当前位置：文档之家 › 继电保护课件(23-24 中性点直接接地非直接接地系统中接地讲解

继电保护课件(23-24 中性点直接接地非直接接地系统中接地讲解

  • 格式：ppt
  • 大小：1.61 MB
  • 文档页数：56

下载文档原格式

  / 56

合集下载

电力系统的中性点接地方式演示文稿

电力系统的中性点接地方式演示文稿
当发生一相完全接地时，消弧线圈处在相电压之下，通过接地 处的电流是接地的电容电流和消弧线圈产生的电感电流的向量 和。因为电感电流和电容电流相位相反（有180度相位差），所 以在接地处它们相互补偿。如果IL=IC，就没有电流在接地处流过， 这种补偿叫全补偿，是不允许的，容易引起谐振。在电力系统 中，一般都采用过补偿方式，即IL>IC。采用过补偿方式，即使系 统中的电容电流突然减少，也不会引起谐振，而是离振点更远。
二、中性点经消弧线圈接地系统
当一相接地电容超过了上述允许值时，可以用中性点经消弧线 圈接地的方式来解决，即称为中性点经消弧线圈接地系统。
消弧线圈由带气隙的铁芯和套在铁芯上的线圈组成，并被放在 充满变压器油的油箱内。线圈的电阻很小，电抗很大。消弧线 圈的电感，可用改变接入线圈的匝数加以调节。显然，在系统 正常运行状态下，，因系统中性点的三相不对称电压很小，故 通过消弧线圈的电流也很小。
由于电力系统中性点接地问题牵涉的范围很广，所以在选择中性点接 地方式时，必须综合考虑各种因素，才能获得合理的结果。目前我国电力 系统中性点的接地方式，大体是： （1）对于6-10千伏系统，由于设备绝缘水平按线电压考虑，对于设备的 造价影响不大，为了提高供电可靠，一般局均采用中性点不接地或经消弧 线圈接地的方式。 （2）对于110千伏及以上系统，主要考虑降低设备绝缘水平，简化继电保 护装置，一般均采用中性点直接接地方式，并采用送电线路全线架设避雷 线和专设自动重合闸装置等措施，以提高供电可靠性。 （3）20-60千伏的系统，是一种中间情况，一般一相接地时的电容电流不 是很大，网络不很复杂，设备绝缘水平的提高或降低对于造价影响不很显 著，所以一般均采用中性点经消弧线圈接地的方式。 （4）1千伏以下的电网的中性点采用不接地的方式运行。但电压为 380/220的三相四线制电网的中性点，则是为了电气设备取得相电压的需 要而采取中性点直接接地方式。

电力系统继电保护原理 第2章4节 中性点非直接接地电网中单相接地故障的保护

电力系统继电保护原理 第2章4节 中性点非直接接地电网中单相接地故障的保护

接地相电压为零。 接地相电压为零。 中性点电压升高为相电压。 中性点电压升高为相电压。 非故障相电压升高 3倍； 零序电压升高为相电压。 零序电压升高为相电压。 线电压依然对称。 线电压依然对称。
接地点电流为正常时三相电容电流之和 接地点电流是线路的零序电流。 接地点电流是线路的零序电流。
多线路电容电流分布: 多线路电容电流分布:
ɺ EC ɺ E
ɺ Uϕ
ɺ ɺ ɺ ID = IL + ICΣ
线 路 I
C0Ⅰ
B
ɺ EA
C0f
ɺ IL
ɺ ɺ IB f IC f
ɺ IC II ɺ IBII
线 路 II
CBA
ɺ IL
ɺ ID
C0Ⅱ
完全补偿
ɺ ɺ IL = ICΣ
ωL =
1 3ωCΣ
产生谐振过电压， 产生谐振过电压，造成 中性点电压升高 运行方式变化（ 运行方式变化（某元件 检修或切除时）， ），仍可 检修或切除时），仍可 能引起谐振过电压。 能引起谐振过电压。
D
ɺ ɺ IB IC
ɺ IC
ɺ IB
1 ɺ ɺ ɺ Ud 0 = (UAD +UBD +UCD ) = −EA = Uϕ 3
ɺ IA = 0 ɺ ɺ IB = UB−D ⋅ jwC0 ɺ ɺ IC = UC−D ⋅ jwC0
ɺ ɺ ɺ ID = IB + IC ID = 3 ϕ ⋅ wC0 U
ωL = 1 3ωCΣ
欠补偿
ɺ ɺ IL < ICΣ
ωL >
1 3 CΣ ω
过补偿
ɺ ɺ IL > ICΣ
ωL <
1 3 CΣ ω

中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护PPT学习教案

中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护PPT学习教案

科大电气
第8页/共17页 王 慧
9
1、单相接地时电流的特点
科大电气
第9页/共17页 王 慧
10
1、单相接地时电流的特点
采用消弧线圈以后，单相接地时的电流分别将发生 重大的变化。
电容电流的大小和分布与不接消弧线圈时是一样的。 在接地点又增加一个电感分量的电流。
科大电气
第10页/共17页 王 慧
科大电气
第2页王/共慧17页
3
1、单电源单线路系统的 单相接地
（2）单相接地（A相为例）
故障处非故障相产生的电容电
在故障点处各相对地的电压：
流流向故障点：
故障点k的零序电压：
从故障处A相接地点流过的 电流有效值：
科大电气
第3页王/共慧17页
4
2、单电源多线路系统 的单相接地
科大电气
第4页王/共慧17页
科大电气
第12页/共17页 王 慧
13
2、消弧线圈的补偿方式
过补偿 补偿后的残余电流是电感性的。 采用这种方式不可能出现串联谐振的过电 压问题。 在实际中获得了广泛的应用。 补偿的程度用过补偿度P来表示：
科大电气
第13页/共17页 王 慧
14
3、结论
采用过补偿方式时，流经故障线路的零序电流是流过消 弧线圈的零序电流与非故障元件零序电流之差，而电容 性无功功率的实际方向仍然是由母线流向线路（实际上 是电感性无功由线路流向母线），和非故障线路的方向 一样。 无法利用功率方向的差别来判别故障线路。
科大电气
第16页王/共慧 17页
17
由于过补偿度不大，很难像中性点不接地系统那样， 利用零序电流大小的不同来找出故障线路。
科大电气

继电保护原理

继电保护原理
和 I 故障线路WL3上，流有它本身的电容电流 I B3 C 3 经故障 点要流回全电网B相和C相对地电容电流的总和 IK 即：
3、故障线路保护处各相电流和三倍零序电流
(I I ) (I I ) (I I ) (I I ) I K B1 C1 B2 C2 B3 C3 BG CG
单侧电源多条线路电网的单相接地零序 电流分布
2、发电机端的零序电流
。 和 I • 电源发电机G本身的B相和C相对地电容电流 I C G BG
I I j3C E 发电机端的零序电流为： 3I 0G BG CG 0G A
其有效值为： 3I0C 3C0G Eph
一、中性点不接地电网单相接地故障 的特点
两非故障相出现超前相电压90°的电容电流 和，非故障相电流为IB 、IC。 接地点流回的接地电流： I I I I j3C
K A B C
o
EA
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
用EPh表示相电势的有效值，则IB、 IC、IK的有效值为。 j150O I C jCo U C j 3Co E A e I B I C 3C0 E ph I A ( I B I C ) j 3Co E A I K 3C0 E ph 故障线路始端的零序电流为零，即 3I0 I A I B IC I A (I A ) 0 I B jCo U B j 3Co E A e
第四节 中性点非直接接地电网的 接地保护
一、中性点不接地电网单相接地故障的特点 • 如图5-13a所示为中性点不接地电网。 • 为了分析方便，假定电网负荷为零，并忽略电源和线路 上的电压降，电网的各相对地电容C0相等。 • 在正常运行时，中性点不接地电网中三相对地电压是对 称的，中性点对地电压为零，即UN=0。 • 忽略电源和线路压降，各相对地电压为各相电势。 • 在三相对称电压作用下，产生三相电容电流也是对称的， 并超前对应相电压90°，其向量图如5-13b。 • 由于三相对称电压和三相对称容性电流之和都为零，所 以电网正常运行时无零序电压和零序电流。

中性点直接接地电网中接地短路的零序电流及方向保护课件

中性点直接接地电网中接地短路的零序电流及方向保护课件

1 U. 0 . a U1 . U 2 a2
1 U. A . 2 a U B . U C a
ae
j1200
运算子
1 1 U 0 . 2 U 1 a 1 . U 2 1 a
所谓纵向不对称故障发生在系统某两点之 间的故障。 相间短路只有纵向不对称。 接地短路既有横向不对称，也有纵向不对称。
3. 零序网络
纵上分析，在中性点直接接地的电网
（又称大接地电流系统，一般为110kV 以上电网）中发生接地短路时，将出现 很大的零序电压和电流，而正常运行以 及相间短路情况下它们是不存在的，因 此可利用零序电压、电流来构成接地短 路的保护，具有显著的特点。
阻抗主要是变压器的感抗，零序电流的分布，主要决 定于送电线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序 阻抗，而与电源的数目和位置无关，当变压器T２中 性点不接地时，则 因为零序不构成回路。 0 I2
零序功率
对于发生故障的线路，两端零序功率的方向与 正序功率的方向相反，零序功率的方向实际上是由 线路流向母线。
保护安装处
I Z ，零序电压 在保护安装处 U A0 0 T 10
与零序电流之间的相位差取决于变压器的零序 阻抗角，而与被保护线路的零序阻抗及故障点 的位置无关。 但故障点离保护安装处愈远，流过保护安 装处的零序电流愈小。
系统运行方式
在电力系统运行方式变化时，只要送电线路 和中性点接地的变压器数目不变，则零序阻 抗和零序等效网络就是不变的，中性点接地 的变压器数目越多，系统的零序阻抗越小， 接地故障点的零序电流越大。
I 0
k 0 90
I 0

《电力系统继电保护原理》全套PPT课件

《电力系统继电保护原理》全套PPT课件

一、过电流继电器
1、基本符号及特性参数
动作过程：
IJ↑→Mdc↑→Mdc≈>Mth+Mm →舌片开始动作
┌ Mdc↑↑┐
动作过程中：δ↓→│
│→舌片加速动作
( Mdc =K·(IJ /δ) 2 ) └ Mth ↑ ┘ 动作终止时出现剩余力矩：
ΔM = Mdc-Mth （有利于接点可靠闭合）
动作电流Idz.J：能使继电器刚好动作的最小电流值。 返回过程：
由23： Zs.E mxa x /xz1 3 lmin KkI ZE s.m x x /i nz31L 可求 lm i得 n(2 3： Z s.m K k iIn z1LZ s.m)a/x z1
校验保护范围：（ min/ L）·100% 15% ～ 20%
2、电流速断保护的评价 优点：动作迅速(主要优点),简单可靠。 缺点：不能保护本线路全长（主要缺点）， 直接受系统运行方式的影响， 受线路长度的影响。
∵两相短路时有：I AI BI C0 ∴3LJ中的电流:
I 3 L J |( I A I C )/n T| A IB /n TA
∴ I3LJ反映了IB Klm↑
3、两种接线方式的应用 (1)三相星形：接线复杂，不经济，但可提高保护动作的
可靠性与灵敏性，广泛用于发电机、变压器等大型贵 重元件以及110kV以上高压线路的保护中。 (2)两相星形：接线简单、经济，广泛用于各种电网中反 映相间短路的110kV以下中、低压线路的电流保护中。 （电网中所有采用两相星形接线的保护都应装在相同 的两相上，一般为A、C相）
3、定时限过流保护灵敏系数的校验
(1) 作为本线路主保护或近后备时，按本线路末端短路流过
本保护的最小短路电流来校验：

2.4-中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护


非故障线路的零序电流 为本身的对地电容电流
方向为流出母线。
EC E B E A
C0G
IBI C0I
IBG ICG
CBA
ICII
IBII K
C0II
Ik (IBI ICI ) (IBII ICII) (IBG ICG )
Ik 3U(C0I C0II C0G ) 3UC0
EC
IC
E B
IB
E A
K
Ik
UCk Uk0 E A
U Bk
EC
E B
故障点处各相对地的电压为：
U Ak 0
U Bk EB E A 3E Ae j150
UCk EC EA 3EAe j150
故障点零序电压为：U k0

1 3
如果电流比较大，就会在接地点燃起电弧，引起弧光过电压， 从而使非故障相的对地电压进一步升高，使绝缘损坏，形成两点 或多点接地短路，造成停电事故。
通常采用在中性点接入一个电感线圈，来补偿单相接地时的电 容电流，熄灭电弧，这个线圈通常称为消弧线圈。
1.单相接地的稳态特点
EC E B E A
IICBII C0I
(U
Ak
U Bk
U Ck
)

E A
EC
IC
E B
IB
E A
K
UCk Uk0 E A
Ik
IC
故障点的电流为非故障相电流之和：
ECIk EB
IB
Ik IB IC U Bk jC0 UCk jC0
U Bk
其有效值为： IB IC 3UC0
入母线
故障线路的零序电流和非故障线路的零序电流的方向相反，可以此 为依据判断是哪条线路发生了故障。

发电厂电气部分电力系统中性点接地方式课件

发电厂电气部分电力 系统中性点接地方式 课件
目录
• 引言 • 中性点接地方式的基本原理 • 中性点接地方式的类型及分析 • 中性点接地方式的选型及操作 • 中性点接地方式的安全与保护 • 总结与展望
CHAPTER 01
引言
接地方式定义与分类
定义
中性点接地方式指的是电力系统中发 电机、变压器等设备的中性点与大地 之间的连接方式。
分类
一般而言，中性点接地方式可分为三 大类，即不接地、经电阻接地和直接 接地。其中，不接地方式又分为经消 弧线圈接地和经高阻抗接地两种。
中性点接地方式的重要性
安全运行
合适的中性点接地方式可以提高 电力系统的安全运行水平，减少
事故发生的可能性。
系统稳定
良好的中性点接地方式有利于提高 电力系统的稳定性，确保在各种运 行条件下系统都能保持稳定。
接地方式与电力系统的关系
系统稳定性
中性点接地方式的选择直接影响 电力系统的稳定性。合适的接地 方式可以平衡三相电压，减少电 压偏移，提高电力系统的稳定性
。
人员安全
通过中性点接地，可以将电力系 统的故障电流迅速导入大地，降 低触电风险，保障人员的安全。
设备保护
合适的接地方式可以快速触发保 护装置，隔离故障，保护电力设 备免受损坏，提高设备的可靠性
绿色环保接地技术
环保意识的提高对中性点接地技术提出了新的要求。未来 ，中性点接地技术可能更加注重环保和可持续性，例如采 用环保材料、降低电磁辐射等，以减小对环境的影响。
对学习和实践的建议
深入学习理论知识
为了更好地理解和应用中性点接地方式，建议学习者深入学习相关的电气理论知识，包括电力系统分析、高电压技术 、继电保护等方面的内容。

中性点直接接地系


U&d 0
纯感性负荷电流
U&d 0
考虑线路中的零序电阻
滞后电压90O
时，零序电压 U&d与0 零序 电流之间相位角为：
I&0
I&0
按规定正
I&0
I&0
I&0
零序电流 实际流向
忽略电阻时向量图
d 0 90 I&0
d 0
I&0
I&0
计及电阻时向量图
方向来看
零序电流 在电感中，电流滞后电压90o
从线路流
U&d 0
零序电压分布
U&A0
U&B 0
变电所A母线
故障点
变压器中性点接地处的零序电压为０。
变电所B母线
纯感性负荷电流 滞后电压90O
U&d 0
I&0 I&0
I&0
忽略电阻时向量图
➢零序电流
U&k 0
考虑线路中的零序电阻 时，零序电压 U&d与0 零序 电流之间相位角为：
I&0 d0 90
d 0
2.若零序Ⅰ段的动作时间大于断路器三相不同时合闸的时 间，则不需考虑 I0.u的nc 影响，按原则1整定。 3.若按原则2整定使启动电流过大，保护范围过小，可在
合闸时使零序Ⅰ段带一个小延时，按原则1来整定，以躲 过三相不同时合闸的时间。
C、当线路上采用单相自动重合闸时，按躲开在非全相运 行状态下又发生系统振荡时所出现的最大零序电流。
I&A 0 I&B I&dB
U&dA U&A I&C I&dC

中性点接地方式ppt课件


下应该使零序与正序电抗之比(X0／X1)为正值且不大于3，而其零序 电阻与正序电抗之比(R0／X1)为正值且不大于1。
110kV及220kV系统中变压器中性点直接或经低阻抗接地，部分
变压器中性点也可不接地。
330kV及500kV系统中不允许变压器中性点不接地运行。
6kV 和 10kV 配 电 系 统 以 及 发 电 厂 厂 用 电 系 统 ， 单 相 接 地 故 障
对地电容电流。当超过允许值时，将烧伤定子铁芯，进而损坏定子
绕组绝缘，引起匝间或相间短路，故需要在发电机中性点采取措施，
以保护发电机免遭损坏。
发电机中性点可采用不接地、经消弧线圈或高电阻接地的方式。
容量为300MW及以上的发电机应采用中性点经消弧线圈或高电阻接
地的方式。
3～20kV具有发电机的系统，发电机内部发生单相接地故障不
18.1.4 消弧线圈的补偿容量，
发电机Ic=1.732×2×3.14259×50×0.1×10－6×10.5×103＝0.571（A）
Q
KIC
UN 3
＝1.35×3.571×10.5/1.732=29.23（KVA）
完整版ppt课件
15
其中 k 为补偿系数，过补偿取 1.35。k 的取值可根据DL/T5222-2005 第
Q
KIC
UN 3
= 1.35 × 6 ×6 ×2 ×10/1.732= 561.2KVA，故选C。
完整版ppt课件
14
5、假定10.5kV母线上连接有发电机、变压器和直配线，在发生单相接
地故障时，直配线总的对地电容电流为3A，发电机每相对地电容为0.1
微法，如忽略母线、变压器低压绕组等其他元件的对地电容电流，若允
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
II. 中性点不接地电网中单相接地的保护方式
III. 中性点经消弧线圈接地系统单相接地的特
点
一、中性点不接地电网中单相接地故障的特点
一、中性点不接地电网中单相接地故障的特点
一、中性点不接地电网中单相接地故障的特点
一、中性点不接地电网中单相接地故障的特点
一、中性点不接地电网中单相接地故障的特点
三、中性点经消弧线圈接地系统中单相接地的特点
保护方式
利用绝缘监视装置； 利用破坏补偿的方法；
短时投入有效电阻的方法；
反映暂态零序电流首半波的接地保护；
反映五次谐波电流的接地保护。
第二章
电网的电流保护
学习重点
2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护
① 了解继电器的有关概念；
② 熟练掌握三段式电流保护工作原理和
缺点
a) b) c)
对短线路或运行方式变化很大时，保护往往不能满足要求； 单相重合闸的过程中可能误动； 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。
2.4 中性点非直接接地系统 单相接地故障的保护
主要内容
I. 中性点不接地电网中单相接地故障的特点
中，发生单相接地的特点及其保 护方式； ② 了解电力系统中性点经消弧线圈 接地系统中，发生单相接地的特 点及其保护方式。
③
接于发电机中性点的电压互感 器
④
内部合成零序电压装置
二、零序电压、电流滤过器
b. 零序电流滤过器
此正 整常 定运 时行 要时 避会 开有 其不 最平 大衡 不电 平流 衡产 电生 流， 。因
二、零序电压、电流滤过器
• 特：对于电缆引出的输电线路
零序电流互感器VS零序电流过滤器
三、零序电流速断保护（I段）
三、零序电流速断保护（I段）
三、零序电流速断保护（I段）
三、零序电流速断保护（I段）
三、零序电流速断保护（I段）
三、零序电流速断保I段）
四、零序电流限时电流速断保护（II段）
五、零序过电流保护（III段）
五、零序过电流保护（III段）
五、零序过电流保护（III段）
五、零序过电流保护（III段）
在同一线路上的零序过电流保护与相间短路的过电流保护 相比，将具有较小的时限，这是零序过电流保护的一大优点。
六、方向性零序电流保护
六、方向性零序电流保护
六、方向性零序电流保护
六、方向性零序电流保护
七、对零序电流保护的评价
优点
a) b) c)
d)
e)
零序过电流保护的灵敏度高； 受系统运行方式的影响要小； 不受系统振荡和过负荷的影响； 方向性零序电流保护没有电压死区； 简单、可靠。
路本身的电容电流，方向为从母线流向线路
二、中性点不接地电网中单相接地的保护方式
二、中性点不接地电网中单相接地的保护方式
二、中性点不接地电网中单相接地的保护方式
三、中性点经消弧线圈接地系统中单相接地的特点
三、中性点经消弧线圈接地系统中单相接地的特点
三、中性点经消弧线圈接地系统中单相接地的特点
一、中性点不接地电网中单相接地故障的特点
一、中性点不接地电网中单相接地故障的特点
一、中性点不接地电网中单相接地故障的特点
特点
a) 在故障线路上，零序电流为全系统非故障元件
对地电容电流之总和，方向从线路流向母线
b) 发生单相接地时，全系统都会出现零序电压。 c) 在非故障线路上有零序电流，其数值等于该线
一、接地短路零序电压、电流和功率的分布
一、接地短路零序电压、电流和功率的分布
一、接地短路零序电压、电流和功率的分布
一、接地短路零序电压、电流和功率的分布
二、零序电压、电流滤过器
a. 零序电压滤过器 ① 用三个单项式电压互感器
二、零序电压、电流滤过器
②
用三相五柱式电压互感器
二、零序电压、电流滤过器
2.3 中性点直接接地电网中接地短路的零序电 流及方向保护
① 掌握中性点直接接地电网发生单相接
地短路时，零序电流、零序电压的分 布特点； ② 了解三段式零序电流保护的原理、整 定原则； ③ 掌握在接地保护中应用的零序功率方 向继电器的特点。
2.4 中性点非直接接地系统中的单相接地 故障的保护
① 了解电力系统中性点不接地系统
2.3 中性点直接接地系统 接地短路的零序电流及方向保护
主要内容
I. 接地短路时零序电压、电流和功率的分布
II. 零序电压、电流滤过器 III. 零序电流速断保护(I段)
IV. 零序电流限时速断保护(II段)
V. 零序过电流保护(III段)
VI. 方向性零序电流保护
VII.对零序电流保护的评价
整定计算方法； ③ 掌握相间短路电流保护的基本接线方 式及其特点与应用范围。
2.2 电网相间短路的方向性电流保护
① 了解并认识在双侧电源网络中继电保
护动作带有方向性的必要性； ② 熟练掌握90º 接线功率方向继电器的工 作原理、动作特性及其分析方法； ③ 了解方向性电流保护的整定计算特点， 以及装设方向元件的条件。