地方式不同，输电网可分为：按变压器中性点接地方式不同，输电网可分为：（2 2）中性点非直接接地电网）中性点非直接接地电网中性点中性点不接地不接地中性点中性点经消弧线圈接地经消弧线圈接地中性点经电阻接地中性点经电阻接地11/13/20223-
3、13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF31.1.单侧电源网络相间短路时电流量值特征单侧电源网络相间短路时电流量值特征ABC点短路时点短路时点短路时点短路时点短路时点短路时11/13/20223-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF31.1.单侧电源网络相间短路时电流量值特征单侧电源网络相间短路时电流量值特征ABC短路点距离电源越近，则短路电流越大。短路点距离电源越近，则短路电流越大。短路电流的大小和故障类型有关。短路电流的大小和故障类型有关。短路类型系数，三相短路时取短路类型系数，三相短路时取1，两相
4、短路时取，两相短路时取11/13/20223-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF31.1.单侧电源网络相间短路时电流量值特征单侧电源网络相间短路时电流量值特征ABC短路电流和系统阻抗的大小有关。短路电流和系统阻抗的大小有关。系统最小运行方式系统最小运行方式系统最大运行方式系统最大运行方式11/13/20223-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF31.1.单侧电源网络相间短路时电流量值特征单侧电源网络相间短路时电流量值特征ABCo11/13/20223-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电
5、源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF31.1.单侧电源网络相间短路时电流量值特征单侧电源网络相间短路时电流量值特征ABC（某）（某）保护的最大运行方式保护的最大运行方式（某）（某）保护的最小运行方式保护的最小运行方式流过（某）保护短路电流最大的方式流过（某）保护短路电流最大的方式流过（某）保护短路电流最小的方式流过（某）保护短路电流最小的方式一般不考虑故障类型一般不考虑故障类型11/13/2022【举例】分析保护【举例】分析保护1 1、保护、保护2 2的最大、最小运行方式的最大、最小运行方式QF1QF2QF3ABC【举例】分析保护【举例】分析保护1 1、保护、保护2 2、保护、保护3 3的
6、最大、最小运行的最大、最小运行 方式方式QF1QF2QF3QF5QF611/13/20222 2电流速断保护电流速断保护3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABC保护保护跳闸跳闸11/13/20222 2电流速断保护电流速断保护3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCo应大于应大于点短路与点短路与 点短路时的电流很接近点短路时的电流很接近11/13/20222 2电流速断保护电流速断保护3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCo1
7、1/13/20222 2电流速断保护电流速断保护3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCo要求11/13/20222 2电流速断保护电流速断保护3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCo11/13/20223 3限时限时电流速断保护电流速断保护3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABC要求：1.任何情况下能保护线路全长，并具有足够的灵敏性。2.在满足要求1的前提下，力求动作时限最小。11/13/20223 3限时限时电流速断保护电
8、流速断保护3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCo11/13/20223 3限时限时电流速断保护电流速断保护3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABC保护保护跳闸跳闸011/13/20223 3限时限时电流速断保护电流速断保护3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABC一般要求一般要求当满足要求时当满足要求时 若若灵灵敏敏系系数数校校验验不不满满足足要要求求，应应与与下下一一线线路路的的限限时时电电流速断保护相配合流速断保护相配合。
9、11/13/2022（4 4）电流速断保护与限时电流速断保护共同使用，使得线路）电流速断保护与限时电流速断保护共同使用，使得线路 发生故障时，能在较短时间内切除故障。发生故障时，能在较短时间内切除故障。关于电流速断保护和限时关于电流速断保护和限时电流速断保护电流速断保护的评述：的评述：（2 2）电流速断保护没有人为延时，以牺牲保护范围提高保）电流速断保护没有人为延时，以牺牲保护范围提高保 护的快速性。护的快速性。（1 1）电流速断保护不能保护线路全长。）电流速断保护不能保护线路全长。（3 3）限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长。但必须）限时电流速断保护的保护范围大于本线路全长。但必须 带
10、一定的延时，以保证选择性。带一定的延时，以保证选择性。电流速断保护（简称电流速断保护（简称I I段）段）限时电流速断保护（简称限时电流速断保护（简称IIII段）段）主保护主保护11/13/20224 4定时限过定时限过电流保护电流保护（IIIIII段）段）3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCMQF4QF5定时限过定时限过电流保护电流保护（IIIIII段）的作用：段）的作用：（1 1）做本线路主保护的后备保护）做本线路主保护的后备保护近后备。近后备。（2 2）做相邻线路保护的后备保护）做相邻线路保护的后备保护远后备。远后备。（3 3）有
11、时也可作为主保护单独应用。）有时也可作为主保护单独应用。11/13/20224 4定时限过定时限过电流保护电流保护（IIIIII段）段）3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCMQF4QF5（1 1）在）在最大负荷电流最大负荷电流作用下，保护不动作。作用下，保护不动作。（2 2）在外部故障切除，电压恢复，电动机）在外部故障切除，电压恢复，电动机 自启动过程中，保护不动作。自启动过程中，保护不动作。（3 3）外部故障切除后，保护可靠返回。）外部故障切除后，保护可靠返回。11/13/20224 4定时限过定时限过电流保护电流保护（IIIIII
12、段）段）3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCMQF4QF5灵敏系数校验：灵敏系数校验：要求1.31.5要求1.211/13/20224 4定时限过定时限过电流保护电流保护（IIIIII段）段）3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCMQF4QF5各保护在灵敏系数方面应相互配合各保护在灵敏系数方面应相互配合自然满足的。自然满足的。11/13/20224 4定时限过定时限过电流保护电流保护（IIIIII段）段）3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护Q
13、F1QF2QF3ABCMQF4QF5动作时间：动作时间：阶梯原则阶梯原则11/13/2022【举例】阶段式电流保护的配置QF1QF2QF3ABCMQF411/13/2022【举例】阶段式电流保护的配置QF1QF2ABMo保护范围超过线路全长且深入变压器内部（这是特例）11/13/2022【举例】计算保护1三段定值（，QF1QF2QF3ABC）解：解：（1 1）计算保护）计算保护1 1的的电流速断保护电流速断保护定值定值校验最小保护范围：校验最小保护范围：11/13/2022QF1QF2QF3ABC解：解：（2 2）计算保护）计算保护1 1的限时的限时电流速断保护电流速断保护定值定值11/13/
14、2022QF1QF2QF3ABC解：解：（3 3）计算保护）计算保护1 1的定时限过的定时限过电流保护电流保护定值定值11/13/20225 5电流保护的接线方式电流保护的接线方式3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCIAIBICIAICIB（1 1）三相星形接线）三相星形接线（2 2）两相星形接线）两相星形接线（3 3）两相星形三继电器接线）两相星形三继电器接线11/13/20225 5电流保护的接线方式电流保护的接线方式3-13-1单侧电源网络相间短路的电流保护单侧电源网络相间短路的电流保护QF1QF2QF3ABCIAIBICIAI
15、CIB继电器的动作电流继电器的动作电流11/13/2022【分析】三相星形接线和两相星形接线方式的性能（1）发生各种相间短路时，两种接线方式均能正确反应，对于不同的 故障类型，动作的继电器个数可能不同。（2）中性点直接接地系统单相接地短路时，三相星形接线可反应各 种单相接地故障，两相(AC)星形接线不能反应B相接地故障。QF1QF2QF3ABCIAIBICIAIC11/13/2022两相星形接线：有2/3的机会有选择地切除BC线路三相星形接线：100%有选择地切除BC线路（3 3）中性点非直接接地系统中的异地两点接地短路）中性点非直接接地系统中的异地两点接地短路情形1：串联线路上发生不同线路不
16、同相两点接地 希望只切除BC线路11/13/2022（3 3）中性点非直接接地系统中的异地两点接地短路）中性点非直接接地系统中的异地两点接地短路情形2：放射形线路上发生不同线路不同相两点接地 希望任意切除一条线路三相星形接线：同时切除两条线路两相星形接线：有2/3的机会仅切除一条线路11/13/2022（4）对于）对于Yd11接线变压器后面的两相短路接线变压器后面的两相短路QF1QF2ACBQF3同理同理11/13/202211/13/2022补充：补充：11/13/2022（4）对于）对于Yd11接线变压器后面的两相短路接线变压器后面的两相短路QF1QF2ACBQF3AB两相短路两相短路结论
17、：两相星形接线比三相星形接线的灵敏度降低一半11/13/2022（4）对于）对于Yd11接线变压器后面的两相短路接线变压器后面的两相短路QF1QF2ACBQF3AB两相短路两相短路解决办法：采用两相星形接线三继电器接线方式11/13/20223-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护QF1QF2QF3QF4ABC1 1问题引出问题引出QF5QF6QF7QF8正方向的规定：远离母线指向被保护线路的方向。正方向的规定：远离母线指向被保护线路的方向。当某点发生短路时，若短路后的功率方向与规定正方当某点发生短路时，若短路后的功率方向与规定正方向一致，则称正方向
18、短路；否则，称反方向短路。向一致，则称正方向短路；否则，称反方向短路。保护保护1、2、4为正方短路为正方短路其余均为反方向短路其余均为反方向短路点短路时点短路时11/13/20223-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护QF1QF2QF3QF4ABC1 1问题引出问题引出QF5QF6QF7QF8具有配合关系的保护识别：在被配合的保护前方短路具有配合关系的保护识别：在被配合的保护前方短路时，均为正方向，且流过相同的电流或流过的电流是时，均为正方向，且流过相同的电流或流过的电流是其中的一部分。其中的一部分。保护保护1需和需和保护保护3、保护、保护6、保护
19、、保护7配合。配合。保护保护4需和需和保护保护2、保护、保护6、保护、保护7配合。配合。11/13/20223-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护QF1QF2QF3QF4ABC1 1问题引出问题引出QF5QF6QF7QF8按按3-13-1所述原则进行保护定值整定，具有配合关系的所述原则进行保护定值整定，具有配合关系的保护的选择性是能保证的。保护的选择性是能保证的。点短路时点短路时保护保护4不会失去选择性不会失去选择性保护保护3？11/13/20223-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护QF1QF2QF3
20、QF4ABC1 1问题引出问题引出动作动作正确正确动作动作误动误动11/13/20223-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护QF1QF2QF3QF4ABC1 1问题引出问题引出QF5QF6QF7QF8若若则保护则保护3 3的定时限过电流保护也的定时限过电流保护也可能误动。可能误动。11/13/2022可能误动的保护都是那些处于反方向处的保护。可能误动的保护都是那些处于反方向处的保护。保护保护跳闸跳闸11/13/20223-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护QF1QF2QF3QF4ABC2 2功率方向继电
21、器的工作原理功率方向继电器的工作原理11/13/20223-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护QF1QF2QF3QF4ABC2 2功率方向继电器的工作原理功率方向继电器的工作原理11/13/20223-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护QF1QF2QF3QF4ABC2 2功率方向继电器的工作原理功率方向继电器的工作原理+1+j动作特性动作特性动作方程动作方程11/13/2022接线的功率方向继电器接线的功率方向继电器接线方式接线方式+1+j动作特性动作特性动作方程动作方程或或动作方程动作方程11/13/
22、2022接线的功率方向继电器的问题接线的功率方向继电器的问题QF1QF2QF3QF4ABC当保护的出口附近发生接地短路时，当保护的出口附近发生接地短路时，很小，造很小，造成功率方向继电器不能动作。成功率方向继电器不能动作。称功率方向继电称功率方向继电器存在保护器存在保护“死区死区”。接线的功率方向继电器在线路保护中很少采用接线的功率方向继电器在线路保护中很少采用11/13/20223-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护3 3 接线的功率方向继电器接线的功率方向继电器接线方式接线方式11/13/20223-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护
23、双侧电源网络相间短路的方向性电流保护3 3 接线的功率方向继电器接线的功率方向继电器QF1QF2QF3QF4ABC11/13/20223-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护3 3 接线的功率方向继电器接线的功率方向继电器QF1QF2QF3QF4ABC动作特性动作特性动作方程动作方程+1+j11/13/2022 接线的功率方向继电器接线的功率方向继电器接线方式接线方式+1+j动作特性动作特性或或动作方程动作方程11/13/2022（1）正方向三相对称短路取值范围：取值范围分析】【11/13/2022（2）正方向BC两相短路KWACBkZSZk出口：取
24、值范围：11/13/2022（2）正方向BC两相短路KWACBkZSZk远处：取值范围：11/13/2022取值范围分析】【为保证正方向发生各种相间短路时，功率方向继电器都能动作，其最大灵敏角的取值范围为：结论：当结论：当有时，会给出继电器的内角有时，会给出继电器的内角一般情况，提供两个内角值供选择：一般情况，提供两个内角值供选择：11/13/2022【举举例例】图图示示双双侧侧电电源源供供电电系系统统，M M侧侧为为送送电电侧侧，N N侧侧为为受受电电侧侧，分分析析正正常常运运行行条条件件下下，线线路路两两侧侧功功率率方方向向继继电电器器的的状状态态。已知：已知：QF1QF2MN动作方程动作
25、方程所以所以送电侧功率方向继电器处于动作状态送电侧功率方向继电器处于动作状态11/13/2022【举举例例】图图示示双双侧侧电电源源供供电电系系统统，M M侧侧为为送送电电侧侧，N N侧侧为为受受电电侧侧，分分析析正正常常运运行行条条件件下下，线线路路两两侧侧功功率率方方向向继继电电器器的的状状态态。已知：已知：QF1QF2MN动作方程动作方程所以所以受电侧功率方向继电器处于不动作状态受电侧功率方向继电器处于不动作状态11/13/2022【分析】【分析】功率方向继电器的按相起动功率方向继电器的按相起动保护保护跳闸跳闸保护保护跳闸跳闸11/13/2022【分析】【分析】功率方向继电器的使用功率方
26、向继电器的使用保护保护跳闸跳闸+1+1+111/13/2022【分析】【分析】功率方向继电器的使用功率方向继电器的使用判断保护1、2的电流速断保护是否需经方向元件闭锁。k1k2反方向短路不会误动，无需方向元件反方向短路会误动，需投方向元件11/13/2022【分析】【分析】功率方向继电器的使用功率方向继电器的使用若保护1、2的电流速断保护都不经方向元件闭锁。11/13/20223-23-2双侧电源网络相间短路的方向性电流保护双侧电源网络相间短路的方向性电流保护4 4方向性电流保护的整定计算方向性电流保护的整定计算基本思路：基本思路：（1 1）假假设设各各电电流流保保护护都都经经方方向向元元件件
27、闭闭锁锁，因因此此其整定原则和其整定原则和3-13-1所述完全相同。所述完全相同。（2 2）判断哪些保护可不经方向元件闭锁。）判断哪些保护可不经方向元件闭锁。和和单单侧侧电电源源线线路路的的电电流流保保护护相相比比，主主要要的的不不同点在于分支线路或分支电源对定值的影响。同点在于分支线路或分支电源对定值的影响。11/13/2022【举例】对保护1进行整定计算QF1QF2QF3QF4ABC解：（1）计算保护1的电流速断保护定值11/13/2022【举例】对保护1进行整定计算QF1QF2QF3QF4ABC解：（2）计算保护1的限时电流速断保护定值11/13/2022QF1QF2QF3QF4ABC整
28、定配合点【定义】分支系数【定义】分支系数大于大于1.系统系统B为助增电源为助增电源11/13/2022QF1QF2QF3QF4ABC分支系数计算分支系数计算11/13/2022【举例】对保护1进行整定计算QF1QF2QF3QF4ABC解：（2）计算保护1的限时电流速断保护定值满足要求时11/13/2022【举例】对保护1进行整定计算QF1QF2QF3QF4ABC解：（3）计算保护1的定时限过电流保护定值时间按阶梯原则确定11/13/2022【举例】对保护1进行整定计算QF1QF2QF3QF6ABC解：（1）计算保护1的电流速断保护定值QF4QF511/13/2022【举例】对保护1进行整定计算
29、QF1QF2QF3QF6ABC解：（2）计算保护1的限时电流速断保护定值QF4QF5和保护2的电流速断保护配合此种情况下BC的一回线路成为另一回线路的外汲支路11/13/2022【举例】对保护1进行整定计算QF1QF2QF3QF6ABCQF4QF5整定配合点11/13/2022【举例】对保护1进行整定计算QF1QF2QF3QF6ABCQF4QF5和保护4的电流速断保护配合取二者中的较大值作为保护的定值取二者中的较大值作为保护的定值满足要求时11/13/2022【举例】对保护1进行整定计算QF1QF2QF3QF6ABC解：（3）计算保护1的定时限过电流保护定值QF4QF5时间按阶梯原则确定11/
30、13/2022【思考】【思考】考虑各保护的定值计算考虑各保护的定值计算QF1QF2QF3QF4ABCQF6QF7QF811/13/20223-33-3 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流中性点直接接地电网中接地短路的零序电流 及方向保护及方向保护110kV110kV及以上电压等级的电网及以上电压等级的电网中性点直接接地中性点直接接地中性点直接接地电网中性点直接接地电网又称为又称为“大电流接地系统大电流接地系统”单相接地短路单相接地短路两相接地短路两相接地短路一相断线一相断线两相断线两相断线零序电流零序电流（电压）（电压）相间短路相间短路正常运行正常运行系统振荡系统振荡无零序无零序分量分量8
31、0%80%以上以上11/13/2022变压器中性点直接接地变压器中性点直接接地并不意味所有变压器中性点接地。并不意味所有变压器中性点接地。v应应使使电电力力系系统统中中变变压压器器的的中中性性点点接接地地数数目目和和位位置置尽尽可可能能保保持不变持不变。v不使变压器承受危险的过电压不使变压器承受危险的过电压。QF1QF2QF3QF4ABC11/13/20223-33-3 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流中性点直接接地电网中接地短路的零序电流 及方向保护及方向保护1.1.不对称不对称接地短路时零序接地短路时零序分量分量的特点的特点QF1QF2QF3QF4ABC11/13/2022（1 1）
32、保护测量到的零序电压和零序电流）保护测量到的零序电压和零序电流QF1QF2QF3QF4ABC测量方式测量方式自产方式自产方式11/13/2022QF1QF2QF3QF4ABC（2 2）故障点的零序电压最高，中性点零序电压为）故障点的零序电压最高，中性点零序电压为0.0.11/13/2022QF1QF2QF3QF4ABC（3 3）零序电压和零序电流的相量关系）零序电压和零序电流的相量关系11/13/2022QF1QF2QF3QF4ABC（4 4）零序电流的大小与系统运行方式、故障类型、故）零序电流的大小与系统运行方式、故障类型、故障点位置有关。零序电流的分布只和零序网路有关。障点位置有关。零序电
33、流的分布只和零序网路有关。设设单相接地短路时单相接地短路时两相接地短路时两相接地短路时11/13/202211/13/20223-33-3 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流中性点直接接地电网中接地短路的零序电流 及方向保护及方向保护2.2.零序功率方向继电器的构成原理零序功率方向继电器的构成原理+1j动作特性动作特性动作方程动作方程11/13/202211/13/20223-33-3 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流中性点直接接地电网中接地短路的零序电流 及方向保护及方向保护3.3.零序电流保护整定计算零序电流保护整定计算（1)1)零序电流保护零序电流保护I I段的整定原则段的整定
34、原则（a a）躲过被保护线路末端接地短路时最大零序电流躲过被保护线路末端接地短路时最大零序电流。QF1QF2AB11/13/2022QF1QF2AB计算条件计算条件（1 1）线路末端短路）线路末端短路（3 3）故障类型）故障类型（2 2）两侧电源系统取大方式；本侧零序阻抗取小值，对）两侧电源系统取大方式；本侧零序阻抗取小值，对侧零序阻抗取大值。侧零序阻抗取大值。按单相接地短路计算按单相接地短路计算按两相接地短路计算按两相接地短路计算（4 4）计算）计算11/13/20223-33-3 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流中性点直接接地电网中接地短路的零序电流 及方向保护及方向保护3.3.零序
35、电流保护整定计算零序电流保护整定计算（1)1)零序电流保护零序电流保护I I段的整定原则段的整定原则（b b）躲过断路器三相触头不同时接通时的最大零序电流躲过断路器三相触头不同时接通时的最大零序电流。QF1QF2MN一相先合闸时一相先合闸时两相先合闸时两相先合闸时11/13/2022取（取（a a）、（）、（b b）之较大者作为保护）之较大者作为保护I I段定值。段定值。当按（当按（b b）整定值较大而保护范围较小时）整定值较大而保护范围较小时 在手动合闸及自动重合闸过程中加一在手动合闸及自动重合闸过程中加一0.1s0.1s左右延时。则左右延时。则整定计算时，不用考虑条件（整定计算时，不用考虑
36、条件（b b）了。）了。（c c）当被保护线路采用单相自动重合闸时，应躲过两相当被保护线路采用单相自动重合闸时，应躲过两相 运行并伴随系统振荡时的最大零序电流运行并伴随系统振荡时的最大零序电流。两相运行时两相运行时最大零序电流出现在两侧电势夹最大零序电流出现在两侧电势夹角摆到角摆到1801800 0时的情况下。时的情况下。11/13/2022设置两个零序电流设置两个零序电流I I段段按（按（a a）或（）或（b b）原则整定的）原则整定的零序电流保护零序电流保护I I段段灵敏灵敏I I段段非全相运行时退出运行非全相运行时退出运行按（按（c c）原则整定的）原则整定的零序电流保护零序电流保护I
37、I段段不灵敏不灵敏I I段段始终投入运行始终投入运行零序电流保护零序电流保护I I段的段的保护范围不应小于保护范围不应小于15%15%。11/13/2022QF1QF2QF3QF4ABC【分析】【分析】线路末端接地短路时最大零序电流线路末端接地短路时最大零序电流的计算条件。的计算条件。运行方式：运行方式：故障类型：故障类型：针对保护针对保护1 1、2 2、3 3的零序电的零序电流流I I段定值整定计算，分析：段定值整定计算，分析：11/13/2022【分析】【分析】线路末端接地短路时最大零序电流线路末端接地短路时最大零序电流的计算条件。的计算条件。运行方式：运行方式：故障类型：故障类型：针对保
38、护针对保护1 1的零序电流的零序电流I I段定值整定计算，分析：段定值整定计算，分析：QF1QF2QF5QF6ABCQF3QF411/13/20223-33-3 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流中性点直接接地电网中接地短路的零序电流 及方向保护及方向保护3.3.零序电流保护整定计算零序电流保护整定计算（2)2)零序电流保护零序电流保护I II I段的整定原则段的整定原则与相邻线路与相邻线路的零序电流的零序电流I I段段配合配合QF1QF2QF3QF4ABC11/13/2022QF1QF2QF3QF4ABC【分析】【分析】零序电流零序电流分支系数计算分支系数计算保护保护1 1和保护和保护3
39、 3的零序电流保的零序电流保护配合时护配合时11/13/2022灵敏系数校验灵敏系数校验QF1QF2QF3QF4ABC校验点（故障点）：线路末端校验点（故障点）：线路末端选择单相接地短路选择单相接地短路还是两相接地短路。还是两相接地短路。11/13/2022若灵敏系数不满足要求考虑和相邻线路若灵敏系数不满足要求考虑和相邻线路零序电流保护零序电流保护I II I段段配合。配合。v 当相邻线路不使用单相重合闸时，一般与当相邻线路不使用单相重合闸时，一般与相邻线路零序相邻线路零序电流保护电流保护的的I I段或段或IIII段配合。段配合。当相邻线路使用单相重合闸时，应与当相邻线路使用单相重合闸时，应与
40、相邻线路相邻线路在非全相在非全相运行时不退出运行的运行时不退出运行的零序电流保护零序电流保护的的I I段或段或IIII段配合。段配合。当相邻线路配置双重化的纵联保护时，可考虑与纵联保当相邻线路配置双重化的纵联保护时，可考虑与纵联保护配合，故障点选在相邻线路对侧母线上。护配合，故障点选在相邻线路对侧母线上。11/13/20223-33-3 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流中性点直接接地电网中接地短路的零序电流 及方向保护及方向保护3.3.零序电流保护整定计算零序电流保护整定计算（3)3)零序电流保护零序电流保护I IIIII段的整定原则段的整定原则 （a）按照躲开相邻下一条线路出口处相间短
41、路时零序互）按照躲开相邻下一条线路出口处相间短路时零序互感器出现的最大不平衡电流来整定。感器出现的最大不平衡电流来整定。（b）各保护之间在灵敏系数上要互相配合，本保护零）各保护之间在灵敏系数上要互相配合，本保护零序序段的保护范围不能超出相邻线路零序段的保护范围不能超出相邻线路零序段。段。11/13/2022灵敏系数校验：灵敏系数校验：作为近后备保护时应大于作为近后备保护时应大于1.5作为远后备保护时应大于作为远后备保护时应大于1.211/13/2022相间保护零序保护零序过电流保护(III段)的动作时限11/13/20221.零序过电流保护比相间短路过电流保护的灵敏度高，动作时间短2.受系统运
42、行方式的影响要小3.不受系统振荡和过负荷的影响4.方向性零序电流保护没有电压死区4.对零序电流保护的评价优点：11/13/20221.对运行方式变化很大或接地点变化很大的电网，保护往往不能满足要求。2.单相重合闸的过程中可能误动。3.当采用自耦变压器联系两个不同电压等级的电网时，将使保护的整定配合复杂化，且将增大第III段保护的动作时间。不足：4.对零序电流保护的评价11/13/20223-4 3-4 中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护1.1.中性点不接地电网中单相接地故障的特点中性点不接地电网中单相接地故障的特点11/13/2022相电压升至相电
43、压升至 倍倍11/13/2022在在非非故故障障线线路路上上有有零零序序电电流流，其其数数值值等等于于该该线线路路本本身身的的电电容容电电流，方向为从母线流向线路。流，方向为从母线流向线路。11/13/2022在在故故障障线线路路上上，零零序序电电流流为为全全系系统统非非故故障障元元件件对对地地电电容容电电流流之之总和，方向从线路流向母线。总和，方向从线路流向母线。11/13/2022零序等效网络1.1.全系统都会出现零序电压，它与故障相电压相等方向全系统都会出现零序电压，它与故障相电压相等方向相反。相反。11/13/2022 为为了了消消除除或或抑抑制制弧弧光光过过电电压压，当当全全系系统统
44、的的电电容容电电流超流超过过下列数下列数值时值时，即，即应应装装设设消弧消弧线线圈：圈：36kV电网电网30A；1010kV电网电网220A；222266 6kV电网电网110A。3-4 3-4 中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护2.2.中性点经消弧线圈接地系统中单相接地故障的特点中性点经消弧线圈接地系统中单相接地故障的特点11/13/20223-4 3-4 中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护2.2.中性点经消弧线圈接地系统中单相接地故障的特点中性点经消弧线圈接地系统中单相接地故障的特点11/13/20
45、22零序网络11/13/2022零序网络完全补偿欠补偿过补偿补偿度11/13/2022在在故故障障线线路路上上，零零序序电电流流为为全全系系统统非非故故障障元元件件对对地地电电容容电电流流之之总和，方向从线路流向母线。总和，方向从线路流向母线。这一特点将不成立。这一特点将不成立。11/13/20223-4 3-4 中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护3.3.绝缘监视装置绝缘监视装置发信号发信号0知道发生接地故障知道发生接地故障但不知道哪条线路接地但不知道哪条线路接地11/13/20223-4 3-4 中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护中性点非直
46、接接地系统中单相接地故障的保护4.4.小电流接地选线小电流接地选线装置装置KW0零序电流保护 零序功率方向保护 11/13/20223-4 3-4 中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护4.4.小电流接地选线小电流接地选线装置装置查阅文献资料查阅文献资料【关键词或题名】小电流接地选线【关键词或题名】小电流接地选线你会发现你会发现这是一个热门的研究课题。这是一个热门的研究课题。准确选线还真是不容易的一件事。准确选线还真是不容易的一件事。更难的是如何确定故障点的位置。更难的是如何确定故障点的位置。11/13/2022本章小结：本章小结：（1）分分析析某某保
47、保护护的的最最大大、最最小小运运行行方方式式。计计算算某某处处故故障时的最大、最小短路电流。障时的最大、最小短路电流。（2）深深刻刻理理解解和和把把握握三三段段式式电电流流保保护护的的整整定定原原则则，并并能够熟练应用于三段式电流保护的整定计算。能够熟练应用于三段式电流保护的整定计算。（3）掌掌握握接接线线的的功功率率方方向向继继电电器器的的接接线线方方式式、动动作作方方程程、动动作作特特性性以以及及内内角角（或或灵灵敏敏角角）的的选选择择原原则则，会会判判断什么情况下需要装设方向元件。断什么情况下需要装设方向元件。11/13/2022本章小结（续）：本章小结（续）：（4）能能够够综综合合应应
48、用用所所学学知知识识对对给给定定的的电电力力系系统统进进行行继继电电保保护护配配置置、定定值值计计算算（保保护护范范围围或或灵灵敏敏性性校校验验、动动作作时间整定）以及某种故障条件的动作行为进行分析。时间整定）以及某种故障条件的动作行为进行分析。（5）能能够够运运用用故故障障分分析析知知识识，分分析析某某种种运运行行状状态态或或故故障条件下接线的功率方向继电器的动作行为。障条件下接线的功率方向继电器的动作行为。（6）能能够够设设计计三三段段式式电电流流保保护护（带带方方向向）构构成成方方案案。能够对三段式电流保护进行正确评价。能够对三段式电流保护进行正确评价。11/13/2022本章小结（续）
49、：本章小结（续）：（7）对对于于中中性性点点直直接接接接地地系系统统，当当发发生生不不对对称称接接地地短短路路时时，能能够够利利用用故故障障分分析析的的知知识识分分析析零零序序分分量量的的特特点点，计计算算保保护护安安装装处处的的零零序序电电流流，分分析析零零序序电电压压和和零零序序电电流流的相位关系。的相位关系。（8）深深刻刻理理解解和和把把握握零零序序电电流流保保护护的的整整定定原原则则，并并能能够熟练应用于整定计算。够熟练应用于整定计算。（9）掌掌握握零零序序功功率率方方向向继继电电器器的的动动作作方方程程、动动作作特特性性以及两种接线方式。以及两种接线方式。11/13/2022本章小结（续）：本章小结（续）：（10）初步掌握选择变压器中性点接地的原则。）初步掌握选择变压器中性点接地的原则。（11）能够对零序电流保护进行正确评价。）能够对零序电流保护进行正确评价。（12）当当非非直直接接接接地地电电网网发发生生单单相相接接地地时时，能能够够用用向向量图分析电气量的特点，并能够定量计算零序电流。量图分析电气量的特点，并能够定量计算零序电流。（13）了了解解非非直直接接接接地地电电网网发发生生单单相相接接地地故故障障时时的的应应对措施。对措施。11/13/2022