中性点非直接接地系统接地故障的电流电压保护.ppt

电力系统继电保护原理 power system relaying,电子与电气工程系 田洪,中性点非直接接地系统,中压配电网通常采用中性点非直接接地方式 中性点不接地 中性点经消弧线圈接地 中性点经高阻接地 中性点经小电阻接地,小电流接地/非有效接地,大电流接地/有效接地,10（35）kV侧通常采用不接地Yn或Y或，10（35）kV中性点是否接地通常指的是此变压器的低压侧中性点,中性点接地方式的考察因素,可靠性 大电流接地方式零序电流保护跳闸 10kV线路矮，容易单相接地 小电流接地方式允许再运行2小时 10/0.4通常采用/Yn接线，对低压配网无影响 10kV直配用户大电机采用接线，单相接地时线电压不变，无影响,中性点接地方式的考察因素,绝缘问题 单相接地时大电流接地方式相-地电压基本不变，小电流接地方式相-低电压升为相-相电压 110kV及以上系统绝缘制造成本高难度大 35kV以下系统绝缘制造成本不高,单相接地短路分析,中性点不接地 单一架空线路接地 接地电流为电容电流，架空线路电容较小 接地电流10A，接地点电弧容易熄灭,,单相接地短路分析,中性点不接地 电缆线路接地 城市电网广泛应用 电容较大，接地电流10A 接地点电弧反复重燃弧光过电压损坏绝缘扩大故障,,非故障相电压瞬间上升为线电压 产生高频电流与工频一起流向接地点 故障点电流电压相差90，电弧熄灭时电容上电压最大，累积大量电荷 过电压幅值=稳态值+（稳态值-初始值）,单相接地短路分析,中性点经消弧线圈接地 用于单相接地电流10A时，35kV 用电感电流抵消电容电流，使电弧不重燃 难以配置,,单相接地短路分析,中性点经小电阻接地 510 电弧熄灭时电容电荷通过小电阻释放，弧光过电压降为1.9p.u. 限制接地点电流为5001000A 流过保护安装处零序电流较大，保护动作 一定程度上降低可靠性,,单相接地短路分析,中性点经大电阻接地 100400 限制接地点电流为10A以下，电弧熄灭不重燃 过电压限制在2.5p.u.以内 流过保护安装处零序电流较大，保护动作 一定程度上降低可靠性,,变压器中性点接地的优缺点,1.1 变压器中性点接地系统的优缺点： （1）优点：对电源中性点接地系统，若发生某单相接地，另两相电压不升高，这样可使整个系统绝缘水平降低；另外，单相接地会产生较大的短路电流Is ，从而使保护装置（继电器、熔断器等）迅速准确地动作，提高了保护的可靠性。 （2）缺点：对电源中性点接地系统，由于单相短路电流Is 很大，开关及电气设备等要选择较大容量，并且还能造成系统不稳定和干扰通讯线路等；,变压器中性点不接地系统的优缺点,（1）优点：对变压器中性点不接地系统，由于限制了单相接地电流，对通讯的干扰较小；另外单相接地可以运行一段时间，提高了供电的可靠性。 （2）缺点：对变压器中性点不接地系统，当一相接地时，另两相对地电压升高 倍，易使绝缘薄弱地方击穿，从而造成两相接地短路。,中性点低值电阻器接地系统的优缺点,主要由电缆线路构成的6 35 kV 送、配电网络，单相接地故障电容电流较大时， 可采用低电阻接地方式， 电阻值一般在10 20 ， 单相接地故障电流为100 1 000 A。低电阻接地的优点是快速切除故障，过电压水平低， 可采用绝缘水平较低的电缆和设备。但应考虑供电可靠性要求， 故障时瞬态电压、瞬态电流对电气设备的影响， 对通信的影响和继电保护技术要求。 该接地方式适用于以电缆线路为主， 不容易发生瞬时性单相接地故障且系统电容电流比较大的城市配电网、发电厂厂用电系统及工矿企业配电系统。,中性点高值电阻器接地系统的优缺点,中性点高值电阻器接地系统是限制接地故障电流水平为10A以下，高电阻接地系统设计应符合每相零序电阻R0Xc0（每相对地容抗）准则，以限制由于间歇性电弧接地故障时产生的瞬态过电压。 优点： a可防止和阻尼谐振过电压和间歇性电弧接地过电压，在2.5PU及以下。 b接地电流水平为10A以下，减小了地位升高。 c接地故障可以不立即清除，因此能带单相接地故障相运行。 缺点：使用范围受到限制，适用于某些小型610KV配电网和发电厂厂用电系统。,高阻接地故障,中性点直接接地系统中发生高阻接地故障 过渡电阻100300欧 继电保护应准确动作于跳闸 中性点经高阻接地系统中发生接地故障 中性点接地电阻400欧 继电保护应准确动作于发信号 零序III段 反时限特性,,中性点不接地电网中单相接地故障的特点 单一故障线路的电流电压关系,中性点非直接接地系统,中性点不接地电网中单相接地故障的特点 复杂线路的电流电压关系,中性点非直接接地系统,中性点不接地电网中单相接地故障的特点 结论,发生单相故障则全网都将产生零序电压 非故障线路的零序电流等于该线路本身的对地电容电流，方向为母线到线路 故障线路的零序电流等于全网非故障线路对地电容电流之和，方向为线路到母线,中性点非直接接地系统,中性点经消弧线圈接地电网中单相接地故障的特点 接入消弧线圈的原因,发生间歇性单相接地时，过大的容性短路电流可能造成电弧反复重燃，产生弧光接地过电压,中性点非直接接地系统,中性点经消弧线圈接地电网中单相接地故障的特点 消弧线圈电抗值的选择,中性点非直接接地系统,中性点经消弧线圈接地电网中单相接地故障的特点 消弧线圈电抗值的选择 完全补偿接地电流为0,欠补偿接地电流呈容性,定义过补偿度：,串联谐振产生巨大电压，中性点对地电压严重升高,过补偿接地电流呈感性,补偿后保护难以配置,中性