零序保护原理
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零序保护的原理
零序保护是电力系统的一种保护装置,其原理是通过检测电力系统的零序电流来判断是否存在地故障,以实现对系统的保护。
具体原理如下:
1.当正常运行时,电力系统的零序电流为零。
2.当存在地故障时,电力系统的零序电流会出现,且电流值与
故障类型、故障位置和故障阻抗相关。
3.零序保护装置会通过电流互感器或电流变压器检测电力系统
的零序电流,当电流值超过设定的保护值时,装置会发出信号,触发系统的保护动作,以避免故障的扩大和对人身安全的影响。
4.零序保护的触发原理是基于电力系统的对称特性,即对称组
件(三相电流和零序电流)之间的关系,从而实现对地故障的及时检测和处理。
总之,零序保护是一种重要的保护装置,它能够有效检测和防止电力系统中的地故障,保障电力系统的安全运行。
零序方向保护原理LT零序方向保护原理在系统正常运行时,惟独正序分量,没有零序分量,当系统发生接地短路故障或者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:电流由母线指向路线为正方向;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由图町得;U Q=—X SO*-1■ 7 心7、m SAAAAAZ-通常情况下零序阻抗南按约巧度考虐p 所以正方向短路时攻超前I。
约-1。
5度,『LJo = -10 来滩口电力资料网-您的宏费电力资料库2辰方向短路故障:零序•房网如丕.图小2民方向故障奪序也序网囲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(或者减)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:电力资料网-您的免费电力资料库由动作特性可得动作方程:165o Warg3U0/3I0W — 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者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=—I2XXs2反方向短路U2=I2X (X12+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12约-105度。
零序电流互感器的原理及作用
原理:零序电流保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律:流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零。
在线路及电气设备正常的情况下,各相电流的矢量和等于零,因此,零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出,执行元件不动作。
当发生接地故障时的各相电流的矢量和不为零,故障电流使零序电流互感器的环形铁芯中产生磁通,零序电流互感器的二次侧感应电压使执行元件动作,带动脱扣装置,切换供电网络,达到接地故障保护的目的。
作用:当电路中发生触电或漏电故障时,保护动作,切断电源。
使用:可在三相线路上各装一个电流互感器,或让三相导线一起穿过一零序电流互感器,也可在中性线N上安装一个零序电流互感器,利用其来检测三相的电流矢量和。
在三相四线电路中,三相电流的相量和等于零,即Ia+Ib+Ic=0 如果在三相四线中接入一个电流互感器,这时感应电流为零。
当电路中发生触电或漏电故障时,回路中有漏电电流流过,这时穿过互感器的三相电流相量和不等零,其相量和为:Ia+Ib+Ic=I(漏电电流)这样互感器二次线圈中就有一个感应电压,此电压加于检测部分的电子放大电路,及保护区装置预定动作电流值相比较,如大于动作电流,即使灵敏继电器动作,作用于执行元件掉闸。
这里所接的互感器称为零序电流互感器,三相电流的相量和不等于零,所产生的电流即为零序电流。
产生零序电流的两个条件:
1、无论是纵向故障、还是横向故障、还是正常时和异常时的不对称,只要有零序电压的产生;
2、零序电流有通路。
以上两个条件缺一不可。
因为缺少第一个,就无源泉;缺少第二个,就是我们通常讨论的“有电压是否一定有电流的问题。
零序公式:3U0=UA+UB+UC,3I0=IA+IB+IC。
零序电流保护原理
零序电流爱护:中性点直接接地系统发生接地短路,将产生很大的零序电流,利用零序电流重量构成爱护,可以作为一种主要的接地短路爱护。
零序过流爱护不反应三相和两相短路,在正常运行和系统发生振荡时也没有零序重量产生,所以它有较好的灵敏度。
但零序过流爱护受电力系统运行方式变换影响较大,灵敏度因此降低,特殊是短距离线路上以及简单的环网中,由于速动段的爱护范围太小,甚至没有爱护范围,致使零序电流爱护各段的性能严峻恶化,使爱护动作时间很长,灵敏度很低。
零序电流爱护的最大特点是:只反应单相接地故障。
由于系统中的其他非接地短路故障不会产生零序电流,所以零序电流爱护不受任何故障的干扰。
带方向性和不带方向性的零序电流爱护是简洁而有效的接地爱护方式,其优点是:
(1)结构与工作原理简洁,正确动作率高于其他简单爱护。
(2)整套爱护中间环节少,特殊是对于近处故障,可以实现快速动作,有利于削减进展性故障。
(3)在电网零序网络基本保持稳定的条件下,爱护范围比较稳定。
(4)爱护反应于零序电流的肯定值,受故障过渡电阻的影响较小。
(5)爱护定值不受负荷电流的影响,也基本不受其他中性点不接地电网短路故障的影响,所以爱护延时段灵敏度允许整定较高。
零序电流互感器的工作原理及作用
原理:
零序电流保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律:流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零。
在线路与电气设备正常的情况下,各相电流的矢量和等于零,因此,零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出,执行元件不动作。
当发生接地故障时的各相电流的矢量和不为零,故障电流使零序电流互感器的环形铁芯中产生磁通,零序电流互感器的二次侧感应电压使执行元件动作,带动脱扣装置,切换供电网络,达到接地故障保护的目的。
作用:当电路中发生触电或漏电故障时,保护动作,切断电源。
使用:
可在三相线路上各装一个电流互感器,或让三相导线一起穿过一零序电流互感器,也可在中性线N上安装一个零序电流互感器,利用其来检测三相的电流矢量和。
在三相四线电路中,三相电流的相量和等于零,即Ia+Ib+IC=0
如果在三相四线中接入一个电流互感器,这时感应电流为零。
当电路中发生触电或漏电故障时,回路中有漏电电流流过,这时穿过互感器的三相电流相量和不等零,其相量和为:Ia+Ib+Ic=I(漏电电流)
这样互感器二次线圈中就有一个感应电压,此电压加于检测部分的电子放大电路,与保护区装置预定动作电流值相比较,如大于动作电流,即使灵敏继电器动作,作用于执行元件掉闸。
这里所接的互感器称为零序电流互感器,三相电流的相量和不等于零,所产生的电流即为零序电流。
线路零序方向电流保护原理线路零序方向电流保护是一种用于保护电力系统中的电力线路的重要保护装置,主要用于检测并保护线路的零序故障。
在电力系统中,零序故障是指线路上出现了对地短路或线路与地之间存在接地故障,这会导致线路电流中出现非零序成分。
为了提高电力系统的可靠性和稳定性,就需要对线路的零序电流进行准确地检测和保护。
线路零序方向电流保护主要基于配电线路中的零序电流的方向差异来实现。
一般来说,正常情况下线路上的零序电流是相互抵消的,即电流从供电侧流向负载侧,然后再经过负载返回到供电侧。
但是一旦出现了零序故障,例如线路发生了对地短路,那么线路上的零序电流将无法达到平衡状态,即存在了电流的不对称性。
线路零序方向电流保护的原理基于对线路上电流方向的检测。
实际上,电力线路上的电流都是交流电流,其方向会随着时间变化。
因此,线路零序方向电流保护装置利用线路上电流的变化特点,通过检测线路上电流的角度和变化率,来判断线路上是否存在零序故障。
具体来说,线路零序方向电流保护装置一般采用微处理器作为中央处理单元,通过电流传感器来监测线路上的电流。
当线路存在零序故障时,线路上的电流会出现不对称的情况,即线路上的电流相位和振幅会发生变化。
通过对电流的采样和处理,线路零序方向电流保护装置能够判断线路上电流的方向是否正常。
一般来说,线路零序方向电流保护装置会将电流的相位角转换成数字信号,并进行比较和判断。
当线路上电流的相位角偏离一定的范围时,线路零序方向电流保护装置会发出报警信号,并进行相应的保护动作,例如切断或隔离故障线路。
线路零序方向电流保护装置的设计和配置需要考虑诸多因素,例如线路的类型和电流的变化范围等。
同时,为了提高保护的精度和可靠性,一般会采用多种保护元件和技术,并配合其他保护装置一起使用,例如过电流保护、重合闸保护等。
总之,线路零序方向电流保护是一种重要的电力系统保护装置,通过对线路上电流方向的检测,可以判断线路是否存在零序故障,并采取相应的保护措施。
主变零序电流保护工作原理
主变零序电流保护是变电站保护系统中的一种重要保护方式,其工作原理如下:
1. 采集电流信号:主变零序电流保护通过专用的零序电流互感器或者综合电流互感器采集主变的零序电流信号。
2. 信号处理:采集到的零序电流信号经过放大、滤波、线性化等处理,转化为符合保护设备输入要求的电信号。
3. 比较判断:将处理后的信号与设定的保护动作值进行比较,一般设有上限和下限两个动作值。
如果零序电流超过设定的动作值范围,就认为发生了零序故障。
4. 动作输出:当零序电流超过设定的动作值范围时,保护设备会向断路器或电气触发装置发送信号,启动断路器对主变进行切除动作。
同时,保护设备还会向综合自动装置发送信号,对变电站其他相关设备进行动作。
总的来说,主变零序电流保护通过采集主变的零序电流信号,经过信号处理并与设定值进行比较,当零序电流超过设定值范围时,保护设备会对主变进行切除动作,确保主变在发生零序故障时得到保护。
零序保护一、作图正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时,把三相的不对称分量分解成对称分量(正、负序)及同向的零序分量。
只要是三相系统,就能分解出上述三个分量(有点象力的合成与分解,但很多情况下某个分量的数值为零)。
对于理想的电力系统,由于三相对称,因此负序和零序分量的数值都为零(这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因)。
当系统出现故障时,三相变得不对称了,这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了(有时只有其中的一种),因此通过检测这两个不应正常出现的分量,就可以知到系统出了毛病(特别是单相接地时的零序分量)。
下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法,先决条件是已知三相的电压或电流(矢量值),当然实际工程上是直接测各分量的。
由于上不了图,请大家按文字说明在纸上画图。
从已知条件画出系统三相电流(用电流为例,电压亦是一样)的向量图(为看很清楚,不要画成太极端)。
1)求零序分量:把三个向量相加求和。
即A相不动,B相的原点平移到A相的顶端(箭头处),注意B相只是平移,不能转动。
同方法把C相的平移到B相的顶端。
此时作A相原点到C相顶端的向量(些时是箭头对箭头),这个向量就是三相向量之和。
最后取此向量幅值的三分一,这就是零序分量的幅值,方向与此向量是一样的.2)求正序分量:对原来三相向量图先作下面的处理:A相的不动,B相逆时针转120度,C相顺时针转120度,因此得到新的向量图。
按上述方法把此向量图三相相加及取三分一,这就得到正序的A相,用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。
这就得出了正序分量。
3)求负序分量:注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。
A 相的不动,B相顺时针转120度,C相逆时针转120度,因此得到新的向量图。
下面的方法就与正序时一样了。
通过上述方法大家可以分析出各种系统故障的大概情况,如为何出现单相接地时零序保护会动作,而两相短路时基本没有零序电流。
不对称运行和单相运行是零序电流产生的主要原因。
在三相四线制电路中,三相电流的向量和等于零,即Ia+Ib+Ic=0。
如果在三相三线制中接入一个电流互感器,这时感应电流为零。
当电路中发生触电或漏电故障时,回路中有漏电电流流过,这时穿过互感器的三相电流向量和不等零,其相量和为:Ia+Ib+Ic=I(漏电电流,即零序电流)。
这样互感器二次线圈中就有一个感应电流,此电流加于检测部分的电子放大电路,与保护区装置预定动作电流值相比较,若大于动作电流,则使灵敏继电器动作,作用于执行元件跳闸。
这里所接的互感器称为零序电流互感器,三相电流的相量和不等于零,所产生的电流即为零序电流。
产生零序电流的两个条件:1、无论是纵向故障、横向故障,还是正常时和异常时的不对称,都有零序电压的产生;2、零序电流有通路。
零序电流的定义、影响及其保护原理三相电网中,正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时,把三相的不对称分量分解成对称分量(正、负序)及同向的零序分量。
这三者的含义是:正序电流:A 相领先B 相120度,B 相领先C 相120度,C 相领先A 相120度。
负序电流:A 相落后B 相120度,B 相落后C 相120度,C 相落后A 相120度。
零序电流:ABC 三相相位相同,哪一相也不领先,也不落后。
只要是三相系统,就能分解出上述三个分量。
对于理想的电力系统,由于三相对称,因此负序和零序分量的数值都为零(这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因)。
对变压器的影响:(1)增加变压器的损耗。
正常情况下变压器运行电压基本不变,即空载损耗是一个恒量。
当三相负荷不平衡运行时,变压器的负荷损耗可看成三只单相变压器的负荷损耗之和,3超载过多,可能造成绕组和变压器油的过热。
绕组过热,绝缘老化加快;变压器油过热,引起油质劣化,迅速降低变压器的绝缘性能,减少变压器寿命(温度每升高8℃,使用年限将减少一半),甚至烧毁绕组。
线路零序差动保护的原理及作用以线路零序差动保护的原理及作用为标题的文章一、引言线路零序差动保护是电力系统中一种重要的保护装置,它主要用于保护电力线路中的三相对地短路故障,其原理是通过对线路的零序电流进行差动计算,以判断线路是否存在故障并进行及时的切除。
本文将介绍线路零序差动保护的原理及其作用。
二、线路零序差动保护的原理线路零序差动保护的原理是基于电力系统中的对称组件理论。
在电力系统中,三相电流可以分解为正序、负序和零序三个组成部分。
而对于对地短路故障来说,零序电流是最主要的成分。
线路零序差动保护通过采集线路两端的零序电流信号,并将其进行差动计算。
差动计算的原理是根据对称组件理论,对线路两端的零序电流进行相减,得到差动电流。
如果差动电流超过设定的保护动作值,即可判断为线路存在故障。
三、线路零序差动保护的作用1.提高电力系统的可靠性线路零序差动保护能够及时地检测出线路中的对地短路故障,并对故障进行切除。
这可以有效地避免故障扩大,保护系统设备的安全运行,提高电力系统的可靠性。
2.快速定位故障位置线路零序差动保护通过差动计算,可以确定故障发生的位置。
通过对差动电流的相位差进行分析,可以判断故障发生在何处,从而可以快速定位故障位置,方便维修人员进行抢修。
3.减少停电时间线路零序差动保护能够快速地对故障进行切除,避免故障扩大。
这可以减少系统停电时间,提高电力供应的连续性和可用性,减少用户的停电损失。
4.降低设备损坏风险线路零序差动保护能够及时地切除故障,避免电流过大对设备造成过载和损坏。
通过对故障的快速切除,可以保护系统设备的安全运行,降低设备损坏风险。
5.提高电力系统的安全性线路零序差动保护作为一种重要的保护装置,能够对电力系统进行有效的保护,提高系统的安全性。
它可以在故障发生时及时切除故障,避免故障扩大,保护系统设备的安全运行。
四、总结线路零序差动保护是电力系统中一种重要的保护装置,它通过对线路的零序电流进行差动计算,能够及时地检测出线路中的对地短路故障,并对故障进行切除。
零序保护原理
零序电流与零序保护定义是什么呢?通过下面这篇简短的文章我们了解一下。
什么是零序电流
在正常的三相三线电路中,三相电流的相量和等于零,即Ia+Ib+Ic=0。
如果在三相三线中接入一个电流互感器,这时感应电流为零。
当电路中发生触电或漏电故障时,回路中有漏电电流流过,这时穿过互感器的三相电流相量和不等零,其相量和为:Ia+Ib+Ic=I(漏电电流,即零序电流)。
三项电流的向量和不等于零,所产生的电流即为零序电流。
如何检测零序电流
当存在零序电流时,电流互感器二次线圈中就有一个感应电流,此电流加于检测部分的电子放大电路,与保护区装置预定动作电流值相比较,若大于动作电流,则使灵敏继电器动作,作用于执行元件跳闸。
这里所接的互感器称为零序电流互感器。
图1 零序电流互感器
零序电流的危害
零序电流是由三相不平衡带来的,三相不平衡的危害非常多,下面列举两个三相不平衡的危害:
1、增加变压器损耗
假设变压器的三相损耗分别为:Qa=Ia2 R、Qb= Ib2 R 、Qc =Ic2 R,式中Ia、Ib、Ic分别为变压器二次负荷相电流,R为变压器的相电阻。
则变压器的损耗表达式如下:
Qa+Qb+Qc≥3√〔(Ia2 R)(Ib2 R)(Ic2 R)〕
由此可知,变压器的在负荷不变的情况下,当Ia=Ib=Ic时,即三相负荷达到平衡时,变压器的损耗最小。
当存在零序电流时,三相负荷不平衡,增大变压器损耗。
而当不平衡严重时,变压器损耗过大,会加速变压器的老化甚至烧毁。
2、增加高压线路的损耗
设高压线路每相的电流为I,其功率损耗为:ΔP1 = 3I2R,在最大不平衡时,高压对应相为1.5I,另外两相都为0.75 I,功率损耗为:
ΔP2 = 2(0.75I)2R+(1.5I)2R = 3.375I2R =1.125(3I2R)即高压线路上电能损耗增加12.5%。
零序保护
在大短路电流接地系统中发生接地故障后,就有零序电流、零序电压和零序功率出现,利用这些电气量(比如零序电流)构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。
当人体触电或者其他漏电情况下:三根线的向量和不为零,零序电流互感器有零序电流,一旦达到设定值,则保护动作跳闸。
智能变电站零序保护试验测试
DT6000S支持专业的保护装置试验,支持零序保护、距离保护、差动保护等保护装置专项测试功能以及同期装置测试功能,通过DT6000S给保护装置施加采样值和断路器状态,并模拟各种短路故障,测试保护装置在设置的不同定值和各种短路故障状态下的动作状态和动作时间是否正确。
图2 保护装置测试。