零序电流及方向保护
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正序、负序、零序电流的关系及保护对称分量法零序、正序、负序的理解与计算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。
对电机回路来说是三相三线线制Ia+Ib+Ic=0三相不对称时也成立。
当Ia+Ib+Ic≠0时必有一相接地对地有有漏电流对三相四线制则为Ia+Ib+Ic+Io=0成立只要无漏电三相不对称时也成立因此零序电流通常作为漏电故障判断的参数。
负序电流则不同其主要应用于三相三线的电机回路在没有漏电的情况下即Ia+Ib+Ic=0三相不对称时也会产生负序电流负序电流常作为电机故障判断注意了Ia+Ib+Ic=0与三相对称不是一回事Ia+Ib+Ic=0时三相仍可能不对称。
注意了三相不平衡与零序电流不可混淆呀三相不平衡时不一定会有零序电流的同样有零序电流时三相仍可能为对称的。
这句话对吗?前面好几位把两者混淆了吧正序、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。
只要是三相系统一般针对三相三线制的电机回路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。
在双侧或多侧电源的网络中,电源处变压器的中性点一般至少有一台要接地,由于零序电流的实际流向是由故障点流向各个中性点接地的变压器,因此在变压器接地数目比较多的复杂网络中,就需要考虑零序电流保护动作的方向性问题。
在零序电流保护上增加功率方向元件,利用正方向和反方向故障时,零序功率方向的差别,来闭锁可能误动作的保护,从而保证动作的选择性。
下面以PSL 602G 数字式线路保护装置为例,介绍零序电流方向保护的测试方法。
其他具有相同保护原理的保护测试可参考此测试方法。
该保护装置的零序电压3U0 由保护自动求和完成,即3U0=Ua+Ub+Uc。
零序电压的门坎按浮动计算,再固定增加0.5V,所以零序电压的门坎最小值为0.5V。
零序方向元件动作范围:其灵敏角在-110°,动作区共150°。
1、保护相关设置:(1)保护定值设置:(2)保护压板设置:在“保护定值”里,把控制字2(KG2)设为0001,即只把“KG2.0=1,即零序Ⅰ段方向投入”,其他均置为“0”,含义是:只投入带方向的灵敏段Ⅰ段保护。
在保护屏上,投“零序总投入”、“零序Ⅰ段”硬压板。
2、试验接线:将测试仪的电压输出端“Ua”、“Ub”、“Uc”、“Un”分别与保护装置的交流电压“Ua”、“Ub”、“Uc”、“Un”端子相连。
将测试仪的电流输出端“Ia”、“Ib”、“Ic”分别与保护装置的交流电流“Ia”、“Ib”、“Ic”(极性端)端子相连;再将保护装置的交流电流“Ia'”、“Ib'”、“Ic'”(非极性端)端子短接后接到“Io”(零序电流极性端)端子,最后从“Io'”(零序电流非极性端)端子接回测试仪的电流输出端“In”。
将测试仪的开入接点“A”、“B”、“C”分别与保护装置的分相跳闸出口接点“跳A”、“跳B”、“跳C”接点相连,将测试仪的开入公共端“+KM”与保护装置的公共端相连。
试验过程中也可以直接接一个开入量接点。
图1.8.2 PSL-602G 零序过流方向保护测试接线图3、零序过流方向保护测试(即灵敏角测试):在“交流试验”菜单里,可以用手动或自动两种方式分别对零序过流方向保护各段进行测试。
正序、负序、零序电流的关系及保护对称分量法零序、正序、负序的理解与计算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。
对电机回路来说是三相三线线制Ia+Ib+Ic=0三相不对称时也成立。
当Ia+Ib+Ic≠0时必有一相接地对地有有漏电流对三相四线制则为Ia+Ib+Ic+Io=0成立只要无漏电三相不对称时也成立因此零序电流通常作为漏电故障判断的参数。
负序电流则不同其主要应用于三相三线的电机回路在没有漏电的情况下即Ia+Ib+Ic=0三相不对称时也会产生负序电流负序电流常作为电机故障判断注意了Ia+Ib+Ic=0与三相对称不是一回事Ia+Ib+Ic=0时三相仍可能不对称。
注意了三相不平衡与零序电流不可混淆呀三相不平衡时不一定会有零序电流的同样有零序电流时三相仍可能为对称的。
这句话对吗?前面好几位把两者混淆了吧正序、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。
只要是三相系统一般针对三相三线制的电机回路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。
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。
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。
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。
中性点经消弧线圈接地:原理:单相接地电流主要是电容电流。
如果能够在发生单相接地时用电感电流部分或全部抵消掉电容电流,则单相接地电流将大减小。
消弧线圈:消弧线圈是一个可调电感线圈,线圈的电阻很小(消耗功率小),电抗很大(保证对地绝缘水平),电抗值改变可采用多种方法。
消弧线圈补偿原理:发生单相接地故障时,通过消弧线圈使接地处流过一个与容性接地电流相反的感性电流,从而减小、甚至抵消接地电流,消除接地电弧引发的问题,提高供电可靠性。
消弧线圈的补偿方式:固定欠补偿电感电流小于接地电容电流,单相接地时接地电流为容性。
因线路停电或系统频率降低等原因使接地电流减少,可能出现完全补偿。
故一般也不采用。
固定全补偿消弧线圈提供的电感电流等于接地电容电流,接地处电流为0。
易满足谐振条件,形成串联谐振,产生过电压。
固定过补偿电感电流大于接地电流,单相接地电流为感性。
固定过补偿方式在电网中得到广泛使用。
但过补偿程度要合适。
自动跟踪补偿时刻跟踪电网电容电流变化,调节电感量,达到预设补偿量,一般设定为跟踪全补偿方式。
自动跟踪补偿消弧线圈在目前电网中占据主要地位。
零序过电流原理原理:在中性点不接地系统中,发生单相接地故障时,故障相流过零序电流互感器的电流为非故障相电容电流之和,大于零序过电流保护整定值。
整定:整定值应按躲过本支路电容电流整定。
适用范围:适用于中性点不接地系统优点:保护原理简单,通过零序电流互感器检测出该零序电流的大小,在超过整定值时使继电器动作,切断故障线路电源缺点:三相出线电容电流要均匀。
零序无功功率方向原理原理:利用故障线路零序电流(线路流向母线)滞后零序电压90 、非故障线路零序电流(母线流向线路)超前零序电压90 的特点来实现。
适用范围:适用于中性点不接地系统。
优点:这一原理对零序电流的大小要求降低,使之在实际电网中得到广泛应用。
缺点:对零序电流互感器的角特性要求较高。
继电保护原理方向保护原理一、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由图可得:Uo=-Io×Xso通常情况下零序阻抗角按约75度考虑,所以正方向短路时Uo超前Io约-105度。
2、反方向短路故障:零序序网如下图示由图可得:Uo=Io×(Xlo+Xro)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≤arg3U O/3I O≤-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×(Xl2+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。