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10kV变配电站单相接地与零序过电流保护有关问题分析微机保护装置有单相接地保护与零序过电流保护，单相接地保护又称为小电流接地选线。
单相接地保护与零序过电流保护是两种完全不同的保护.1 单相接地保护与零序过电流保护的区别1.1单相接地保护与零序过电流保护都需要安装零序电流互感器，但二者的作用完全不相同.单相接地保护用于电源中性点不接地的供电系统。
对于三相三线制供电系统，由于电源没有中性线（N线），只有三根相线穿过零序电流互感器时，零序电流互感器感应不出三相负荷不平衡电流，即零序电流，只能感应出三相对地不平衡电容电流，正常运行时此电流非常小，但在本供电系统发生单相接地故障后，就增加为全供电系统对地不平衡电容电流,它等于全供电系统一相对地电容电流的三倍.1.2 零序过电流保护用于电源中性点直接接地，或通过接地变压器接地的供电系统。
上述供电系统发生单相接地故障后，电源中性点通过大地和接地故障点形成回路,临时成为三相四线制供电系统，故障电流为非常大的短路电流。
所以电源中性点接地的供电系统单相接地故障称为单相对地短路。
此时只有三根相线穿过零序电流互感器时,零序电流互感器就可以感应出三相不平衡电流，即零序电流。
可以实现零序过电流保护。
2 电源中性点不接地的供电系统单相接地小电流接地选线2.1 电源中性点不接地的供电系统单相接地保护可选用小电流接地选线装置。
二次电路设计时将所有零序电流互感器和Y/Y/△(开口三角形）型电压互感器的开口三角形电压接到小电流接地选线装置的测量端子上,就可以检测出是某一路线路发生单相接地故障，然后进行报警或跳闸.需要跳闸时还应将跳闸输出接到所需要跳闸的回路。
二次电路接线比较多。
2。
2 微机保护装置都有单相接地保护后，保护原理与小电流接地选线装置完全相同，不仅节省了一套设备,可以直接跳闸，二次电路接线也简化了许多。
3 电源中性点不接地的供电系统单相接地保护的整定3。
1 电源中性点不接地的供电系统发生单相接地故障后，全供电系统接地相对地电压为零，对地电容电流也为零。
接地保护一、中性点直接接地系统的零序电流保护中性点直接接地系统发生接地短路时产生很大的短路电流，要求继电保护必须及时动作切除故障，保证设备和系统的安全。
(一)接地短路特点及零序电流测量1．接地短路特点电力系统发生接地故障，包括单相接地故障和两相接地故障，在三相中出现大小相等、相位相同的零序电压和零序电流。
对于中性点直接接地系统，零序电流具有以下特点：(1)零序电流通过系统接地中性点和短路故障点形成短路通路，因此零序电流通过变压器接地中性点构成回路；(2)零序电流的大小不仅与中性点接地变压器的多少、分布有关，而且与系统运行方式有关；(3)线路零序电流的大小与短路故障位置有关，短路点越靠近保护安装地点，零序电流数值越大，零序电流的大小与短路故障位置的关系如图3-14所示。
另外注意，接地故障点的零序电压最高。
根据以上零序电流的特点，可以构成中性点直接接地系统的线路零序电流保护。
2．变压器中性点接地考虑考虑变压器中性点接地的多少、分布时，应使电网中对应零序电流的网络尽可能保持不变或变化较小，以保证零序电流保护有较稳定的保护区和灵敏度，同时防止单相接地故障时非故障相出现危险过电压。
3．零序电压和零序电流测量接地短路时三相的零序电压大小相等、相位相同，根据序分量的概念有C B A U U U U ••••++=03。
通常采用三个单相式电压互感器或三相五柱式电压互感器取得零序电压，如3-11所示。
图中m 、n 端子输出为零序电压TV C B A TV mm n U U U U n U 03)(1•••••=++=(3-14) 式中 TV n ——电压互感器一相变比。
接地短路时三相的零序电流大小相等、相位相同，根据序分量的概念有C B A I I I I ••••++=03。
通常通过零序电流滤过器测量零序电流，如图3-12(a)所示。
流人电流继电器的电流为TA C B A TA m n I I I I n I 03)(1•••••=++= （3-15） 式中 TA n ——电流互感器变比。
继电保护大总结之零序保护华图教育-—崔琳琳继电保护是国家电网考试电学专业类考试的必考科目，根据刚刚过去的2016年国家电网第一批校园招聘的统一考试来看，四门专业课凸显了继电保护的重要性而弱化了电力系统分析，往年的计算型选择题主要集中在电力系统分析这个科目，而今,老大难问题却出现在了继电保护这个人人头疼的科目上。
继电保护的特点就是知识点多而杂，很多小伙伴在电流保护、零序保护、距离保护、纵联保护、纵差保护、高频保护等众多保护措施以及选择上老虎老鼠傻傻分不清楚。
为了方便小伙伴们，尤其是即将参加2016年二批专业类的小伙伴们的专业备考，华图教育细心的给大家分章节整理了继电保护的重要知识点，下面来看看大伙儿的老大难问题—-零序保护。
零序保护与电力系统分析有很大的关联，属于电力系统分析和继电保护两门学科的交叉性知识点，回忆零序电流的出现原因,大家马上就能想到两个字——接地。
确实,要看是否有零序电流关键是看系统的中性点接不接地，在接地的基础上还要看发生短路的类型，我们非常熟悉的三相短路由于是对称短路，只存在正序分量而被排除在外。
而另一个大家很容易混淆的知识点就是负序电流,负序电流是否存在则要看短路的类型究竟是不是不对称短路。
但是在这里,零序保护却不是看是否中性点接地并发生接地短路，零序保护适用于中性点直接接地系统(大接地系统）中。
学好了零序保护能帮你解决很多电力系统分析中的难点，对于零序保护我们就易错点做出以下总结:一。
填空题1.中性点直接接地电网发生单相接地短路时，零序电压最高值在(接地故障点）处，最低值在（变压器接地中性点）处.2。
三段式零序电流保护由瞬时零序电流速断保护、（限时零序电流速断）保护和（零序过电流）保护组成。
3.零序电流速断保护与反应相间短路的电流速断保护比较，其保护区(长），而且（稳定)。
4。
零序过电流保护与反应相间短路的过电流保护比较,其灵敏性（高），动作时限（短）。
5。
绝缘监视装置给出信号后,用（依次断开线路）方法查找故障线路，因此该装置适用于（出线较少）的情况。
第 2.3 节零序电流保护主要针对中性点直接接地系统（大电流接地系统）。
特征和差异：1）电力系统正常运行时，三相对称，没有负序和零序分量。
2）不对称故障时，会产生负序或零序分量。
其中，零序分量（特征）总是伴随着不对称接地故障的发生而产生，据此，可构成反映不对称接地故障的零序电流保护。
电力系统不对称短路的分析和计算方法：对称分量法3.5.1 对称分量法原理：一个不对称的三相量可以分解为正序、负序和零序三个对称的三相量。
正序分量：大小相等，相位彼此差120°，相序和正常运行方式一致；负序分量：大小相等，相位彼此差120°，相序和正常运行方式相反；零序分量：大小相等，相位相同。
各序相量间的关系：正序分量21111,b a c a F a F F aF ==负序分量22222,b a c a F aF F a F ==零序分量0000,b a c a F F F F ==其中310120j e a j +-==3102402j e a j --==写成矩阵形式1222011111a a b a c a F F F a a F F a a F ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦简写为P SF TF =2121113111a a T a a -⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦1S PF T F -=212201113111a a a b a c F a a F F a aF F F ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦•在三相系统中三相线电压之和恒等于零，故线电压中没有零序分量。
在没有中性线的星形接线中，三相电流之和为零，故不存在电流的零序分量。
在三角形接法中，线电流是相电流之差，相电流中的零序分量在闭合的三角形中自成环流，线电流中没有零序分量。
在星形连接方式中零序电流必须以中性线（地线）作为通路，且中性线中的零序电流为一相零序电流的3倍。
供配电系统的接线方式及特点配电系统中性点接地方式中性点的接地方式与供配电系统的电压等级、单相接地故障电流、过电压水平、保护装置配置等有关，直接影响系统的可靠性、连续性、主变压器和发电机的运行安全性以及对通讯线路的干扰等。
三、零序保护定值整定介绍X10kV 配电网采用中性点经消弧线圈接地方式。
变电站以一段10kV 母线为一个单元，每段母线独立配置消弧线圈。
发生单相接地故障时,接地点将流过整段母线非故障线路对地电容电流总和，简单的系统网络图如下：参考《工业与民用配电设计手册》，10kV 线路电容电流可按以下公式计算： （1） 电缆线路la U SSIca r ⨯++=23.0220044.195 A （1）（2）架空线路无架空地线单回路 3107.2-⨯⨯=lb U Icb r A （2） 有架空地线单回路 3103.3-⨯⨯=lb U Icb r A 以上公式中 S----电缆芯线标称截面，mm 2；la ----电缆线路长度，km ；lb----架空线路长度，km ；Ur----线路额定线路电压，kV ，取10.5kV ；当电缆线芯为240 mm 2时，按公式（1）计算la U SSIca r ⨯++=23.0220044.195 A=（95+1.44⨯240）⨯10.5⨯la /（2200+0.23⨯240）=2.05la当电缆线芯为300 mm 2时，按公式（1）计算la U SSIca r ⨯++=23.0220044.195=（95+1.44⨯300）⨯10.5⨯la /（2200+0.23⨯300）=2.44laX 电缆线芯规格多为240 mm 2和300 mm 2，有的线路是300 mm 2电缆与240 mm 2混用，为简化计算，取两种电缆芯电容电流的平均值，有：（3）X 现有10kV 架空线多无架空地线，单回架空线采用公式（2）计算电容电流，有：3107.2-⨯⨯=lb U Icb r A =2.7⨯10.5⨯310-⨯lb=0.028lb综上，10kV 线路对地电容电流按下式计算：Icb Ica Ic +==2.25la +0.028lb （4）变电站以一段10kV 母线为一个单元独立配置消弧线圈。
返回目录第三章电网的零序电流保护技术第一节零序电流与零序电压零序电流保护概述综合考虑供电可靠性、过电压、系统绝缘水平、继电保护要求，对弱电通信线路的干扰，以及系统的稳定要求等因素，我国采用的中性点接地方式有中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地和中性点不接地等三种方式。
在中性点直接接地的系统中，当发生一点接地故障时，即可构成单相接地短路，接地短路电流大于500 A，称之为大接地电流系统。
这个很大的故障电流，将危及电气设备的安全。
因此，要求装设灵敏度较高的保护装置，并动作于断路器跳闸。
在大接地电流系统中，当过电流保护采用三相星形接线方式时，也能保护接地短路。
但若采用零序保护会更好。
因为它只反应接地短路时，所特有的零序电压或零序电流。
由于系统正常运行和发生相间短路时，不会出现零序电流或零序电压，因此零序保护的动作电流可以整定得较小。
而当发生接地短路时，会有相当大的零序电流和零序电压，这样保护装置动作就比较灵敏。
同时按动作时间配合以获得选择性的零序保护，不必与Y，d 接线的降压变压器以后的线路保护配合，动作时间可以大大地缩短。
根据运行经验统计，在大接地电流系统中，单相接地故障占总事故的60％～70％，甚至更高，因此，接地保护在大接地电流系统中显得特别重要。
对3～6 kV 电网，采用中性点不接地或经消弧线圈接地或经高阻值接地的方式。
在这种电网中，当一相发生接地故障时，由于不能构成短路回路，接地故障电流往往比负荷电流小得多，所以，这种系统又叫小接地电流系统。
当小接地电流系统发生单相接地故障时，并不破坏系统线电压的对称性，系统还可以继续运行。
但为了防止故障扩大，当发现接地故障时，必须及时采取措施加以消除。
一般允许带着一点接地故障运行1～2 h 。
通常在小接地电流系统中，只装设一套绝缘监视装置。
只有在多出线的复杂电网才装设零序电流保护。
零序电流和零序电压的分布我们由对大接地电流系统的单相接地短路的分析可得(假如是A 相接地故障)I ·k0 1 3 I ·kA U ·k0 1 3 ( U ·kB U ·kC)式中I ·k0——故障点零序电流；I ·kA——故障相短路电流；U ·k0——故障点零序电压；U ·kB U ·kC——非故障相故障点电压。
零序保护原理
零序保护是电力系统中一项非常重要的保护措施，它主要用于保护电力系统中
的变压器、发电机、母线等设备，以及对接地故障的保护。
零序保护的原理是通过检测系统中的零序电流或零序电压，当系统中出现对地短路或其他故障时，可以及时地对故障进行切除，保护设备和系统的安全稳定运行。
首先，我们来看一下零序电流和零序电压的产生原因。
在电力系统中，当系统
中出现对地故障时，会导致系统中出现零序电流和零序电压。
这是因为对地故障会导致系统中的电流或电压不再平衡，从而产生了零序成分。
因此，通过检测系统中的零序电流和零序电压，可以及时地发现系统中的对地故障，从而实现对系统的保护。
其次，我们需要了解零序保护的工作原理。
零序保护主要是通过对系统中的零
序电流和零序电压进行检测，当检测到超过设定数值的零序电流或零序电压时，会启动保护动作，切除故障点，保护系统的安全运行。
同时，零序保护还可以与其他保护装置进行联锁，实现对系统的全面保护。
除此之外，零序保护还可以根据系统的特点进行不同的配置。
例如，对于变压器，可以采用零序电流保护和零序电压保护相结合的方式，以提高对系统的保护灵敏度和可靠性。
对于发电机，可以采用零序电流保护和零序差动保护相结合的方式，以实现对发电机的全面保护。
总的来说，零序保护是电力系统中一项非常重要的保护措施，它通过检测系统
中的零序电流和零序电压，实现对系统的全面保护。
在实际应用中，我们需要根据系统的特点进行合理的配置，以提高对系统的保护灵敏度和可靠性，保障设备和系统的安全稳定运行。
电力系统继电保护原理主讲教师：胡炎Email：yanhu@什么是电流保护电流保护主要是反应故障时电流量的不正常状态（增大）而动作的针对相间故障• 2.1 单侧电源网络相间短路电流保护• 2.2 电网相间短路的方向性电流保护针对接地故障• 2.3 中性点直接接地电网接地短路的电流保护• 2.4 中性点非直接接地电网单相接地的电流保护66kV及以下电压等级电网——小接地电流系统•中性点不接地•中性点经消弧线圈接地•中性点经电阻接地小接地电流系统发生单相接地时•故障点的电流很小•三相之间的线电压仍然保持对称，对负荷供电没影响•允许单相接地后继续运行1~2小时•单相接地后，其他两相的对地电压升高根号3倍，要求能选出接地线路并及时发出信号2.4 中性点非直接接地电网中单相接地故障的零序电压、电流及方向保护2.4.1 中性点不接地电网中单相接地短路的特点2.4.2 中性点经消弧线圈接地电网中单相接地短路的特点2.4.4 中性点不接地电网中单相接地的保护2.4.1 中性点不接地电网中单相接地短路的特点0150150033A D j B D B A A j C D C A A U U E E E e U E E E e −−−−==−==−= 0()/3d A D B D C D A U U U U E −−−=++=− 000A D B D B D C D C D I I U j C I U j C ωω−−−−−=== 03D I U C ϕω=三相对地电容电流的算术和非故障线路始端的零序电流非故障线路始端的零序电流为本身的电容电流，电容性无功功率的方向为母线流向线路0033I II U C ϕω=忽略负荷电流和电容电流在线路阻抗上的电压降，则全系统A 相对地电压均为零发电机出线端的零序电流为本身的电容电流，电容性无功功率的方向为母线流向线路。
特点与非故障线路相同0033f fI U C ϕω=故障线路始端的零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之和，电容性无功功率的方向为线路流向母线03D I U C ϕω∑=00033()II II I U C C ϕω∑=−由于线路的零序阻抗远小于对地电容的阻抗，可忽略不计，则全系统各点零序电压均等于故障点零序电压中性点不接地电网中的零序电流，就是各元件的对地电容电流单相接地时的零序等效网络中性点不接地电网单相接地故障特点在发生单相接地时，全系统都将出现零序电压。
