34 单相接地与零序过电流保护

2011年莱钢职业技能鉴定统一试卷电工(维修电工)高级工理论知识合并卷一、填空题（请将正确答案填在横线空白处，每题1分，共109分）1.>按照重合闸和继电保护的配合方式可分为( )加速保护，重合闸后加速保护和()。

答案：重合闸前；不加速保护2.>通常三相一次自动重合闸装置由( )元件、()元件、()一元件和()元件四部分组成。

答案：启动；延时；一次合闸脉冲；执行3.>晶体三极管工作在放大状态时,发射极加( )电压,集电极加( )电压。

答案：正向反向4.>串联稳压电路应包括这样五个环节：( )、( )、( )、()和()。

答案：整流滤波；取样；基准；放大；调整5.>在串联稳压电路中,如果输入电压上升,调整管压降( )，才能保证输出电压()。

答案：跟着上升；不变6.>不得将运行中变压器的( )保护和( )保护同时停用。

答案：瓦斯；差动7.> 基本逻辑门电路有( )、( )和( )，利用此三种基本逻辑门电路的不同组合，可以构成各种复杂的逻辑门电路。

答案："与"门；"或"门；"非"门8.>在数字电路中，用来完成先"与"后"非"的复合逻辑门电路叫( )。

答案："与非"门电路9.>变压器差动保护比较的是各侧电流的( )。

答案：向量和10.>自动重合闸装置是将( )后的断路器( )的装置。

答案：跳闸；自动投入11.>当高压电动机发生单相接地其电容电流大于( )时，应装设接地保护，可作用于( )或( )。

答案：5A；信号；跳闸12.>自动重合闸装置一般采用由( )位置与( )位置不对应时启动的方式。

答案：操作把手；断路器13.>自动重合闸装置动作后应能( )，准备下次动作。

答案：自动复位14.> ( )是指直接用于完成生产任务，实现工艺过程所消耗的时间。

风电场35kV集电线路单相接地联跳主变低压侧原因分析及现场处理作者：吴益航来源：《科技视界》2018年第24期【摘要】随着经济的不断发展，在现阶段的能源使用我国越来越开始推广清洁能源，而风能就是一种优质的清洁可再生能源，为此越来越受到重视，我国风能储备丰富，开发利用潜力巨大。

在“十一五”计划期间，我国的风电取得非常迅速的发展，自2005起，我国风电机组总装机连年翻番。

但是在风电生产运行过程，也存在一些困扰。

比如35kV集电线路单相接地故障频发，甚至出现越级联跳主变低压侧的问题。

【关键词】风电场35kV集电线路；单相接地；联跳主变低压侧中图分类号： TM614 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）24-0026-002DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2018.24.013【Abstract】With the continuous development of economy，China’s energy use at the present stage is increasingly promoting clean energy， and wind energy is a kind of high-quality clean renewable energy. Therefore， more and more attention is paid to wind energy reserves in China，with huge potential for development and utilization. During the 11th five-year plan period，China’s wind power achieved very rapid development. Since 2005，China’s total installed wind power units have doubled year by year. However， there are some problems in the process of wind power production and operation. For example， the single-phase grounding fault of 35kV collector circuit is frequent， and even the problem of overstep main transformer low voltage side appears.【Key words】Wind farm 35kV collector circuit； Single phase grounding； Double jump main transformer low pressure side0 引言随着我国《可再生能源法》的正式颁布以及实施，为我国风力发电企业投资提供了保障，更好的对风电产业在电网中的接入、电量的收购以及电价的分摊和结算等不同方面进行分析，更好的帮助风电产业在我们国家的发展和使用，真正的做到可持续发展战略的实践。

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。

接地距离保护须与零序电流保护共同配合才能构成完整的接地保护一、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,利用这些电气量构成保护接地短路的继电保护装置统称为零序保护。

三相星形接线的过电流保护虽然也能保护接地短路,但其灵敏度较低,保护时限较长。

采用零序保护就可克服此不足,这是因为:正常运行和发生相间短路时,不会出现零序电流和零序电压,因此零序保护的动作电流可以整定得较小,这有利于提高其灵敏度;Y/△接线降压变压器,△侧以后的故障不会在Y侧反映出零序电流,所以零序保护的动作时限可以不必与该种变压器以后的线路保护相配合而取较短的动作时限。

1.当电流回路断线时,可能造成保护误动作。

这是一般较灵敏的保护的共同弱点,需要在运行中注意防止。

就断线机率而言,它比距离保护电压回路断线的机率要小得多。

如果确有必要,还可以利用相邻电流互感器零序电流闭锁的方法防止这种误动作2.当电力系统出现不对称运行时,也要出现零序电流,例如变压器三相参数不同所引起的不对称运行,单相重合闸过程中的两相运行,三相重合闸和手动合闸时的三相断路器不同期,母线倒闸操作时断路器与隔离开关并联过程或断路器正常环并运行情况下,由于隔离开关或断路器接触电阻三相不一致而出现零序环流,以及空投变压器时产生的不平衡励磁涌流,特别是在空投变压器所在母线有中性点接地变压器在运行中的情况下,可能出现较长时间的不平衡励磁涌流和直流分量等等,都可能使零序电流保护启动.另外，零序保护一般分为三段或四段。

零序保护的 II 段是与保护安装处相邻线路零序保护的 I 段相配合整定的，它不仅能保护本线路的全长，而且可以延伸至相邻线路二、距离保护是反映短路点至保护安装处距离长度的，动作时限是随短路点距离而变的阶段特性，当短路电流大于精工电流时，保护范围与通过保护的电流大小无关。

距离保护测量的是阻抗值。

距离保护一段不受系统运行方式变化影响。

其余各段受运行方式变化影响也较小，躲开负荷电流的能力较大，因而它对运行方式的适应能力较强。

接地系统中反时限零序过电流保护1. 引言1.1 介绍反时限零序过电流保护的背景和意义反时限零序过电流保护是电力系统中一种重要的保护装置，其作用是在发生接地故障时及时检测并切除故障，保护系统设备的安全运行。

在现代电力系统中，接地故障是一种常见的故障类型，可能会导致设备损坏甚至触发系统故障，给电网运行带来不利影响。

引入反时限零序过电流保护是保障电网安全稳定运行的重要举措。

反时限零序过电流保护的背景可以追溯到电力系统的初期阶段，当时人们对于接地故障的处理主要依靠人工巡检和手动操作，效率低下且存在很大安全隐患。

随着科技的发展和电力系统的不断完善，人们逐渐意识到了引入自动化保护装置的必要性，其中反时限零序过电流保护就是其中之一。

具体来说，反时限零序过电流保护通过检测系统中的零序电流并与设定数值进行比较，当零序电流超过设定值时，保护装置将发出信号，切断系统的供电，从而实现对接地故障的快速响应。

这种保护装置在保障设备安全运行的也提高了电力系统的可靠性和稳定性，减少了电网故障对生产和生活带来的影响。

2. 正文2.1 反时限零序过电流保护的工作原理反时限零序过电流保护是一种在接地系统中广泛应用的保护装置，它主要通过检测电网中的零序过电流来实现对接地设备的保护。

其工作原理主要基于对电网中零序电流进行监测和判断，当电网中出现零序过电流时，保护装置会根据预设的逻辑和参数进行动作，从而及时切断电路，防止电气设备受到损坏。

通过以上工作原理，反时限零序过电流保护能够有效地保护接地系统，避免发生故障造成的损失，提高电网的稳定性和可靠性。

其自身具有响应速度快、动作可靠等特点，使其在接地系统中得到广泛应用。

2.2 保护装置的设置参数根据接地系统中反时限零序过电流保护的特点和工作原理，保护装置的设置参数需要根据具体的系统情况来进行调整。

在设置参数时，需要考虑以下几个重要因素：1. 触发电流设定值：反时限零序过电流保护的触发电流设定值应该根据系统的负荷特性、故障电流大小和系统容量来确定。

零序电流保护优点零序电流保护 零序电流保护指利用接地时产生的零序电流使保护动作的装置，叫零序电流保护。

在电缆线路上都采用专门的零序电流互感器来实现接地保护。

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，利用零序电流分量构成保护，可以作为一种主要的接地短路保护。

零序过流保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分量产生，所以它有较好的灵敏度。

零序电流保护优点 （1）结构与工作原理简单，正确动作率高于其他复杂保护。

（2）整套保护中间环节少，特别是对于近处故障，可以实现快速动作，有利于减少发展性故障。

（3）在电网零序网络基本保持稳定的条件下，保护范围比较稳定。

  （4）保护反应于零序电流的绝对值，受故障过渡电阻的影响较小。

  （5）保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，所以保护延时段灵敏度允许整定较高。

零序电流保护对比优点 （1）零序电流保护比相间短路的电流保护有较高的灵敏度。

（2）零序过电流保护的动作时限较相间保护短。

（3）零序电流保护不反应系统振荡和过负荷。

（4）零序功率方向元件无死区。

副方电压回路断线时，不会误动作。

（5）接线简单可靠 三段式零序电流保护的优点 1、相间短路的过电流保护是按照大于负荷电流整定，继电器的起动电流一般为5-7安，而零序过电流保护按照躲过不平衡电流的原则整定，其值一般为2-3安，由于发生单相接地短路时，故障相的电流与零序电流3Io相等，因此，三段式零序过电流保护的灵敏度高。

2、相间短路的电流速断和限时电流速断保护直接受系统运行方式变化的影响很大，而三段式零序电流保护受系统运行方式变化的影响要小得多。

3、当系统中发生某些不正常运行状态时，例如系统振荡，短时过负荷等，三相是对称的，相间短路的电流保护均将受到它们的影响而可能误动作，因而需要采取必要的措施予以防止，而三段式零序电流保护则不受它们的影响。

【判断题】1、电动机堵转保护采用反时限动作特性构成。

0(1.0分)（对）【判断题】2、电流速断保护主要用于容量为小于2MW的电动机。

0(1.0分)（对）【判断题】3、对中性点不接地系统，发生单相接地故障时故障线路零序电流等于各非故障线路对地电容电流之和，由此可以实现基于零序电流大小选出故障线路。

0(1.0分)（对）【判断题】4、分立元件构成的继电保护二次接线图，展开式原理图中交流电压回路采用的数字组为400-599。

0(1.0分)（对）（错）【判断题】5、三段式电流保护中定时限过电流保护构成线路的后备保护。

0（1.0分）（对）【判断题】6、采用二次谐波制动原理的变压器差动保护，当任—相差动回路电流的二次谐波含量满足制动判据时即闭锁保护称为分相制动。

0(1.0分)（错）【判断题】7、电流互感器—次绕组和二次绕组的极性通常采用减极性原则标注。

0(1.0分)（对）【判断题】8、变压器励磁涌流呈非正弦特性，波形不连续，出现间断角。

0(1.0分)（对）【判断题】9、二次设备及其相互间的连接电路称为二次系统或二次回路。

0(1.0分)（错）【判断题】10、变压器电流速断保护动作电流按躲过变压器负荷侧母线短路时流过保护的最大短路电流，并躲过最大负荷电流整定。

0(1.0分)（错）【判断题】11、对电缆线路，零序电流通常采用零序电流互感器取得。

0(1.0分)（对）【判断题】12、电动机电流速断保护低定值按照躲过外部故障切除后电动机的最大起动电流，以及外部三相短路故障时电动机向外提供的最大反馈电流整定。

0(1.0分)（对）【判断题】13、微机保护通过A/D获得输入电压、电流的模拟量的过程称为采样。

0(1.0分)（对）【判断题】14、当继电保护或断路器拒动，后备保护切除故障时保证停电范围尽可能小是指保护具有较好的选择性。

0(1.0分)（对）【判断题】15、变压器油箱内故障包括引出线的套管闪络故障、—相绕组匝间短路及绕组与铁芯之间的单相接地故障等。

1、接地电流和零序电流的概念基本一致。

但稍有差别。

零序电流保护具体应用是让三相导线一起穿过一零序C.T，利用这个C.T来检测三相的电流矢量和，即零序电流Io，IA+IB ＋IC=IO，当线路上所接的三相负荷完全平衡时(无接地故障，且不考虑线路、电器设备的泄漏电流)，IO=0；当线路上所接的三相负荷不平衡，则IO=IN，此时的零序电流为不平衡电流IN；当某一相发生接地故障时，必然产生一个单相接地故障电流Id，此时检测到的零序电流IO=IN+Id，是三相不平衡电流与单相接地电流的矢量和。

2、楼主，你的理解有错误，系统正常运行和发生相间短路时，是不会出现零序电流的，只有系统发生接地故障，才会产生零序电流(同时也有零序电压和零序功率出现)。

3、楼主，你的理解还有错误，那不是零序电压互感器，那是将电压互感器接成Y0/Y0/△接法，二次侧的开口三角形用来进行系统的绝缘监察。

为什么要同时应用零序电流互感器和开口三角呢，是为了小电流接地选线的准确性。

请看详细说明：绝缘监察装置利用接于公用母线的三相五柱式电压互感器，其一次线圈均接成星形，附加二次线圈接成开口三角形。

接成星形的二次线圈供给绝缘监察用的电压表、保护及测量仪表。

接成开口三角形的二次线圈供给绝缘监察继电器。

系统正常时，三相电压正常，三相电压之和为零，开口三角形的二次线圈电压为零，绝缘监察继电器不动作。

当发生单相接地故障时，开口三角形的二次端出现零序电压，电压继电器动作，发出系统接地故障的预告信号。

这是以前常规变电所使用最多、应用最广泛的绝缘监察装置，其优点是投资小，接线简单、操作及维护方便。

其缺点是只发出系统接地的无选择预告信号，不能准确判断发生接地的故障线路，运行人员需要通过推拉分割电网的试验方法才能进一步判定故障线路，影响了非故障线路的连续供电，不能满足日益发展的城乡经济对供电可靠性的要求。

基于上述原因，我国从50年代末就开始研制小电流接地自动选线装置，提出了多种选线方法，并开发出了相应的各种装置。