什么是零序保护

什么是零序保护?大电流接地系统中为什么要单独装设零序保护?－每日一题（３。１８）什么是零序保护?大电流接地系统中为什么要单独装设零序保护?答：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：①系统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；②Y／△接线降压变压器，△侧以行的故障不会在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问一下，主变的零序保护主要是保护什么的？主变的零序保护主要是防御直接接地电网中外部接地短路，作为相临元件及变压器本身主保护的后备保护。当相临线路保护拒动时，主变零序保护可以较短的时限切除故障，缩短主变在故障状态下运行的时间。电容补偿柜的信号采样用电流互感器确实不是零序互感器，进线的3个互感器是作装置电流检测用，信号采样另有一个（搞补偿设计的一定知到）。零序是为了分析三相不平衡而定义出来的术语。在只要三相不平衡就必然产生零序（电压或电流）,因此对零序的检测可发现系统大部分的故障（如接地、断路、短路、设备的故障等）。当然，在工程应用时，受制于灵敏度，外因数的干扰，检测设备及成本等原因，并不所有可用零序保护的故障都用此方案，就如低压电容补偿装置（一般只有过压、过流保护）零序电流保护采用零序C.T作为取样元件,基本原理是基于基尔霍夫电流定律：流入电路中任一节点的电流的代数和等于零，即ΣI=0。在线路与电器设备正常情况下，各相电流的矢量和等于零（对零序电流保护假定不考虑不平衡电流），因此，零序C.T的二次侧绕组无信号输出（零序电流保护时躲过不平衡电流），执行元件不动作。当发生接地故障，各相电流的矢量和不为零，故障电流的零序C.T的环形铁芯中产生磁通，零序C.T的二次侧感应电压使执行元件动作，带动脱扣装置，达到接地故障保护的目的。用我自己话说“闭锁”就是防止电气误操作的一种措施。我们电气运行人员最怕的就是误操作，包括：1、带负荷拉、合隔离开关;2、带接地线(接地闸刀)合闸;3、人员误入带电间隔;4、误分、误合断路器；5、带电挂接地线（合接地闸刀）。以及非同期并列等。其中闭锁包括：机械闭锁机械闭锁是*开关设备操作机构的机械结构相互制约，从而达到相互联锁的闭锁方式。电磁闭锁电磁闭锁是利用断路器、隔离开关、断路器柜门等的辅助接点，接通或断开需闭锁的隔离开关、开关柜门等电磁锁电源，使其操作机构无法动作，从而实现开关设备之间的相互闭锁。这种闭锁装置原理简单，实现便捷，非同一体的开关设备之间就可实现闭锁；它在干燥的环境运行比较可*。但受我们的“国情”所限，大多安装在35千伏及以下室内设备上。在使用中，由于辅助转换开关种种原因不能正常切换，和电磁锁不能满足密封要求而受潮锈蚀，使闭锁常常失灵。对室外高压开关设备要实现防误闭锁大多采用电气逻辑闭锁。电气逻辑闭锁电气回路逻辑闭锁是利用断路器、隔离开关等设备的辅助接点接入需闭锁的隔离开关或接地刀闸等电动操作回路上，从而实现开关设备之间的相互闭锁。特点是二次回路复杂，安装、维护工作量大，经常需要检修的同志协助或配合操作，以便及时消除闭锁失灵。它实现的基本条件是电动操作的设备机构上。目前330千伏及以下的室外开关设备大多采用此类闭锁装置，但实际运行情况离理想目标差距太大，主要因素是辅助切换开关密封不好、锈蚀和切换不到位等。微机防误闭锁电气闭锁、电磁闭锁和机械闭锁频发的失灵，往往被迫使倒闸操作中止，有时不得不请示技术总负责人强行用“万能钥匙”解锁操作或者将闭锁装置拆除。为了改善防误闭锁的困顿局面和安全生产的需要，一种利用主计算机、电脑钥匙、电气编码锁、机械编码锁等功能元件组成的微机防误闭锁系统得到应用和推广。微机防误闭锁系统是将断路器、隔离开关、接地刀闸（接地线）、开关柜门的辅助接点（或结合一次主接线模拟图板），通过微机编码锁具实现的闭锁。将开关设备操作程序（规则）或闭锁逻辑通过软件系统输入程序锁具进行倒闸操作，既：在电动操作的刀闸或地刀机构箱的操作电源回路中加入微机五防接点，防误功能由微机五防系统独立完成。但要求微机五防系统要有防“空程（操作过程中漏项）”措施。目前珠海某公司研发的、功能相对完善的微机闭锁在全国应用较多。微机防误闭锁系统使用过程中操作繁琐、速度慢和编码锁不易安装、个别发生死机现象制约了它的使用与推广。防止非同期并列方面首先要保证同期回路接线正确，同期闭锁装置动作良好；设备一次接线发生变更、或同期回路接线发生变更要及时定相或核相；操作人员要熟知本单位的同期点和同期回路，在同一时间并列操作杜绝投入两个同期电源开关；手动同期操作要经过同期鉴定，实现同期闭锁；电源联络线跳闸未经同期鉴定或未经上级调度许可严禁强行合环。任一组三相不对称向量(电压,电流),都可以分为三组对称的向量.一组叫正序分量,一组叫负序分量,一组叫零序分量.这三个零序分量大小相等,相位相同.三相系统中任一点的零序分量等于该点三相量和的三份之一.只有当电力系统发生接地短路和非全相运行时,才出现零序分量.1、什么是动力系统、电力系统、电力网？答:通常把发电企业的动力设施、设备和发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能热能生产、输送、分配、使用的统一整体称为动力系统；把由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统；把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。2、现代电网有哪些特点?答:1、由较强的超高压系统构成主网架。2、各电网之间联系较强,电压等级相对简化。3、具有足够的调峰、调频、调压容量,能够实现自动发电控制,有较高的供电可靠性。4、具有相应的安全稳定控制系统,高度自动化的监控系统和高度现代化的通信系统。5、具有适应电力市场运营的技术支持系统,有利于合理利用能源。3、区域电网互联的意义与作用是什么?答：1、可以合理利用能源,加强环境保护,有利于电力工业的可持续发展。2、可安装大容量、高效能火电机组、水电机组和核电机组,有利于降低造价,节约能源,加快电力建设速度。3、可以利用时差、温差,错开用电高峰,利用各地区用电的非同时性进行负荷调整,减少备用容量和装机容量。4、可以在各地区之间互供电力、互通有无、互为备用,可减少事故备用容量,增强抵御事故能力,提高电网安全水平和供电可靠性。5、能承受较大的冲击负荷,有利于改善电能质量。6、可以跨流域调节水电,并在更大范围内进行水火电经济调度,取得更大的经济效益。4、电网无功补偿的原则是什么?答:电网无功补偿的原则是电网无功补偿应基本上按分层分区和就地平衡原则考虑,并应能随负荷或电压进行调整,保证系统各枢纽点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求,避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率。5、简述电力系统电压特性与频率特性的区别是什么?答：电力系统的频率特性取决于负荷的频率特性和发电机的频率特性(负荷随频率的变化而变化的特性叫负荷的频率特性。发电机组的出力随频率的变化而变化的特性叫发电机的频率特性）,它是由系统的有功负荷平衡决定的,且与网络结构(网络阻抗）关系不大。在非振荡情况下,同一电力系统的稳态频率是相同的。因此,系统频率可以集中调整控制。电力系统的电压特性与电力系统的频率特性则不相同。电力系统各节点的电压通常情况下是不完全相同的,主要取决于各区的有功和无功供需平衡情况,也与网络结构(网络阻抗）有较大关系。因此,电压不能全网集中统一调整,只能分区调整控制。6、什么是系统电压监测点、中枢点？有何区别？电压中枢点一般如何选择?答:监测电力系统电压值和考核电压质量的节点,称为电压监测点。电力系统中重要的电压支撑节点称为电压中枢点。因此,电压中枢点一定是电压监测点,而电压监测点却不一定是电压中枢点。电压中枢点的选择原则是:1)区域性水、火电厂的高压母线(高压母线有多回出线)；2)分区选择母线短路容量较大的220kV变电站母线；3）有大量地方负荷的发电厂母线。7、试述电力系统谐波对电网产生的影响？答:谐波对电网的影响主要有:谐波对旋转设备和变压器的主要危害是引起附加损耗和发热增加,此外谐波还会引起旋转设备和变压器振动并发出噪声,长时间的振动会造成金属疲劳和机械损坏。谐波对线路的主要危害是引起附加损耗。谐波可引起系统的电感、电容发生谐振,使谐波放大。当谐波引起系统谐振时,谐波电压升高,谐波电流增大,引起继电保护及安全自动装置误动,损坏系统设备(如电力电容器、电缆、电动机等),引发系统事故,威胁电力系统的安全运行。谐波可干扰通信设备,增加电力系统的功率损耗(如线损),使无功补偿设备不能正常运行等,给系统和用户带来危害。限制电网谐波的主要措施有:增加换流装置的脉动数；加装交流滤波器、有源电力滤波器；加强谐波管理。8、何谓潜供电流?它对重合闸有何影响?如何防止?答：当故障线路故障相自两侧切除后,非故障相与断开相之间存在的电容耦合和电感耦合,继续向故障相提供的电流称为潜供电流。由于潜供电流存在,对故障点灭弧产生影响,使短路时弧光通道去游离受到严重阻碍,而自动重合闸只有在故障点电弧熄灭且绝缘强度恢复以后才有可能重合成功。潜供电流值较大时,故障点熄弧时间较长,将使重合闸重合失败。为了减小潜供电流,提高重合闸重合成功率,一方面可采取减小潜供电流的措施:如对500kV中长线路高压并联电抗器中性点加小电抗、短时在线路两侧投入快速单相接地开关等措施；另一方面可采用实测熄弧时间来整定重合闸时间。9、什么叫电力系统理论线损和管理线损?答:理论线损是在输送和分配电能过程中无法避免的损失,是由当时电力网的负荷情况和供电设备的参数决定的,这部分损失可以通过理论计算得出。管理线损是电力网实际运行中的其他损失和各种不明损失。例如由于用户电能表有误差,使电能表的读数偏小；对用户电能表的读数漏抄、错算,带电设备绝缘不良而漏电,以及无电能表用电和窃电等所损失的电量。10、什么叫自然功率？答:运行中的输电线路既能产生无功功率(由于分布电容)又消耗无功功率(由于串联阻抗)。当线路中输送某一数值的有功功率时,线路上的这两种无功功率恰好能相互平衡,这个有功功率的数值叫做线路的自然功率或波阻抗功率。11、电力系统中性点接地方式有几种?什么叫大电流、小电流接地系统?其划分标准如何?答：我国电力系统中性点接地方式主要有两种,即:1、中性点直接接地方式(包括中性点经小电阻接地方式)。2、中性点不直接接地方式(包括中性点经消弧线圈接地方式)。中性点直接接地系统(包括中性点经小电阻接地系统),发生单相接地故障时,接地短路电流很大,这种系统称为大接地电流系统。中性点不直接接地系统(包括中性点经消弧线圈接地系统),发生单相接地故障时,由于不直接构成短路回路,接地故障电流往往比负荷电流小得多,故称其为小接地电流系统。在我国划分标准为:X0/X1≤4～5的系统属于大接地电流系统,X0/X1＞4～5的系统属于小接地电流系统注:X0为系统零序电抗,X1为系统正序电抗。12、电力系统中性点直接接地和不直接接地系统中,当发生单相接地故障时各有什么特点?答:电力系统中性点运行方式主要分两类,即直接接地和不直接接地。直接接地系统供电可靠性相对较低。这种系统中发生单相接地故障时,出现了除中性点外的另一个接地点,构成了短路回路,接地相电流很大,为了防止损坏设备,必须迅速切除接地相甚至三相。不直接接地系统供电可靠性相对较高,但对绝缘水平的要求也高。因这种系统中发生单相接地故障时,不直接构成短路回路,接地相电流不大,不必立即切除接地相,但这时非接地相的对地电压却升高为相电压的1.7倍。13、小电流接地系统中,为什么采用中性点经消弧线圈接地?答:小电流接地系统中发生单相接地故障时,接地点将通过接地故障线路对应电压等级电网的全部对地电容电流。如果此电容电流相