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高压输电线路保护及重合闸

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5.自动重合闸

5.自动重合闸


鉴于单母线或双母线的变电所在母线故障时会造成全停或部分停电的严 重后果，有必要在枢纽变电所装设母线重合闸。根据系统的运行条件， 事先安排哪些元件重合、哪些元件不重合、哪些元件在符合一定条件时 才重合；如果母线上的线路及变压器都装有三相重合闸，使用母线重合 闸不需要增加设备与回路，只是在母线保护动作时不去闭锁那些预计重 合的线路和变压器，实现比较简单。

重合闸时间：
• 起动元件发出起动指令后，时间元件开始记时，达到预定的延时后，发出 一个短暂的合闸脉冲命令。这个延时就是重合闸时间，它是可以整定的， 选择的原则见后述。

一次合闸脉冲：
• 当延时时间到后，它马上发出一个可以合闸脉冲命令，并且开始记时，准 备重合闸的整组复归，复归时间一般为15－25秒。在这个时间内，即使再 有重合闸时间元件发出的命令，它也不再发出可以合闸的第二个命令。此 元件的作用是保证在一次跳闸后有足够的时间合上（对瞬时故障）和再次 跳开（对永久故障）断路器，而不会出现多次重合。
对于重合闸的经济效益，可用无重合闸时，因停电 而造成的国民经济损失来衡量。
重合闸的不足之处
当重合于永久性故障上时的不利影响：
• 使电力系统再一次受到故障的冲击，对超高压 系统还可能降低并列运行的稳定性； • 使断路器的工作条件变得更加恶劣，因为它要 在很短的时间内，连续切断两次短路电流。油 断路器在采用重合闸以后，遮断容量将有不同 程度的降低。
根据重合闸控制断路器相数的不同，
• 单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸、分相重合闸。
重合闸的分类
目前在10kv及以上的架空线路和电缆与架空线的混合线路上，广泛采用 重合闸装置，只有在个别由于系统条件的限制，不能使用重合闸。例如：

电气系统继电保护第6章自动重合闸

电气系统继电保护第6章自动重合闸
ZJ3闭合，直流电源经回路7和10使合闸接触器HC励磁，使断路器合闸。由于 ZJ电流自保持线圈的作用，只要电压线圈被短时启动，便可保证使ZJ于合闸
过程中一直处于动作状态，从而使断路器可靠合闸。
• 如果线路上的故障是暂时性的，则断路器合闸后DL1打开，TWJ失磁， TWJ1打开，1SJ返回ZJ也因DL1打开而返回。ISJ返回后，1SJ1断开，电容C开 始经1R充电，大约经10～15s后，C两端充满电压，这一电路就自动复归，准
• 2、检查同步继电器的结构接线 • 检查同步继电器可用一种有两个电压线圈的电磁型电 压继电器来实现，其内部接线如图6.6所示。它的两组线圈 分别经电压互感器接入母线电压UB和线路电压UL，两组线 圈在铁芯中所产生的磁通ΦB、ΦL也方向相反。因此，铁芯 中的总磁通Φ∑为两电压所产生的磁通之差，也就是反映两 侧电源的电压差△U。
• (5）防止断路器多次重合于永久性故障的措施 在原理接线图中，若ZJ动作后，它的常开接点ZJ1、ZJ2、
ZJ3被粘住时，线路发生永久性故障，则当第一次重合闸后， 保护再次动作，使断路器断开，断路器跳开后，由于DL1又处 于闭合状态，若无防跳继电器TBJ，则ZJ被粘住的接点又会立 即启动HC，发出合闸脉冲，形成多次重合。为此，在原理图 中装设了防跳继电器TBJ。
③ 可以纠正由于断路器机构不良或继的基本要求： • (l）动作迅速
在满足故障点去游离（即介质恢复绝缘能力）所需的时间以及 断路器消弧室和断路器的传动机构准备好再次动作所而的时间的条 件下，ZCH装置的动作时间应尽可能短。 • 对于重合闸动作的时问，一般采用0.5～1.55s。 • (2）不允许任意多次重合
（5）手动合闸于故障线路不重合 当手动合闸于故障线路时，继电保护动作使断路器跳闸后，装 置不应重合。

高压输电线路的综合重合闸简介

高压输电线路的综合重合闸简介
电 力 系 统 继 电 保 护
5.4 高压输电线路的综合重合闸简介
南京信息工程大学
电气工程与自动化系
5.4 高压输电线路的综合重合闸简介
– 实现单相重合闸时，总是把实现三相重合闸的问题结合在一
起考虑，称为“综合重合闸”。
– 综合重合闸的接线，应考虑能实现只进行单相重合闸、三相 重合闸或综合重合闸以及停用重合闸的各种可能性。 – 基本原则：
单相接地短路跳单相，单相重合，重合不成功跳三相，不再重合；
相间短路，跳开三相；重合不成功，仍跳开三相，不再重合；
选相元件拒动时，能跳开三相并进行三相重合；
电力系统继电保护
5.4 高压输电线路的综合重合闸简介
闭锁非全相运行时可能误动作的保护；应有防止单相故障误跳三相的
措施
一相跳开，重合闸拒动时，应将其他两相自动断开 任两相跳闸后，应跳第三相 重合不成功后，加速跳三相 非全相运行中，又发生故障，有选择性的切除 操作机构不正常时，闭的完成
电力系统继电保护

输电线路自动重合闸的作用及基本要求输电线路三相一次自动重合闸资料课件

输电线路自动重合闸的作用及基本要求输电线路三相一次自动重合闸资料课件
详细描述
自动重合闸装置应具备适应不同运行 方式和故障情况的能力，能够在各种 情况下正确、可靠地动作，提高线路 的稳定性和可靠性。
03
路三相一次自重合 料
三相一次自动重合闸的原理
原理概述
三相一次自动重合闸是一种用于输电线路的自动 保护装置，其原理是当线路发生故障时，自动检 测并识别故障，然后迅速将线路断开并重新合上， 以提高供电可靠性。
改善系统运行方式
自动重合闸能够根据系统的运行状态和需要进行自动调整和优化，从而改善系统 的运行方式和稳定性。
在一些特殊情况下，如系统负荷过重或线路故障时，自动重合闸能够通过快速切 断故障线路来保护整个系统的安全稳定运行。
02
路自重合的本 要求
动作快
总结词
自动重合闸装置应迅速动作，缩 短故障线路的停电时间，提高供 电可靠性。
02
在单相接地、相间短路等故障情 况下，自动重合闸能够显著缩短 停电时间，提高供电的及时性和 可靠性。
提高供电可靠性
通过自动重合闸，可以大大减少因断 路器误动作或人工操作不及时等原因 造成的停电事故。
在一些瞬时性故障情况下，自动重合 闸能够成功地重新建立供电，避免了 因停电而造成的生产和生活的不便。
详细描述
在发生瞬时性故障时，自动重合 闸装置应尽快动作，快速恢复供 电，减少停电对用户造成的影响。
成功率高
总结词
自动重合闸装置应具有高成功率，确 保在大多数情况下能够成功重合闸。
详细描述
自动重合闸装置应具备较高的成功率， 在大多数情况下能够成功实现重合闸， 提高线路的可靠性。
适应性强
总结词
自动重合闸装置应具有较强的适应性， 能够适应不同的运行方式和故障情况。
用于实时监测线路的电流、电 压等参数，并将数据传输给装置。

电力系统继电保护 ——自动重合闸

电力系统继电保护 ——自动重合闸

2.
3. 4. 5. 6.
三、自动重合闸的分类


分类：
目的：1）保证并列运行系统的稳定性；2）尽快恢复瞬时故障元件的 供电，从而自动恢复整个系统的正常运行。
1.
根据重合闸控制的断路器所接通或断开的电力元件不同：线路重合 闸（10kV及以上，广泛采用）、变压器重合闸（后备保护动作时启 动）和母线重合闸（枢纽变电所）；
2.
双侧电源线路三相重合闸的最佳重合时间的概念
最佳重合时刻的条件：最后一次操作完成后，对应最终网络拓扑下 稳定平衡点的系统暂态能量值最小的时刻。
四、自动重合闸与继电保护的配合
1.
两种方式：（1）重合闸前加速保护；（2）重合闸后加速保护 前加速
主要用于35kV以下由发电厂或重要变电所引出的直配线路上，以便 快速切除故障，保证母线电压。 当任何一条线路上发生故障时，第一次都由线路始端保护瞬时无选 择性动作予以切除，重合闸以后保护第二次动作切除故障是有选择性
武汉理工大学自动化学院
唐金锐
tangjinrui@
自动重合闸
一、自动重合闸的作用及对它的基本要求 二、输电线路的三相一次自动重合闸 三、高压输电线路的单相自动重合闸 四、高压输电线路的综合重合闸简介
自动重合闸的作用及对它的基本要求
一、自动重合闸的作用 二、对自动重合闸的基本要求 三、自动重合闸的分类

二、单相自动重合闸的特点

故障相选择元件：电流选相、低电压选相、阻抗选相、相电流差突变 量选相

动作时限：除应满足三相重合闸时的要求（大于故障点灭弧时间、大 于断路器复归时间）外：

1）选相元件与继电保护以不同时限切除故障； 2）潜供电流对灭弧产生的影响：当故障相线路自两侧切除后，由于非故障相与断 开相之间存在有静电（通过电容）和电磁（通过互感）的联系，因此，虽然短路 电流已被切除，但在故障点的弧光通道中，仍然有电流。

220kV线路保护重合闸论文

220kV线路保护重合闸论文

浅谈220kV线路保护重合闸摘要:一般情况下,500kv变电所中220kv出线数目多,保护配置种类繁杂多样,通过对线路保护重合闸装置性能分析,讨论不同厂家装置的相互配合,结合现场运行情况,加强理解重合闸装置,并提出对整定单进行相应修改,更方便合理的适应运行要求,从而提高系统运行的可靠性和安全性。

关键词:220kv出线线路保护重合闸0 引言电力系统的运行经验表明,超高压输电线路故障大都是“瞬时性”的,因此,采取自动重合闸技术措施能够提高输电线路运行的可靠性。

目前,220kv及以上电压等级输电线路线路保护均按照双重化要求进行配置,但是,为了防止二次回路上的混淆,一般都要求仅用一套重合闸装置。

对于500kv变电所中220kv出线较多,不同时期投产的保护配置也不尽相同,两套重合闸装置之间的差异以及配合使用问题变得更加突出,产生许多新的问题,给运行人员日常工作带来了不便。

1 典型保护配置中重合闸的性能1.1 220kv线路保护的重合闸是按照线路配置的目前较常见的典型配置有csl100+rcs900,psl600+rcs900。

重合闸方式一般有单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸以及停用重合闸四种方式,可以通过控制字与切换把手进行相应的投退。

重合闸一般有保护启动或者开关位置不对应启动等,国内各大厂家对此都无太大的差异。

但在重合闸沟三跳回路以及不同厂家装置配合使用方面有一定的不同。

1.2 沟三跳回路的差异由于各种原因不需要选相跳闸时,沟通三跳触点闭合。

沟通三跳之后,任何故障,开关都将三跳不再重合。

有的线路保护本身具有重合闸功能,其重合闸退出并不代表线路重合闸退出,保护仍是选相跳闸的。

要实现线路重合闸停用,需将沟三闭重压板投上,表示沟三跳回路接通,保护不再选相跳闸,其沟三跳逻辑如图1所示:2 现场运行中重合闸相关问题2.1 现场中重合闸操作方法2.1.1 典型装置重合闸跳闸操作方法①重合闸方式开关“单重”位置;重合出口回路压板投入。

浅谈220kV线路保护重合闸


２ 线 路 重 合 闸 停 启 用 操 作 步 骤 分 析
２． 两 套 保 护 重 合 闸 方 式 切 换 特 点 １
３ 运 行 注 意 要 点
３１ ９ １保 护 的 “ 重 合 闸 ” 板 问 题 ． ３ 至 压
如 图 ２ 示 ， ３ 保 护 屏 上 的“ 重 合 闸 ” 板 Ｌ １ 所 ９１ 至 压 Ｐ ５有 ３个功 能 ： １ 单相跳 闸启动 ６ ３保护 装 置 的重合 闸； ２ 三相 跳 闸 ６ ３ （） ０ （） ０ 保
用 重合 闸功 能 。
２２ 线 路 重 合 闸 停 启 用 操 作 步６３ 护装 置 的重合 闸 。 （） ０保
ｌ
＋２ Ｖ ４
Ｐ Ｌ一 Ｓ ６３ ０ Ｇ
江苏 省 ２０ Ｖ 线路 重 合 闸的 正常运行 方 式为 ：０ 保 护屏 （ ２ｋ ６３ 重
１ 前 言
相 开 关 ， 于重 合 闸『 已退 出 ， 法 重合 Ａ相 开关 ， 由 土板 无 开关 三相 不
一
电力 系统特 别 是 高压 输 电线 路的 故障 ， 多数 是瞬 时 性故 障 ， 大 采用 自动 重合 闸装 置 ， 以使 系统故 障跳 闸后 很快 恢复 正 常运 行 ， 可
三主
Ｄｎ ｏｃ ｎ ｕｉｎｕ ｉ ｉｎｈｇ ｏｈ ａ ｇ ｇｅ ｚ ｇ ａ ｑ ｙｄ
浅谈 ２ ０ Ｖ线路保护重合 闸 ２ ｋ
高 俊
（ 征 供 电公 司 ， 苏 仪 征 ２ １０ ） 仪 江 １４ ０
摘 要： 分析 ２ ０ｋ ２ Ｖ线路保护重合闸实际运行 中现场停启用重合闸操作步骤 ， 并针对实际运行现状， 出运行注意要点 以及合理改进建议 。 提 关键词 ： 合闸； 式切换 ； 重 方 内重 合 把 手 有 效 ； 行 注 意 要 点 ； 运 建议

220kV线路保护配置及运行方式

220kV线路保护配置及运行方式概况220kV踏九线线路保护装置由两套独立的、配置相同保护功能的保护装置组成。

两套装置配置了光纤差动保护、零序保护、距离保护。

两套装置都带有重合闸功能，其中2号保护装置单相重合闸启用。

光纤差动保护输电线路保护采用光纤通道后由于通信容量很大所以往往做成分相式的电流纵差保护。

输电线路分相电流纵差保护本身有选相功能，哪一相纵差保护动作那一相就是故障相。

输电线路两侧的电流信号通过编码成码流形式然后转换成光的信号经光纤输出。

传送的信号可以是包含了幅值和相位信息在内的该侧电流的瞬时值，保护装置收到输入的光信号后先转换成电信号再与本侧的电流信号构成纵差保护。

纵联电流差动继电器的原理I CD312K=0.75K=0.6I0dzIdzI f许继差动特性四方差动特性本装置差动保护由故障分量差动、稳态量差动及零序差动保护组成。

差动保护采用每周波96点采样，由于高采样率，差动保护可以进行短窗相量算法实现快速动作，使典型动作时间小于20ms。

故障分量差动保护灵敏度高，不受负荷电流的影响，具有很强的耐过渡电阻能力，对于大多数故障都能快速出口；稳态量差动及零序差动则作为故障分量差动保护的补充。

比例制动特性动作方程如下：..I M I IN CDset（3）. I . . .M I K I IN MN （4）***************************************************************************** 讲解例子IdES M IMINNERTA TAKr(a) 系统图IqdIr(b) 动作特性ESM II NMNERESM II NMNTA TAIKTA TAIK(c)内部短路(d)外部短路图2-29 纵联电流差动保护原理设流过两侧保护的电流I M 、I N 以母线流向被保护的线路方向规定为其正方向，如图中箭头方向所示。

以两侧电流的相量和作为继电器的动作电流I d ，I d I M I N 。

输电线路自动重合闸的作用及基本要求 输电线路三相一次自动重合闸


（6）自动重合闸应能自动闭锁。
（7）自动重合闸装置动作后，应能自动复归，为 下一次动作做好准备。
（8）自动重合闸应能在重合闸动作后或重合闸 动作前，加速继电保护的动作。 （9）在双侧电源线路上实现重合闸时，由于两侧 均有电源，所以应考虑以下两个问题问题。 1、故障点的断电时间问题。 2、同步问题。
三、对输电线路自动重合闸装置的基本要求 （1）自动重合闸装置应ຫໍສະໝຸດ 作迅速，ARC动作时 间应尽可能短。
（2）在下列情况下，重合闸不应动作： 1）由值班人员手动操作或通过遥控装置将断路 器断开时，属于正常运行操作，重合闸不应动 作，不能将断路器重新合上。 2）手动合闸于故障线路时，继电保护动作使断 路器跳闸后，不应重合。
ARC动作成功的次数 重合闸成功率＝ ARC总动作次数
ARC正确动作参数 正确动作率＝ ARC总动作次数
二、自动重合闸装置的分类 1）按作用于断路器的方式，可分为三相重 合闸、单相重合闸和综合重合闸。 2）按重合闸动作次数，可分为一次重合闸 和二次重合闸。 3）按重合闸使用的条件，可分为单侧电源 线路重合闸和双侧电源线路重合闸。 4）按重合闸的实现方法，可分为电气式的 重合闸装置、晶体管式及集成电路式的重合 闸装置。
第一节 输电线路自 动重合闸的作用及 基本要求
第一节 输电线路自动重合闸的作用及基本要求
一、输电线路自动重合闸的作用 输电线路的故障按其性质可分为瞬时性故障和 永久性故障两种。 所谓瞬时性故障，主要是由雷电引起的绝缘子表 面闪络、线路对树枝放电、大风引起的短时碰线、 鸟害以及绝缘子表面污染等原因引起的短路，这 种类型的故障由继电保护动作断开电源，故障点 电弧便立即熄灭，绝缘强度重新恢复，故障自行 消除。
而永久性故障，主要是由倒杆、断线、绝缘子击 穿或损坏等原因引起的故障，这种类型的故障即 使断开电源，故障点的绝缘强度也不能恢复，故 障仍然存在，此时若重新合上断路器，又要被继 电保护装置再次断开。 自动重合闸装置就是将被切除的线路断路器 重新自动投入的一种自动装置。

RCS-93.1和PSL-602线路保护重合闸配合使用过程分析

ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
ＲＣ Ｓ －９ ３ ． １ 和Ｐ Ｓ Ｌ －６ ０ ２ 线 路保护重合 闸
配 合 使 用 过 程 分 析
吕静芸 牛 维 尚一伟 ｚ 刘 会飞 ，
开。
（ １ ） 将 断路器 机构压 力低 接点 接人保 护装 置对应 开人量 。 可以避 免非 预期 的长延 时重合 及 以后的 多次重 合 。 如果 断路器 压力 正常 ， 不 影响正 常 的一次 重 合。 （ ２ ） 用 叭胡 的常开接 点实 现多相 故 障闭锁 单相重 合 。 即三相 跳 闸位置继 电 器 常开 接点 串联 后再 于单 重 方式切 换 开关 接点 相 串联 ， 接 人“ 闭锁 重合 ” 开入 量。 在 单重 方 式下 ， 打压 期 间如果 断路 器保 护 ， 零 序Ｉ Ｖ段保 护 或ＲＣ Ｓ － ９ ３ ｌ 后 备 保 护三跳 ， 则可 以避免 非预期 的长延 时重合 。 如果上述 保护未 动作 ， 则第 一次 非 预期 的长延 时重合 到故 障后 ， 保护 会三相 跳 闸 ， 就 会避免 以后 可能 的多 次非预 期的 长延 时重合 到故 障 。 ２ ． ２ Ｐ Ｓ Ｌ 一 ６ ０ ２ 中重合 闸 的使 用 ２ ． ２ ． １断 路器 检修 工作 中存 在 的 问题 该装置 同样设有 两个启动 重合 闸的回路 ： 保护启 动和 断路器位置 不对应 启 动 其 中保 护启动 重合 闸设有保 护 单跳启 动重 合闸 ， 三跳 启动 重合 闸两 个开人 量， 这两 个开人量 要求来 自跳 闸重 动继 电器 ， 即断路器 跳闸后 立 即返回 。 重合 闸 在 该接 点 闭合 又 返 回时启动 。 不对应启 动重合 闸主要用 于断路其偷 跳 ， 装 置利用 三个月叭 盯的接 点启动 重合 闸 ， 二 次 回路 设计保证 手跳 断路器 时通 过 闭锁 重合 闸开人端 子将重合 闸放 电。 单跳还 是三跳 靠三 个 分相跳 闸位 置接 点 的状 态 来 区分 。 ２ ． ２ ． ２解 决 方法 （ １ ） 将 断路器压力 低启 动的继 电器常 闭接 点或合 闸回路 电源监视 常 闭接 点 分别 接人保 护“ 压力低 ” 或“ 闭锁 重合 ” 回路 ， （ ２ ） 在断 路器检修 期 间 ， 可将 重合 闸 置 为停用 方式 ； （ ３ ） 需 要停控 制和 保护直 流 电源 时 ， 先 停保 护 电源 ， 再停 控制 电 源， 恢 复时 顺序 相反 ； （ ４ ） ＲＣ Ｓ － ９ ３ ｌ 保护 接人 断路 器“ 控 制把 手合 后接 点” ， 在 断路 器 检修 期 间， 该 接点不 通 ， 重 合闸 充不上 电， 防止 了非预 期合 闸 。 ２ ． ３ 两 套重合 闸 同时使 用 当两套重合 闸 同时使 用时 ， 有观点认 为两套 重合 闸同时使用 可能带 来两套 重合 闸先 后重合 到故 障上 或者 因相互 闭锁而 发不 出重合 令 的危 险。 事 实上 ， 对 双微 机保护 配置而言 ， 正 常 隋况下 ， 由于 两套 重合 闸整 定时 间相等 ， 计 时误差不 大， 因此 两套 重合 闸 合 闸脉冲 是 重叠 的 。 即使 由于 软件 设计 上 的差 别 ， ＲＣ Ｓ － ９ ３ １ 和Ｐ ｓ Ｌ ＿ ＿ ６ Ｏ ２ 两套 重合 闸脉冲不 完全重 叠 。 对 断路 器而 言 ， 相 当于一 个重合 闸 脉冲 ， 只不 过略 有延 长而 已 。
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二、国内主要保护厂家生产的110kV线路保护介绍
南瑞继保：RCS-941A 包括完整的三段相间和接地距离保护、四段零序 方向过流保护和低周保护；不对称相继速动保护、双回线相继速动保护、 装置配有三相一次重合闸功能、过负荷告警功能、频率跟踪采样功能； 装置还带有跳合闸操作回路以及交流电压切换回路。
北京四方：CSC-161A 包括三段相间距离和三段接地距离保 护、PT断线后的两段过流保护、不对称相继速动保护、双回 线相继速动保护、过负荷保护、三相一次重合闸、三相操作 回路、电压切换回路。
90 arg 90 I m Z set U m
当电压二次回路发 生断线时，闭锁距 离保护，以防止保 护误动
用于出口跳闸
a:距离保护的启动元件
作用：启动测量元件 闭锁作用
要求：启动元件要能够灵敏、可靠的反映 各种类 型的故障
在故障切除后应尽快返回 在系统正常运行和发生异常情况时，启动 元件均不反应
b:距离保护的测量元件
三个阻抗意义和区别
（1）测量阻抗:加入继电器的电压 与电流的比值 Zm （2）整定阻抗:继电器安装点到保护 范围末端的线路阻抗Zset
方式一
方式二
. . . .
方式三：微机型继电保护中的自产零序电流：3 I 0 I A I B I C
4）阶段式零序电流保护
(一)零序电流速断保护(零序Ⅰ段保护)
(二)零序电流限时速断保护(零序Ⅱ段保护) (三)零序过电流保护(零序Ⅲ段保护)
（一）零序电流速断保护(零序Ⅰ段)
• 无时限零序电流速断保护工作原理与无时限电流速断保护 相似，靠整定零序电流的大小来获得选择性。 • 整定原则1：躲过下一条线路出口处单相接地或两相接地 时可能出现的最大3倍零序电流，即
–距离保护实际上是测量保护安装处至故障点之 间的阻抗大小，有时又称为阻抗保护。 –当故障点在保护范围以内时， Z l Z set 时 保护动作 –当故障点在保护范围以外时， Z l Z set 时 保护不动作
2）距离保护的主要组成元件 用来测量保护装置 当被保护线路发生故障
短路故障的方向
零序过电流保护的时限特性
T2
6 5 4
T1
3
2
1
t
相间保护
t6
t5
t4
零序保护
t 06
t3
t 05
t 04
t2 t1
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 • 在多电源的大接地电流系统中，为保证选 择性，要安装零序功率方向元件，构成方 向性零序电流保护。 • 构成方向性零序电流保护时应注意的问题：
灵敏性： 要求最小保护范围≥（15%～20%）l
（二）零序电流II段保护
• 整定原则：与相邻线路的零序电流Ⅰ段配合
• 动作时限：比下一条线路零序电流Ⅰ段保护的 动作时限大一个时限级差
t
（三）零序电流III段保护
作用 : 用于本线路接地故障的近后备保护和相邻元 件(线路、母线、变压器)接地故障的远后备保护 在本线路零序电流I、II段保护和相邻元件 的零序保护拒动时，依靠它来切除故障 整定原则1：躲开下一条线路出口处相间短路所出现 的最大不平衡电流 整定原则2：与下一条线路的零序Ⅲ段保护相配合， 即本保护零序Ⅲ段的保护范围相邻线路上零序Ⅲ 段保护的保护范围 取二者最大值
• 保护安装处零序电流与零序电压的相位关 系： –正方向接地故障时，零序电流超前零序 电压95°～110° –反方向接地故障时，零序电流滞后零序 电压70° ～ 85°
5）对零序电流保护的评价
• • • • • •
优点： 1.零序过电流保护的灵敏度高 2.受系统运行方式的影响要小 3.不受系统振荡和过负荷的影响 4.方向性零序电流保护没有电压死区 5.简单、可靠
• 全阻抗元件的动作特性
–以保护安装点为原点，以整定阻抗Zset为半径 的圆。 –特点：没有方向性
jX
Z set
0
R
• 比幅式
Z m Z set
jX
U m I m Z set


Z set
0
R
• 比相式
Z set Z m 90 arg 90 Z set Z m

缺点： 1.对短线路或运行方式变化很大时，保护 往往不能满足要求 2.单相重合闸的过程中可能误动 3.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
四、地方电网输电线路的距离保护
1）输电线路距离保护原理构成
• 距离保护是利用短路时电压、电流同时变化的特征，测量 电压与电流的比值，反应故障点到保护安装处的距离而工 作的保护。
•
的求取： 故障点：本线路末端 故障类型 ：两相接地和单相接地 按最大运行方式考虑，即系统的零序等 值阻抗值最小
• 整定原则2：躲断路器三相触头不同时合闸 时产生的最大3倍零序电流，即
的求取： 计算两相先合时的零序电流 计算两相先合时的零序电流 取二者较大值
整定值应选取原则（1）和（2）中较大者。原则 （2）所得定值一般较大，保护范围缩小，灵 敏度降低，此时可考虑使Ⅰ段带一小的延时 （0.1s）躲开不同时合闸时间。
国电南自：PSL 620C系列数字式线路保护装置是以距离保护 、零序保护和三相一次重合闸为基本配置的成套线路保护装 置，并集成了电压切换箱和三相操作箱。
三、地方电网输电线路的零序保护
1）中性点直接接地系统输电线路零序保护原理构成
我国电网中性点接地方式分两大类三种形式： 中性点直接接地系统：110KV及以上电压等级系 统、380V低压用电系统 中性点非直接接地系统：60KV及以下配电系统
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由规程规定可知，110kV输电线路可根据电网情况配 置全线速动保护（如光差保护）、阶段式相电流和零序 电流保护、阶段式相间和接地距离保护、采用简单三相 一次重合闸或经同步检定和无电压检定的三相重合闸方 式。 根据目前贵州电网主流配置情况，我们今天重点学习 的是110kV输电线路的阶段式零序电流保护、阶段式相 间和接地距离保护及自动重合闸功能。
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中性点不接地 中性点经消弧线圈接地
因此， 110kV输电线路存在于中性点的直接接地方 式电网中，由此能通过零序电压、电流滤过器采集零 序分量构成的基于电网零序网络计算的阶段式零序电 流保护
2）零序分量特点
a: 零序电压：故障点零序电压最高，离故障点越远，零 序电压越低，变压器中性点接地处为零。
b: 零序电流 分布：与变压器中性点接地的多少和位置有关； 大小：与线路及中性点接地变压器的零序阻抗有关。
c :零序功率 分布：短路点零序功率最大； 方向：对于发生故障的线路，两端的零序功率方向为线路→母线。
d:零序电压与电流的相位关系 正方向故障
d:零序电压与电流的相位关系 反方向故障
3）零序电压、电流滤过器
a.零序电压滤过器 零序电压滤过器就是取出零序电压的工具。零序电压滤过器有四种形 式，一是三个单相电压互感器的副方绕组接成开口三角形绕组构成零序电 压滤过器；二是三相五柱式电压互感器二次侧的开口三角形绕组零序电滤 过器；三是接于发电机中性点的电压互感器；四是微机型继电保护中自产3 倍零序电压（直接计算）。
•由上图我们可以看到跨区域、区域电网和地方电网故障后 造成的后果是不一样的，这也就决定了其输电线路保护配置 是根据其在电网中的重要性来安排的，我们本次课程主要是 针对地方电网的110kV输电线路保护讲授相关原理及应用， 其采用的原理是与电网的要求息息相关的，我们来看案例2 中英国电网的132kV输电线路配置了一个电流反时限保护， 这是英国电网的特点决定的；同样，在中国，根据我们电网 特点制定的《继电保护和安全自动装置技术规程-GB/T 14285—2006》规定：
–在多电源大接地电力系统中，每个变电站至少 有一台变压器中性点直接接地，以防止单相接 地短路时，非故障相产生危险的过电压。
–在零序电流保护正方向中有中性点接地的变压 器情况下，不管被保护线路的对侧有无电源， 为了防止保护的灵敏度过低或者动作时间过长， 就须采用方向性零序电流保护。
零序电流保护+ 零序功率方向继电器= 方向性零序电流保护
a）三单相式
b）三相五柱式
c）用接于发电机中性点的电压互感器
d）内部合成零序电压 (自产3倍零序电压)
a.零序电流滤过器 零序电流滤过器就是取出零序电流的工具。零序电流滤过器有三种形 式，一是将三相电流互感器二次侧同极性并联，构成零序电流滤过器；二 是用于电缆引出的线路的零序电流互感器；三是微机型继电保护中自产3倍 零序电流（直接计算）。
（3）动作阻抗:继电器刚好动作时，加入 继电器的电压和电流的比值Zop
由于以下因素，测量阻抗将偏离线段BC：
（1）TA、TV有相位误差
（2）短路点有过渡电阻 仅把线段BC作为动作区保护会拒动。
解决办法：扩展动作区。
常见的阻抗元件特性 全阻抗元件
方向阻抗元件 偏移阻抗元件 四边形阻抗元件 多边形阻抗元件
8.28大停电后 的伦敦 几名游客由于 停电被滞留在 半空中
• 为何要单独提出美加2003.8.14大停电、伦敦“2003.8.28” 大停电两个案例，因为这两个案例对于我们将要讲述的高压 输电线路保护及重合闸原理及应用课程有直观的教育意义， 也给大家学好继电保护指出方向，也就是要了解电网的特性， 熟悉电网的结构，从而知道继电保护为何物，为什么要配置 各种各样的原理复杂的保护，配置的依据是什么，各种保护 的原理分析的逻辑基础是什么； • 美加2003.8.14大停电事故是由于区域超高压电网输电线路短 路跳闸后潮流变化造成系统稳定破坏而导致重大电网事故； 而伦敦“2003.8.28” 大停电是由于地区电网线路保护配置 了1个错误参数的反时限继电器而导致的一般电网事故；我们 由此看出，高压输电线路的保护配置直接关系到电网的安危， 其配置的原则也与电网的规模和结构有关；