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零序掩护原理概述

作者:亚博app下载链接 时间:2021-08-25 11:56
本文摘要:110kV及以上电压品级的电网均为中性点直接接地电网。统计讲明,在中性点直接接地电网中,接地故障占总故障次数的90%左右。中性点直接接地电网发生接地短路时,将泛起零序电流和零序电压。使用这些特征电气量可组成掩护接地短路故障的零序电流掩护。 带偏向和不带偏向的零序电流掩护是简朴而有效的接地掩护方式。它主要由零序电流滤过器、电流继电器、零序偏向继电器及与收发信机、重合闸配合的逻辑电路组成。

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110kV及以上电压品级的电网均为中性点直接接地电网。统计讲明,在中性点直接接地电网中,接地故障占总故障次数的90%左右。中性点直接接地电网发生接地短路时,将泛起零序电流和零序电压。使用这些特征电气量可组成掩护接地短路故障的零序电流掩护。

带偏向和不带偏向的零序电流掩护是简朴而有效的接地掩护方式。它主要由零序电流滤过器、电流继电器、零序偏向继电器及与收发信机、重合闸配合的逻辑电路组成。1、3I0和3U0的取得对于传统的模拟式掩护,3I0、3U0一般都是外接的,生长到了数字式掩护时,变为可以由接入掩护装置的三相电流和三相电压自产。(1)3I0的取得 外接3I0是通过零序电流滤过器获得的。

如图,将三相电流互感器极性相同的二次端子毗连在一起,就组成了零序电流滤过器。流入继电器的电流为:3I0=Ia+Ib+Ic。自产3I0是在软件中获得的,微机掩护将输入的三相电流在软件中相加就可以获得3I0。现在许多微机掩护上述两种方法都接纳,且使用两种方法获得的3I0举行自检。

可是无论使用哪种方法取得3I0,当电流回路断线,都有可能造成掩护误行动。(2)3U0的取得自产3U0也是在软件中将输入的三相电压相加,即:3U0=Ua+Ub+Uc。外接3U0是从PT开口三角处取得。如图,三角形开口输出电压就是三相电压之和,也即3U0。

由于平时没有零序电压,取外接零序电压时,回路接线错误与断线不易发现。所以微机掩护均接纳了自产3U0方式,只管制止接入PT开口三角电压。

2、中性点直接接地系统的零序掩护(1)零序电流与零序电压由故障分析可知(详见历史记载13),在零序网络中,只在故障点存在零序分量电源。故障点零序电压最高,离故障点越远零序电压越低,零序电流由故障点流向中性点。正偏向发生接地故障,掩护安装在M侧,K点为接地故障点。序网图如下图所示,可得:U0 = - I0ZM0可见,零序电压与零序电流间的角度只和掩护安装处“背后”一侧的零序阻抗角(一般取70°)有关。

所以零序电压滞后零序电流110°。反偏向发生接地故障,凭据零序序网图,同理可得:U0 = I0( ZMN0+ ZMN0)可见,反偏向故障时,零序电压超前零序电流70°,超前的角度是掩护安装处正偏向等值零序阻抗角。由此可见,正、反偏向接地故障时,零序电压与零序电流间的角度关系正好相反,相差180°。

可以用以区分正反偏向接地故障。零序功率偏向继电器也就是基于这个原理,组成了零序偏向电流掩护。

如相量图所示,将I0牢固在0°,那么当U0为-110°时,零序功率偏向继电器将事情在最敏捷的区域,这个角度也称之为最大敏捷角。在最大敏捷角双方扩展不大于90°的规模内,都为反映正反向接地故障的零序功率继电器的行动区。

(2)零序电流掩护零序电流掩护通常接纳三段式或四段式。三段式零序电流掩护由零序电流速断(I段)、限时零序速断(II段)、零序过电流(III段)组成。

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I.零序电流速断零序I段的整定遵循如下原则:(a)I段的行动电流应躲过被掩护线路末了发生单相或两相短路接地时,可能泛起的最大零序电流。(b)躲过由于断路器三相触头差别时合闸所泛起的最大零序电流。(c)对于220kV以上电压品级的线路,当接纳单重和综重是,会泛起非全相运行状态,可能发生较大零序电流。

如果I段定值设的较低,单重时容易误行动,如果设的较高,则缩小了掩护规模。为此,通常设置两个零序I段掩护定值。其中较大的称为“不敏捷I段”,用于全相运行下的接地故障,按(a)(b)整定;较小的称为“敏捷I段”,用于全相运行下的接地故障。

正常运行时,投入“敏捷I段”定值,在线路第一次故障瞬时行动后,如果单相重合闸,则将其自动闭锁,并自动投入“不敏捷I段”定值,按躲开非全相震荡的零序电流运行,用来掩护非全相运行状态下的接地故障。II.限时零序电流速断零序II段能掩护本线路全长,以较短实现切除接地故障。其行动电流与下一段线路的零序I段配合,比其打一个时限级差0.5s。

III.零序过电流零序III段掩护可作为相邻元件故障的后备掩护,其一次电流定值不凌驾300A,应根据躲过最大不平衡电流来整定。3、中性点不接地系统的零序掩护(1)零序电流与零序电压在中性点不接地电网中,用集中电容表现电网三相对地电容,并设负荷电流为零,个相对低等值集中电容相等。正常运行时,电源和负载都是对称的,故无零序电压和零序电流。

当电网中发生了单相接地故障时,三相电压差池称,泛起零序电压。当A相接地时,凭据故障分析的知识,可知BC两相对地电压升高了√3倍,零序电压3U0是正常A相电压的3倍,偏向相反。下面分析零序电流,由于Ua=0,那么各条线路A相对地电容电流Ia(c)=0,B、C相的电容电流Ib(c)、Ic(c)则经大地、故障点、故障线路、电源组成回路,所以泛起了零序电流。

由图可见,各线路的电容电流从A相流入后,又划分从B相C相流出。由此可得出一下结论,并以此为依据组成中性点不接地电网的零序掩护:非故障线路零序电容电流,数值即是自己的对地电容电流,偏向由母线流向线路,零序电流超前零序电压90°。故障线路始端的零序电流,数值即是整个电网非故障元件的零序电流之和,偏向由线路流向母线,零序电流之后零序电压90°。(2)中性点不接地电网的单相接地掩护 中性点不接地电网发生单相接地,由于故障点电流很小,三相电压任然对称,对切合供影戏响小,因此一般情况下允许继续运行1~2小时。

要求掩护装置发信号,而不必跳闸。A、绝缘监测装置 使用单相接地时泛起零序电压的特点来组成的,过电压继电器接在开口处,来反映系统的零序电压,并接通信号回路。

正常运行时无零序电压,发生单相接地时,开口三角有零序电压输出,使继电器行动并发信号。绝缘检测装置接与发电厂或变电所母线上,可以知道系统发生了接地故障和故障相别,但无法知道接地故障发生在哪条线路上,因此是无选择性的。B、零序偏向电流掩护 发生单相接地时,故障线路的零序电流是所有非故障元件的零序电流之和,所以故障线路零序电流比非故障线路大,使用这个特点可以组成零序电流掩护。

使用故障线路与非故障线路零序功率偏向差别的特点,可以组成有选择性的零序偏向电流掩护。发生接地故障时,故障线路的零序电流滞后于零序电压90°。若使零序偏向继电器最大敏捷角为90°,则此时掩护装置敏捷行动。

非故障线路的零序电流超前零序电压90°,落在非行动区,掩护不会行动。(转自:157继保课堂)。


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