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系统发生单相接地时零序电流与电压之间的关系分析

系统发生单相接地时零序电流与电压之间的关系分析
系统发生单相接地时零序电流与电压之间的关系分析

系统发生单相接地时零序电流与电压之间的关系分析:

将6KV系统简化为上图:用电系统中所有正常线路不止一条,为了容易表达,我们简化为一条线路,假定第二条线路出现接地故障,零序CT安装位置如图中1、2。

下面就分别对第三条回路存在或不存在接地故障情况下,电压及对地电容电流进行分析。

对该系统电压情况分析如下:

在正常情况下一次电压,二次电压(测量、开口三角)关系如图:其中UA为一次,Ua为测量二次,Ub0为开口二次电压,各相的向量方向相同。测量线圈电压变比为UA/Ua=UB/Ub=UC/Uc=6000/√3/100/√3=60,即一二次侧相电压之比60,即如果系统线电压为6000V,则在每一测量PT的二次线圈中电压为100/√3,相之间电压为100V。

开口三角线圈的变比为:UA/Ua0=UB/Ub0=UC/Uc0=6000/√3/100/3=60√3,如果系统6000V,则在每只PT的开口三角形线圈中电压为100/3

我们计算零序UL0向量=Ua向量+Ub向量+Uc向量,如果我们假定其中一相电压,另俩相电压与它相差120和240度。即UL0=Umsinwt+Umsin(wt+120)+Umsin(wt+240)=Um(sinwt+sin(wt+120)+sin(wt+240)=Um(sinwt

+sinwtcos120+sin120coswt+sinwtcos240+sin240coswt),计算其中cos240=-1/2,COS120=-1/2 ,SIN120=√3/2,SIN240=-√3/2代入上式中得UL0=Um(sinwt-1/2sinwt+√3/2coswt-1/2sinwt-√3/2coswt)=0

正好等于0,即系统正常时开口三角UL0(向量)为0,三相向量正好对称如图所示

如果C相保险熔断,那么C相的向量就等于0,从而有UL0向量=Ua0向量+Ub0向量即= Umsinwt+Umsin(wt+120)=Um(sinwt+sinwtcos120+sin120coswt)=Um(sinwt-1/2sinwt+√3/2coswt)=

Um(1/2sinwt+√3/2coswt)=-Um(-1/2sinwt-√3/2coswt)=-Um(cos-120sinwt+sin-120coswt)=-Umsin(wt-120) =-Uc0,可以看时开口三角电压与C相电压大小相同,方向相反,即我们可以下结论,一相保险熔断,无论高压还是低压侧,开口三角电压为100/3V,可以类推,如果两相保险熔断,无论高压还是低压侧,开口三角电压与正常相二次电压大小相等,方向相同也是100/3V.即两相熔断时,开口UL0的向量方向是和Ua0向量方向一致。

用向量图的形式表示如下,

三、如果存在C相金属性接地,则有等式,UA新向=UAC向量=UA原向-UC向

UB新=UBC向量=UB原向-UC向,UA新向量Um=UM<(sinwt-sin(wt-120)>=UM<sinwt-(sinwtcos-120+sin-120coswt) >= UM<sinwt+1/2(sinwt+/3/2coswt) >=Um<3/2sinwt+/3/2coswt>=/3Um(/3/2sinwt+1/2coswt)= /3Um(sinwtcos30+sin30coswt)= /3Umsin(wt+30),即值增大了根号3倍,电压超前原来的电压角度30度同理UB新向量也一样方法。PT的二次侧a相和b相电压也增大根号3倍。方向与一次侧UA,UB相同,UB此时UL0向量=UA新向量+UB新向量=/3Umsin(wt+30)+ /3Umsin(wt+90)=/3UM(sinwtcos30+sin30coswt+sinwtcos90+sin90coswt)=/3UM(/3/2sinwt+1/2cowt+cos wt)=

/3UM(/3/2sinwt+3/2coswt)=/3./3UM(1/2sinwt+/3/2coswt)=3UM(cos60sinwt+sin60coswt)=3UMsin(wt+60 ),从而可以看出此时三角开口电压值为正常值的3倍。与原来的C相电压向量相反,大小相等。大小为3

хV=100V (UB新向量=UMsin(wt+120)-Umsin(wt-120)=Um(sinwtcos120+sin120coswt,,

-sinwtcos-120-cosWTsin-120)=UM(-1/2sinwt+/3/2coswt+1/2sinwt-coswt.-/3/2)=UM(/3/2coswt+/3/2co

swt)=UM./3.coswt.=/3UMcoswt=/3UM(sinwtcos90+sin90coswt)= /3UMsin(wt+90))

用向量图的形式表示如下,

对该系统电容电流情况分析如下:

一、所谓的对地电容,实际上是导体对电缆半导体、屏蔽层及钢铠的电容。

其中XA(容)≈XB(容)≈XC(容)=X(容)

零序互感器中流过的电容电流是三相导体对地电容的矢量和。

正常情况下,每相电容电流幅值大致相等,方向滞后于产生它的电压90度,即三相电容电流大小相等,方向互差120度。其矢量和为0.

出现单项金属性接地后,整个系统中的C相对地电压变为0,C相导体与“地”之间没有电压,也就不存在电容电流,此时零序互感器在流过的电流是B、C两相电容电流的矢量和。又有容性电流与产生它的电压在方向上超前90度。非故障回路中的电容电流值为

=

=

=

=

=

=

=

用向量图的形式表示如下,

由以上分析可以看出:C相发生单相接地时,非故障回路的零序互感器测得的是该回路上A、B两相电容电流的矢量和。其大小为系统正常时该回路每相导体对地电容电流的3倍,方向超前UA(向量)30度,而由前面的分析已知开口三角电压滞后UA(向量)60度,所以非故障回路零序电流超前开口三角电压90度。

而故障回路的零序电流是整个系统中A、B两相电容电流的矢量和,其方向为从外部流入导体,与正常回路的零序电流方向相反。所以有故障回路零序电流滞后开口三角电压90度。

中性点直接接地系统零序电流保护

第三章 中性点直接接地系统的零序电流保护 一、零序电流保护及其在系统中的作用 不对称短路的计算相当于在短路点增加了一个额外附加阻抗的三相短路如下: 可见零序电流的大小与系统运行方式有关。但零序电流在零序网罗中的分布只与零序网络的结构以及变压器中性点接地的数目和位置有关。 图3-31( b )为其短路计算的零序等效网络。 在零序等效网络中,零序电流看成是故障点F 出现一个零序电压U F0产生的,其方向取由母线流向故障点为正。零序电压的方向采用线路高于大地的电压为正。这样,A 母线的零序是电压表示为。 11)(oT o oA Z I U ? ?-= (3-48) 该处零序电压与零序电流之间的相位差是由Z 0T1的阻抗角决定的,与线路的零序阻抗无关,线路两端零序功率方向实际上都是由线路流向母线,与正序功率的方向相反

利用零序分量构成线路接地短路的继电保护装置,由于工作原理与结构简单,不受负荷电流影响,保护范围比较稳定,正确动作率高达97%等优点,在我国大接地电流系统的不同电压等级电网的线路上,广泛装设带方向性和不带方向性的多段式零序电流保护,作为反应接地短路的基本保护。 二、中性点直接接地系统变压器中性点接地原则 中性点直接接地系统发生接地短路时,线路上零序电流的大小和分布,主要决定于电网中线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗以及中性点接地变压器的数目和位置,对于变压器中性点接地的原则: (1)发电厂及变电站低压侧有电源的变压器,若变电站中只有单台变压器运行,其中性点应接地运行,以防止出现不接地系统的工频过电压。 (2)自耦变压器和有绝缘要求的其它变压器其中性点必须接地运行; (3)T接于线路上的变压器,以不接地运行为宜。当T接变压器低压侧有电源时,则应采取防止接地故障时产生工频过电压的措施,最好故障时将小电源解裂; (4)为防止操作过电压,在操作时应临时将变压器中性点接地,操作完毕后再将其断开。 (5)从保护的整定运行出发,还应做如下考虑:变压器中性点接地运行方式的安排,应尽量保持同一厂(站)内零序阻抗基本不变,如:有两台及以上变压器时,一般只将一台变压器中性点接地运行,当该变压器停运时,将另一台中性点不接地变压器中性点直接接地 运行,并把它们分别接于不同的母线上,当其中的一台中性点直接接地变压器停运时,将另

10kV电压异常原因分析及处理措施

10kV电压异常原因分析及处理措施

10kV电压异常原因分析及处理措施 摘要:本文对电网实际运行中时常出现的10kV电压异常现象的原因进行分类,并逐一研究分析其产生机理,从而引出处理10kV电压异常措施的思路。 关键词:电压异常;负荷;接地;断线;消弧线圈;谐振 0 前言 电压的异常直接影响设备的运行技术指标、经济指标,甚至导致用户的用电设备无法正常工作,电网的安全与经济运行遭至破坏。10kV母线是调度部门可以进行电压调控的最后一级母线,也是最直接影响用户电压质量的母线。因此对10kV电压异常产生的根本原因进行分析研究,对消除电压异常和保障电网安全运行具有十分重要的意义。 1 负荷变化引起的电压偏移 根据相关调压原则要求:变电站和直调电厂的10kV母线正常运行方式下的电压允许偏差为系统额定电压的0%―+7%。而在实际电网运行中,在白天用电高峰时段,10kV母线可能低于10.0kV下限,在深夜用电低谷时段,10kV母线也可能高于10.7kV上限。 造成电网正常运行中电压偏移的原因是不同大小的功

率在电网元件中传输会产生不同的电压降落。功率由系统通过110kV降压变压器经变压后到达10kV母线,其等值电路图和相量图如图1所示。 在上图中,为归算到110kV变压器10kV侧的一次电压,为110kV变压器的二次电压,即10kV母线电压,S为传输的视在功率,为归算到110kV变压器10kV侧的传输电流,φ为与的相位差,XT为110kV变压器归算到二次侧的等值电抗,RT为110kV变压器归算到二次侧的等值电阻。 图中,就是电压降相量,即(RT+XT),将电压降相量分解为与二次电压同方向和相垂直的两个分量和。称为电压降落的纵分量,称为电压降落的横分量。而在电网实际计算中,由于电压降横分量很小,可以忽略不计,因此,其电压降可以省略简化成仅为电压降落的纵分量,以ΔU表示。由图3可得ΔU的模值为, 将、、代入上式可得, 因此可以得出,10kV母线电压与传输功率的关系公式为: 由上式可知,通过减少传输的有功负荷P、无功负荷Q、电阻RT和电抗XT,或者提高110kV侧电压U1的方法,可以减少电压降落,提高10kV电压;反之则降低10kV电压。 由此可以得出负荷变化引起的电压偏移的处理措施: (1)通过增减无功功率Q,如投退并联电容器、并联电

电缆的接地线为什么要穿过零序电流互感器

电缆的接地线为什么要穿过零序电流互感器零序电流互感器与接地线的关系应掌握一个原则:电缆两端端部接地线与电缆金属保护层、大地形成的闭合回路不得与零序电流互感器匝链(穿过)。即当电缆接地点在零序电流互感器以下时,接地线应直接接地;接地点在零序电流互感器以上时,接地线应穿过零序电流互感器接地。同时,由电缆头至零序电流互感器的一段电缆金属护层和接地线应对地绝缘,对地绝缘电阻值应不低于50kΩ。以上做法是为了防止电缆接地时的零序电流在零序电流互感器前面泄漏,造成误判断;经电缆金属护层流动的杂散电流由接地线流入大地,也不与零序电流互感器匝链,杂散电流也不会影响正确判断。 零序电流互感器与接地线的关系应掌握一个原则:电缆两端端部接地线与电缆金属保护层、大地形成的闭合回路不得与零序电流互感器匝链(穿过)。即当电缆接地点在零序电流互感器以下时,接地线应直接接地;接地点在零序电流互感器以上时,接地线应穿过零序电流互感器接地。同时,由电缆头至零序电流互感器的一段电缆金属护层和接地线应对地绝缘,对地绝缘电阻值应不低于50kΩ。以上做法是为了防止电缆接地时的零序电流在零序电流互感器前面泄漏,造成误判断;经电缆金属护层流动的杂散电流由接地线流入大地,也不与零序电流互感器匝链,杂散电流也不会影响正确判断。 1、如果单纯用于电缆接地,电缆的接地线是可以不经过电流互感器,而直接接地的。

2、如果该路出线(进线)设有零序保护,则要求取零序电流信号,该信号源就是这个电流互感器,为了准确测量这个零序电流,就要求被测的电流导体通过这个电流互感器,于是就出现了电缆的接地线通过零序电流互感器的情况。

配电网单相接地故障原因分析

配电网单相接地故障原因分析 发表时间:2018-08-17T13:40:38.403Z 来源:《河南电力》2018年4期作者:赵明露 [导读] 当故障发生时,应该灵活运用技术进行分析处理,更好更稳定地管理好电网。 (新疆光源电力勘察设计院有限责任公司新疆乌鲁木齐 830000) 摘要:配电网在电网中使用广泛,其运行的可靠性和安全性对促进社会的发展和提高人民的生活质量有着很大的作用。但是配电网也常出现单相接地故障,对社会经济发展和人民生活质量造成很大的影响。因此本文主要对配电网单相接地故障及处理进行探析,重点分析配电网单相接地故障原因及对电网的影响,同时也提出针对故障处理的一些措施及方法。通过对配电网单相接地故障定位及应用实例的探析指出,当故障发生时,应该灵活运用技术进行分析处理,更好更稳定地管理好电网。 关键词:配电网;单相接地故障;原因分析 导言 针对小电流接地系统过电压等弊端,特别是故障线路选择、故障点定位、测距的困难性,有专家建议我国配电网改用小电阻接地方式。但这样不仅要花费巨额的设备改造费,还丧失了小电流接地系统供电可靠性高的优点。随着社会的发展,对供电质量的要求越来越高,小电流接地方式无疑具有独特的优点。如果能够解决小电流接地故障的可靠检测问题,及时发现接地故障线路,找到故障点,并采取相应的处理措施,减少甚至避免接地故障带来的不良影响,小电流接地方式将是一种理想的模式。因此,研究中低压配电网的单相接地故障特征很有必要。 1配电网单项接地故障的影响 1.1线路影响 配电网发生单项接地故障时,故障点的位置会出现弧光接地,在附近的线路中形成谐振过电压,与正常配电网运行时相比,过电压要高出几倍,超出线路的承载范围,直接烧毁线路,或者是击穿绝缘子引起短路。单项接地故障对配电网线路的影响是直接性的,线路多次处于电压升高的状态,就会加速绝缘老化,配电网线路运行期间,有可能发生短路、断电的情况。 1.2设备影响 单项接地故障产生零序电流,容易在变电设备周围形成零序电压,不仅增加设备内的励磁电流,也会引起过电压的现象,导致设备面临着被烧毁的危害。例如:某室外配电网发生单项接地故障后,击穿变电设备的绝缘子,此时单项接地故障对变电设备的影响较大,导致该地区停电一天,引起了较大的经济损失,更是增加了设备维护的压力。 1.3人为因素造成单相接地故障 由于部分线路沿公路侧架设,道路车流量大,部分驾驶员违章驾驶,造成车辆撞倒、撞断杆塔的事件时有发生。城市转型升级建设步伐加快,伴随着三旧改造,大量的市政施工及基建项目不断涌现,基面开挖伤及地下敷设的电缆,施工机械碰触线路带电部位。因为不法分子这些贪图私利的窃盗行为引发电网故障,造成大规模大范围停电,给社会发展和人们生活带来了极大的影响。 2配电网系统单相接地故障的检测技术应用分析 在对单相接地故障进行检测过程中,传统的故障检测方法因为自身的局限性比较多,因此,需要全新的检测技术开展故障检测。本次研究过程中主要提出了S型注入法和TY型小电流接地系统单性接地选线和定位装置在配电网单项接地故障检测中的应用。 在实际故障检测过程中,首先将处于运行状态下的TV向接地线中注入相应的信号,并通过信号追踪和定位原理直接检查到故障点。设备和技术在实际应用过程中,该装置的原理和传统的故障检测方法存在很大的区别,在具备选线功能的前提下,还应该具备故障定位功能,这项技术在单相接地故障中有着广泛的应用前景。从这种故障诊断装置的组成分析,主要包括了主机、信号电流检测器等几个部分。在检测过程中,主机在信号发出之后,利用TV二次端子接入到故障线路中,从而通过自身的接地点达到回流的目的,主机内部要安装好信号检测器,当配电网系统中出现了接地故障之后,主机中的信号检测器就会自动启动,并向着故障相中输入特殊的故障信号,此时工作人员可以根据这个信号判断出故障点在哪一个位置上。如果配电网系统中某一个线路存在单相接地故障,变电站母线TV二次开口三角绕组输出电压将装置启动,这时装置就会对存在单相接地故障故障点进行自动判断,同时,在与之相对应的TB二次端口中注入220Hz的特殊信号,并利用TV将其转变转化后体现在整个配电网系统中。故障相和大地形成一个完成的回路,并使用无线检测设备对这种信号进行跟踪检测,从而就能实现对故障位置的精确定位。 3处理方法 3.1精准快速查找出故障区间 当发生单相接地故障后,工作人员第一时间要做的是精准快速查找出故障区间,以便后面故障处理行动的开展。因此,如何能精准快速查找出成了重要的问题。针对传统方法很难精准快速查找出故障区间的问题,本文提出的是一种小电流接地系统单相接地故障定位的方法。在供电线路干线和分支线路的出口处均布置零序电流测点,编号各个测点,测量数据。当某条出线线路发生单相接地时,故障相线对地的电压将降低,若是金属性的完全接地甚至能降为0kV,非故障相线对地电压将升高,若是金属性的完全接地甚至能升为线电压。此时利用小电流接地系统单相接地时所产生的零序电流,能准确判断出发生故障的线路及故障区间。利用测点确定故障支路,为后面故障处理工作提供依据。 3.2做好管理层面的预防工作 3.2.1在日常做好线路检修和巡视工作,采用定期和不定期的巡视方式,及时排出线路中可能存在的隐患,尤其是要注意高大建筑物、树木和线路之间的安全距离,做好绝缘子加固、更换工作,保证线路达到标准化程度,做好防雷击保护工作。 3.2.2在不同的运行环境应该采用合适的运行和维修措施,尤其是在容易受到污染的区域,要保证绝缘设备的绝缘能力,提高绝缘子的抗电压水平,这样才能更好地促进整个电网绝缘性能的提升。 3.3严谨快速抢修 当工作人员找出精准故障区间后,在天气晴朗条件允许的情况下,供电部门应及时派出有经验的工作人员快速到达故障地进行抢修。

中性点不接地系统发生单相接地时向量分析

中性点不接地系统单相接地时的向量分析 为了熟悉不接地电网的零序保护,需要首先熟悉这类电网发生单相接地故障时电压、电流零序分量的特点。下面着重介绍单相接地时稳态电容电流的特点。下面图a示出最简单的中性点不接地网,图中表示负荷是断开的,因为单相接地时三相的相线电压和负荷电流仍然对称,所以不考虑负荷电流,不会影响分析的结果。 正常运行情况下,各相对地有相同的电容 C(用集中参数表示), 在相电压的作用下,每相都有一超前电压90°的电容电流流入地中,并三相电容电流之和为零,中性点对地无电压,因为电容电流很小,其在线路上产生的电压降可以忽略不计,故可以认为各相电压均与各相电势相等,电压、电流向量图如图b所示。 发生单相(例如A相)金属性接地时,若忽略较小的电容电流

产生的电压降,则电网中各处故障相的对地电压都变为零。于是A 相对地电容被短接,只有B 相和C 相对地电容中还存在电流,此时 中性点对地电压上升为相电压(-a E ),非故障相的对地电压变为线 间电压(升高 3 倍),其向量关系图如下图c 。 这时三相对地电压可分别写为:A U ' =0,B U ' =BA U =A B E E -= 3A E 0 150j e -,C U ' =CA U =C E -A E = 3A E 0 150j e ,由于相电压和电容电流的 对称性已破坏,因而出现了零序电压和零序电流,因为A U ' =0,所以 零序电压0 3U =B U ' +C U ' =-3A E ,即等于故障相正常电势的三倍,则相位与之相反。在B U ' 和C U ' 的作用下,在两非故障相及其对地电容中出现超前电压90°的电流, B I = C B jX U -' =B U ' 0 jWC , C I = C C jX U -' =C U ' jWC ,其有效值为B I +C I = 3X U WC ,X U 为相电压的有效 值,从故障点流回的电流即零序电流为:0 3I =-(B I +C I )=-(B U ' +C U ' )0jWC 。式中负号表示零序电流与通常规定的电流方向相反,因 为B U ' +C U ' =-3A E ,所以故障点的零序电流有效值为0 3I =3X U 0 WC ,

10KV母线电压异常情况分析及处理 徐成华

10KV母线电压异常情况分析及处理徐成华 发表时间:2017-08-02T11:42:08.157Z 来源:《电力设备》2017年第9期作者:徐成华 [导读] 摘要:本文主要就小电流接地系统中,10KV母线电压出现的非正常情况来做出探究和讨论,分别说明出现某些故障的原因以及表现出的现象,在最后根据相应的出现非正常状况的故障的原因来进行分析得出处理的方法和举措,为处理现实生活中出现的母线电压异常提供出一些参考意见。 (国网河南省沈丘县供电公司 466300) 摘要:本文主要就小电流接地系统中,10KV母线电压出现的非正常情况来做出探究和讨论,分别说明出现某些故障的原因以及表现出的现象,在最后根据相应的出现非正常状况的故障的原因来进行分析得出处理的方法和举措,为处理现实生活中出现的母线电压异常提供出一些参考意见。 关键词:10KV母线;异常处理;电压异常 前言:作为对电能优劣程度的一个量度的电压而言,其稳定程度,安全可靠性与用电能否做到快捷安全,是息息相关的。调度部门能够去进行调控的最后一个母线就是10KV母线,他的能否正常使用,是之间与其负责区域的居民或者企业的正常生活、生产是相关的。但10KV母线在当今社会中,仍旧具有复杂的运行条件,相对而言电压发生问题的概率仍然处于高几率。快速,高效的处理其非正常状态是当今社会的一个需求。 一、电压异常情况 (一)单相接地下的10KV系统 在电网的正常运行下,10KV系统中理论上中性点处于零点位的的状态。在单相完全接地的情况下,显示的电压为接地相的电压,理论上说其相应的电压值为零,而另外的两相电压则达到了线电压的大小。在单相不完全接地的状态下,电压则变为了接地项会降低,外两项则会有所上涨。其相应的开口三角电压也均有所上涨,但单相完全接地下可达到100KV,而不完全接地则上涨较少。造成单相完全接地的原因一般为,线路或则配单器件,由于天气,人为,非人力的生物因素,自然灾等变为断线接地。造成单相不完全接地的情况是,配电烧毁,电缆出现问题等。 (二)PT出现问题而导致的电压异常 常用的电压的测量装置就是PT,电压出现异常的可能因素之一可能就是由于PT出现了问题,并且这种问题是发生频率较高的一类问题,超过10KV PT高压保险的即可作为母线电压出现异常的情况来处理,低于其的可以按照低压保险熔断的方式来进行处理,因为低于其的将导致相应的开关跳闸,或者保险熔断等。其断线时电压的读数值所受多种因素影响,例如PT的类别不同所对应的电压的读数可能存在差异,不同的接线方式也可能导致不同的电压读数。PT出现问题与与出现接地的问题就是通过电压数值波动来判定的,在出现接地问题中,在其所有的相中没有一个的电压是在常态下的,而PT出现问题中,可能存在的状态就是三相的电压全部为零或者是最低有一相的电压是没有出现问题的。 (三)消弧线圈动作出现问题 消弧线圈有着当系统出现了故障将自动的将电容电流进行补偿,以达到稳定的目的,一般而言这种故障就是指系统发生单相接地。在该问题得到解决后,补偿电流将自动的消失。可是,有的时候,可能存在线路检测不灵敏或者其他问题,消弧线圈没有能够做到在问题得到解决的同时退出对电容电流的补偿,消弧线圈所形成的补偿电流就会使得系统中产生串联谐振,而串联谐振的产生,往往将进一步的引发工频的过电,所以对于消弧线圈应当在合适的时间尽快结束其动作。 (四)在电网处于常态下电压出现偏离 在现实中,电压会因为有无功的输出,有无电荷的定向移动,电荷定向移动的速率,系统所处状态的电阻等而进行波动,甚至有时会出现母线的电压超出了电压的限定值,进而会对电网所负责的区域造成用电的困难。出现这样的事故,仅需要简单的进行对电网的调节,就可以快速的使得其变为正常值。 二、相应的解决方案 (一)单相接地下的10KV系统的问题处理 对于单相接地而言,主要有以下三个方法能够对不同的情况分别进行确认。一是对于SCADA系统是否存在着相应的线路出现接地的信号,如果存在则将其状态告知相关单位,进而远程操作断开存在故障线路的出线开关,如果此时检测发现母线电压回到正常状态,就说明选中的线路出现问题。二是,如果系统不存在着相应的接地信号,则通知相关单位后,选择“瞬停法”进行检测,如果存在某条线路被断开的时候母线电压恢复了正常的状态,那么就是这条线路存在问题。三是对于以上两种方法均未找出故障所在,那么问题则应当出现在运行的设备上或者母线接地与多条出线同名接地。 (二)PT出现问题而导致的电压异常的问题处理 当出现这种情况时,应当让在场的负责运行的相关人员去查验电力设备的高低压保险丝是否出现熔断的状况,如果出现了高压侧的熔断状况,则应当将母线进行转供电,并同时将出现了问题的PT设备送到负责检修的部门进行整修。如果出现的是低压侧熔断的现象,那么可以将相应的开关进行重新打开,将保险丝进行更换,并将出现问题的PT同样的送到负责检修的部门。在进行相关工作时也应当做好具体情况的了解,如了解低压侧的复合电压过流保护等一系列的保护是否均以进行了推出,在出现问题之前,如果存在母线的分列运行情况,那么是否可以选择让母线进行并列运行的举措来对与其是否存在故障进行相应的分析。 (三)消弧线圈动作出现问题的问题处理 出现了消弧线圈动作出现问题而导致的故障时,可以采用以下几个方法。一是对于接地消弧线圈暂停使用,待选择更换消弧线圈或者消弧线圈的问题排除之后继续让其加入工作任务。二是,将母线进行分并列,有效的使得部分不影响整体电力系统的运行,方便进行排查。三是对于母线上的电容器进行处理,这是油消弧线圈的主要作用方法所决定的。四是,处理母线进行处理,使得其三相电压达到一个动态的稳定状态。 (四)在电网处于常态下电压出现偏离的问题处理 对于在电网处于常态下电压出现偏离的问题处理,主要有以下几种简单的方式,一是,安置利用合理容值得电容,合理阻值的电阻等

接地距离保护与零序电流保护配合才能构成完整的接地保护

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。当电流电压保护不能满足要求时,可采用距离保护,通常距离保护都是成套使用的,其中一、二段担任主保护段,三段担任后备保护段。也有四段式的保护或二段式的保护。其实零序保护和距离保护只能从定义上区分,零序保护的灵敏度高一些。假如相间短路零序保护就不会动作,这时距离保护会动作,但是在三相电流不平衡时距离保护就不会动作,零序保护动作,只能说零序保护和距离保护互相配合,使线路保护更完善。也就是说零序保护和距离保护的动作方式不一样,零序保护动作于电流(零序方向保护、和零序功率保护需要与零序电压相配合),距离保护动作与线路的阻抗大小,与电压和电流共同影响阻抗的大小,也就是说电流大但是阻抗只不一定小,距离保护和安装保护的距离有关。零序保护只反映电流的大小。 三、接地距离和相间距离是距离保护的两种分类,前者保护的是接地短路,后者保护的是相间短路。两者的区别在于故障环的选取不同,也就是测量阻抗的计算方法(计算表达式)上不同。 两者的区别主要在于采用的电气量不同,接地距离保护是利用短路电压和电流的比值,即测量阻抗的变化来区分系统的故障与正常运行状态。而零序保护利用的是接地故障时产生的零序电流分量。这是两者在原理上的最主要区别。但是,两者从保护的配合上来看,都是属于阶段式的保护,即都需要各保护区的上下级配合。再一点,从保护的性能来分析。应该说,在不发生单相接地时,零序电流分量是不会出现的,所以零序电流保护具有较高的灵敏性。但在上下级的配合时,限时零序电流速断保护(零序II段)的灵敏性可能不满足要求,这时可采用接地距离保护。这也就是说接地零序保护的灵敏性高于电流保护(可以看到,距离保护利用了短路时的两个电气量,自然比单一的电流保护要灵敏)。所以保护的配备上,一般距离保护作为了主保护,那么电流保护都是作为后备保护的,即在线路发生故障时,首先

单相接地故障的特征及处理

单相接地故障的特征及处理 10kV(35kV)小电流接系统单相接(以下简称单相接是配电系统最常见故障,多发生潮湿、多雨天气。树障、配电线路上绝缘子单相击穿、单相断线以及小动物危害等诸多因素引起。单相接影响了用户正常供电,可能产生过电压,烧坏设备,引起相间短路而扩大事故。,熟悉接故障处理方法对值班人员来说十分重要。 1几种接故障特征 (1)当发生一相(如A相)不完全接时,即高电阻或电弧接,这时故障相电压降低,非故障相电压升高,它们大于相电压,但达不到线电压。电压互感器开口三角处电压达到整定值,电压继电器动作,发出接信号。 (2)发生A相完全接,则故障相电压降到零,非故障相电压升高到线电压。此时电压互感器开口三角处出现100V电压,电压继电器动作,发出接信号。 (3)电压互感器高压侧出现一相(A相)断线或熔断件熔断,此时故障相指示不为零,这是此相电压表二次回路中经互感器线圈和其他两相电压表形成串联回路,出现比较小电压指示,但该相实际电压,非故障相仍为相电压。互感器开口三角处会出现35V左右电压值,并启动继电器,发出接信号。 (4)系统中存容性和感性参数元件,特别是带有铁芯铁磁电感元件,参数组合不匹配时会引起铁磁谐振,继电器动作,发出接信号。 (5)空载母线虚假接现象。母线空载运行时,也可能会出现三相电压不平衡,发出接信号。但当送上一条线路后接现象会自行消失。 2单相接故障处理 (1)处理接故障步骤: ①发生单相接故障后,值班人员应马上复归音响,作好记录,迅速报告当值调度和有关负责人员,并按当值调度员命令寻找接故障,但具体查找方法由现场值班员自己选择。 ②详细检查所内电气设备有无明显故障迹象,不能找出故障点,再进行线路接寻找。 ③将母线分段运行,并列运行变压器分列运行,以判定单相接区域。 ④再拉开母线无功补偿电容器断路器以及空载线路。对多电源线路,应采取转移负荷,改变供电方式来寻找接故障点。 ⑤采用一拉一合方式进行试拉寻找故障点,当拉开某条线路断路器接现象消失,便可判断它为故障线路,并马上汇报当值调度员听候处理,同时对故障线路断路器、隔离开关、穿墙套管等设备做进一步检查。 (2)处理接故障要求: ①寻找和处理单相接故障时,应作好安全措施,保证人身安全。当设备发生接时,室内不接近故障点4m以内,室外不接近故障点8m以内,进入上述范围工作人员必须穿绝缘靴,戴绝缘手套,使用专用工具。 ②减小停电范围和负面影响,寻找单相接故障时,应先试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质次要线路,然后试拉线路短、负荷重、分支少、用点性质重要线路。双电源用户可先倒换电源再试拉,专用线路应先行通知。若有关人员汇报某条线路上有故障迹象时,可先试拉这条线路。 ③若电压互感器高压熔断件熔断,不用普通熔断件代替。必须用额定电流为0.5A装填有石英砂瓷管熔断器,这种熔断器有良好灭弧性能和较大断流容量,具有限制短路电流作用。 3结束语 减少单相接故障给电网运行带来不良影响,要求值班人员熟悉有关运行规程,了解设备运行状况,实践中不断总结经验,提高处理问题能力,还要积极改善设备运行条件,及时消除设备缺陷,保持设备清洁,提高设备绝缘水平。同时,还要加强配电线路检修、维护管理,提高配电线路检修人员技术水平,缩短查找处理接故障时间,尽快恢复对用户供电。

系统发生单相接地时零序电流与电压之间的关系分析

系统发生单相接地时零序电流与电压之间的关系分析: 将6KV系统简化为上图:用电系统中所有正常线路不止一条,为了容易表达,我们简化为一条线路,假定第二条线路出现接地故障,零序CT安装位置如图中1、2。 下面就分别对第三条回路存在或不存在接地故障情况下,电压及对地电容电流进行分析。 对该系统电压情况分析如下: 在正常情况下一次电压,二次电压(测量、开口三角)关系如图:其中UA为一次,Ua为测量二次,Ub0为开口二次电压,各相的向量方向相同。测量线圈电压变比为UA/Ua=UB/Ub=UC/Uc=6000/√3/100/√3=60,即一二次侧相电压之比60,即如果系统线电压为6000V,则在每一测量PT的二次线圈中电压为100/√3,相之间电压为100V。 开口三角线圈的变比为:UA/Ua0=UB/Ub0=UC/Uc0=6000/√3/100/3=60√3,如果系统6000V,则在每只PT的开口三角形线圈中电压为100/3 我们计算零序UL0向量=Ua向量+Ub向量+Uc向量,如果我们假定其中一相电压,另俩相电压与它相差120和240度。即UL0=Umsinwt+Umsin(wt+120)+Umsin(wt+240)=Um(sinwt+sin(wt+120)+sin(wt+240)=Um(sinwt +sinwtcos120+sin120coswt+sinwtcos240+sin240coswt),计算其中cos240=-1/2,COS120=-1/2 ,SIN120=√3/2,SIN240=-√3/2代入上式中得UL0=Um(sinwt-1/2sinwt+√3/2coswt-1/2sinwt-√3/2coswt)=0 正好等于0,即系统正常时开口三角UL0(向量)为0,三相向量正好对称如图所示 如果C相保险熔断,那么C相的向量就等于0,从而有UL0向量=Ua0向量+Ub0向量即= Umsinwt+Umsin(wt+120)=Um(sinwt+sinwtcos120+sin120coswt)=Um(sinwt-1/2sinwt+√3/2coswt)=

变电站线路单相接地故障处理及典型案例分析(扫描版)

变电站线路单相接地故障处理及典型案例分析 [摘要] 在大电流接地系统中,线路单相接地故障在电力系统故障中占有很大比例.本文通过对某地区工典型故障案例进行分析,介绍了处理方法,并对相关的知识点进行阐述,为现场运行人员正确判断和分析事故原因提供了借鉴。 [关键词]大电流接地系统;小电流接地系统;判断;分析 我国电压等级在110kV 及其以上的系统均为大电流接地系统,在大电流接地系统中,线路单相接地故障在电力系统故障中占有很大的比例,造成单相故障的原因有很多,如雷击、瓷瓶闪落、导线断线引起接地、导线对树枝放电、山火等。线路单相接地故障分为瞬时性故障和永久性故障两种,对于架空线路一般配有重合闸,正常情况下如果是瞬时性故障,则重合闸会启动重合成功;如果是永久性故障将会出现重合于永久性故障再次跳闸而不再重合。 为帮助运行人员正确判断和分析大电流接地系统线路单相瞬时性故障,本案例选取了某地区一典型的220kV线路单相瞬时接地故障,并对相关的知识点进行分析。 说明,此案例分析以FHS变电站为主。 本案例分析的知识点: (1)大电流接地系统与小电流接地系统的概念。 (2)单相瞬时性接地故障的判断与分析。 (3)单相瞬时性接地故障的处理方法。 (4)保护动作信号分析。 (5)单相重合闸分析。 (6)单相重合闸动作时限选择分析。 (7)录波图信息分析。 (8)微机打印报告信息分析。 一、大电流接地系统、小电流接地系统的概念 在我国,电力系统中性点接地方式有三种: (1)中性点直接接地方式。 (2)中性点经消弧线圈接地方式。 (3)中性点不接地方式。 110kV及以上电网的中性点均采用中性点直接接地方式。 中性点直接接地系统(包括经小阻抗接地的系统)发生单相接地故障时,接地短路电流很大,所以这种系统称为大电流接地系统。采用中性点不接地或经消弧线圈接地的系统,当某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,所以这种系统称为小电流接地系统。 大电流接地系统与小电流接地系统的划分标准是依据系统的零序电抗X0与正序电抗X1的比值X0/X1。 我国规定:凡是X0/X1≤4~5的系统属于大接地电流系统,X0/X1>4~5的系统则属于小接地电流系统。事故涉及的线路及保护配置图事故涉及的线路和保护配置如图2-1所示,两变电站之间为双回线,线路长度为66.76km。

变电站常见电压异常归纳分析

变电站常见电压异常归纳分析 邓邝新 (湖南郴电国际发展股份有限公司) 在变电运行中,我们经常会遇到各种各样电压异常的情况。而且随着配电网络对地电容的增大以及系统短路水平的提高,电压的变化更为复杂多样。就比如在10KV系统上发生单相接地短路时系统的耐受时间比以前更短,而10 kV系统单相接地故障的判定通常只有依靠10 kV二次电压(三相绝缘监测表)来反映,这就需要值班人员能够及时准确地判断故障并断开故障线路。同时对系统通常出现的二次电压异常的各种原因进行归纳分析,给出判断和处理的方法。 在变电站实际运行过程中,系统二次电压异常可能由多种因素造成,包括:电压互感器高压保险熔断、低压保险熔断、一次系统接地故障、二次系统接地、耦合传递、负载不对称、三相TV伏安特性不一致、铁磁谐振、接线错误等等。下面对不接地系统的电压异常做一个简单的归纳,以方便运行人员能够及时、准确的判断故障。

1系统单相接地故障 我们知道,系统单相接地故障时,由于系统的对地电容和绝缘电阻相对固定,系统电压变化情况将随接地电阻的不同而有所不同。当系统发生金属性接地,接地电阻等于0时,接地相与大地同电位,产生严重的中性点位移,中性点位移电压的方向与接地相电压在同一直线上,与接地相电压方向相反,大小相等,系统中性点与故障相电压重合,故障相电压为0,非故障相电压则上升为√3倍相电压即上升为线电压;当系统发生非金属性接地时,接地电阻R≠0,此时,由于零序电压向量值将随接地电阻的大小变化而变化,可能出现的情况包括:①故障相电压与滞后相电压大小相等,但小于另外一相电压。②故障相电压小于滞后相电压,滞后相电压小于故障超前相电压。③故障相电压大于滞后相电压,但小于超前相电压。 由此可见,当系统发生金属性接地时,故障特征较为明显,可以准确地判断出故障类型,而在系统发生非金属性接地时,由于接地电阻的不确定性,二次电压异常具有较大的隐蔽性,容易与TV保险熔断或二次回路接线错误等故障混淆,仔细分析可以发现,这种情况下至少有一相电压超过了相电压,这是保险熔断时不会出现的。 特别值得注意的是接地并不单指线路接地,当线路拉路检查后仍未能消除接地故障,则应考虑到可能所内设备有接地,例如避雷器、电压互感器,甚至变压器接地。

漏电电流和零序电流区别

漏电流和零序电流两种的区别以下讲解均在三相四线制接线模式下。 一.零序电流检测三种方法 方法一:三相电流之和计算方法: 方法二: 直接用零序互感器穿心N相测量。 加入接线图 方法三: 互感器器穿心三相电流。

二.漏电电流检测二种方法 方法一:用漏电互感器穿芯 A B C N 方法二: A B C N均穿芯互感器 通过A+ B + C +N 矢量计算出漏电流。 加入接线图 三.漏电电流和零序电流区别 零序电流产生条件:三相负载不平衡、接地故障、相间短路电流均会产生零序电流。 漏电流产生条件:接地故障。 根据保护三个特性: 选择性、快速性、可靠性。 零序电流保护,零序电流接地和相间短路情况下保护动作,但是三相负载不平衡情况下也能跳闸,误跳情况。漏电流保护,出现接地故障可靠动作。 综上所述,针对接地故障情况,只有漏电保护才能可靠动作。 四.漏电保护两种检测方法优缺点 方法一:穿芯漏电互感器检测方法, 这种方法是主流设计方案,广泛引用建筑电气防火,市场大部分采用500mA和1000mA 规格,这种设计一般很少设计过载倍数,通过AD数字采集范围窄,测量精度比较高,10mA 电流准确可靠计算出来,符合人身安全标准,适合民用建筑。 优点很明显,但是缺点也很明显,因为检测漏电范围比较窄,漏电流最大1A多。在工业电气应用会明显不适应,工业设备均是大负荷,一般漏电流都是几十安、几百安,甚至上

千安也会出现,小范围漏电互感器出现铁芯饱和情况,穿芯互感器是检测不出来或者互感器坏。工业使用环境有完备保护功能(过流保护等),对供电可靠性和连续性要求较高,用电设备环境复杂,对于mA的漏电流可以不必理会,采用穿芯互感器测量方案,感觉容易误跳。 工业负荷比较大,线缆也比较粗,穿芯互感器要穿过A B C N四根线,制造出大孔径漏电互感器,成本比较高,工程施工难穿心,所以工业环境中很少装设具备电气防火设备。 方法二:矢量漏电计算方,A B C N均穿芯互感器,通过A+B+C+N 矢量计算出漏电流。 三相电流 + 零序互感器,通过四相电流矢量和计算出漏电。三相电流和零序电流互感器均采用5P10互感器,有10倍过载,具备较大过载能力。出现上千安漏电流,铁芯不会饱和,并且计算准确可靠。 这种方式优点,监测大电流漏电,并且安全可靠,每个穿芯只是一项电流,因此孔径要求不会太大。 缺点也是很明显,电流测量范围宽,特别是针对mA级别小电流计算误差也就大。 森尼瑞电气采用“保护和测量”二者合一技术,即保证过载大倍数电流测量准确,又保证额定范围值小电流计算准确,针对10mA小电流计算效果与穿芯互感器模式是一致的。 所以,采用矢量和计算模式电气防火装置,即适合工业应用,也适合建筑应用。

单相接地时零序电流电压分析

下面对系统单相接地时,零序电流与电压之间的关系做简单的分析: 将某用电系统简化为上图:(将所有正常回路简化为第一条回路,假定第二条回路出现接地故障,零序CT安装位置如图中1、2) 下面就分别对第三条回路存在或不存在接地故障情况下,电压及对地电容电流进行分析。 对该系统电压情况分析如下: 一、在正常情况下一次电压,二次电压(测量、开口三角)关系如图: UA(向量)与Ua(向量)、Ua0(向量); UB(向量)与Ub(向量)、Ub0(向量); UC(向量)与Uc(向量)、Uc0(向量); 方向分别相同 在测量线圈中变比为:

即一二次侧电压比为60,即如果系统线电压为6000V,则在每一测量PT的二次线圈中电压为V,两相之间的电压为100V 在开口三角线圈中变比为: 即一二次侧电压比为,即如果系统线电压为6000V,则在每只PT的开口三角 二次线圈中电压为V, UL0(向量)=Ua(向量)+ Ub(向量) +Uc(向量) = = = =0 用向量图的形式表示如下, 由上图也可以看出系统正常时开口三角UL0(向量)为0 二、如果C相保险熔断,那么UC(向量)=0,有 UL0(向量)= Ua0(向量)+ Ub0(向量) = =

= = = =-Uc0(向量) 用向量图的形式表示如下, 可以看出此时开口三角电压与C相电压大小相等,方向相反。即有: 一相保险熔断(无论高压侧低压侧)开口三角电压约为33.3V 同理可知:如果一相保险熔断(无论高压侧低压侧),开口三角电压与该相二次电压大小相等,方向相反。电压约为33.3V 如果两相保险熔断(无论高压侧低压侧),开口三角电压与正常相二次电压大小相等,方向相同。电压约为33.3V 三、如果存在一相金属性接地(假设为C相金属性接地)则有: UA’(向量)=UAC(向量)=UA(向量)-UC(向量) UB’(向量)=UBC(向量)=UB(向量)-UC(向量) UA’(向量)=UAC(向量)=UA(向量)-UC(向量)

变压器二次侧相电压异常情况的分析

变压器二次侧相电压异常情况的分析 陈辉 中条山有色金属集团有限公司生产部山西垣曲043700 北方铜业侯马冶炼厂二期工程5万吨电解铜扩建项目需要新投入一台主变,型号为SFZ10-1250/110,低压侧为6KV,生产厂家为陕西铜变实业股份有限公司,主变编号为2#,与1#主变分列运行。 1.2#主变试运期的异常情况 2#主变试运初期,只带Ⅱ段高压开关,6KV侧并没有接带负荷,变压器相当于空载运行,此时Ⅱ段电压互感器二次回路相电压显示异常,其中两相显示3700V左右,一相2400V左右,严重不平衡。经过与变压器生产厂家共同检查分析,决定采纳厂家意见:即让变压器带负荷运行,再看各相对地电压的变化情况。2#主变带负荷后(约2000KW),各相对地电压基本平衡,均为3700V左右。 2. 原因分析 2.1 对变压器本身及Ⅱ段高压开关系统进行检查 首先对2#主变的绕组和母线及Ⅱ段高压开关系统进行了认真检察,未发现6KV侧绕组、母线及Ⅱ段高压开关系统存在单相接地故障。同时,又查看了变压器出厂试验报告和安装后的试验报告,两份试验报告均显示变压器各项试验结果合格,所以认为变压器本身的质量性能应该没有问题。 2.22#变压器空载运行状态的分析 变压器运行资料的有关章节中讲到“在中性点不接地的电力系统中,中性点的电位是不固定的,它随着系统对地电容的改变而改变。

当线路不换位或者换位不完善,各相对地电容不相等时,三相电容电流的相量和将不等于零,变压器中性点呈现一定的电位,叫做不对称电压”据以上基本原理,我们认为2#主变处于空载运行状态时,该变压器的负载仅是纯电容性负载,由于各相对地电容的不一致性,造成电力系统中性点的偏移,三相对地电压不平衡。 2.32#变压器负载运行状态的分析 2#主变低压母线接入6KV电力系统,带2000KW负荷运行。由于该厂所带负载是以电感、电阻为主要成分的感性负载,各相对地电容也当要比2#主变空载运行时的母线对地电容大很多倍。2#主变母线系统(小容量分布电容)并入该厂的大容量分布的带负载的电网后,对原有电网的容性电流未产生影响,所以2#主变空载运行时各相对地电容分布不一致而造成的中性点偏移的现象,在该厂的电网中也就没有反映出来,这就是为什么2#主变的电压互感器接入该厂电网后相电压显示正常的原因。据厂家技术服务人员反映,在实际安装调试过程中也曾遇到过此类现象,变压器在空载时相电压不正常,带负载后相电压就正常了,并不影响变压器的正常运行。 3. 改进措施 在Ⅱ段高压配电系统中增加高压消谐装置,这样能够在某种程度上平衡因变压器二次空载时造成的对地电容不均的现象,对带负载运行则更为有利,因为Ⅱ段负荷多为整流机组等容易产生谐波的负荷。1#主变所带Ⅰ段高压配电系统采用的是电压互感器二次侧开口三

34 单相接地与零序过电流保护

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。不接地回路也只有两相有对地电容电流,零序电流互感器就可以感应出对地不平衡电容电流,即零序电流,此电流等于本回路不接地两相对地电容电流的向量和,为一相对地电容电流的3倍。发生单相接地故障后不接地回路单相接地保护不应动作。需要计算出本回路一相对地电容电流,乘以3后再乘以可靠系数,作为本回路单相接地保护的动作电流。 单相接地保护动作的灵敏系数等于发生单相接地故障后全供电系统对地电容电流,减去发生单相接地相对地电容电流后,再除以单相接地保护动作电流。在进行灵敏系数校验是,还需要计算出全供电系统一相对地电容电流。 1

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