2.4-中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护

主讲人：xuzhenyu电力工程系四方研究所Office:教五B309NorthChinaElectricPowerUniversity第2.4节中性点非直接接地系统中单相接地故障的保护中性点非直接接地电网又称为小接地电流系统。包括：（1）中性点不接地电网（2）中性点经消弧线圈接地电网（即经过电感接地）（3）中性点经电阻接地电网BEAECEABCN中性点非直接接地电网单相接地故障的保护小接地电流系统对保护的要求（1）三相线电压仍对称，对负荷的供电没有影响，允许再继续运行1～2小时；（2）非故障相对地电压要升高倍，为了防止故障进一步扩大成两点或多点接地短路，应及时发出信号。3BEAECEABCN一、中性点不接地系统单相接地故障的特点（单条线路）AEBECEBIDBUDCUBICIDIBEAECEBICIBICIDIABC0U150150330jAACCkjAABBkAkeEEEUeEEEUU000jwCUIjwCUIICKCBKBAUEUUUUACKBKAKk)(31003CUIIIIKCBK接地相电压为零。中性点电压升高为相电压。非故障相电压升高倍；零序电压升高为相电压。线电压依然对称。3接地点电流为正常时三相电容电流之代数和接地点电流是线路的零序电流。NNK多线路电容电流分布:假设：忽略负荷电流和电容电流在线路上的电压降。全系统UA=0,A相对地电容电流为零，UBK=UCK=U3KIIICUI0033非故障线路I:，母线→线路故障线路II:)(33000IIIICCUI03)()()(CUIIIIIIIIfCfBIICIIBICIBDIIA)(30fCfBICIBIICIIBIIAIIIIIIIIII线路→母线AECBAC0fC01C0ⅡBECEfBIfCI线路I线路IIICIIBIIICIIIBI结论：1.发生单相接地故障，全系统出现零序分量；2.在非故障的线路上有零序电流，其数值等于本身的对地电容电流，容性无功功率的方向为母线流向线路；3.在故障线路上，零序电流为全系统非故障线路对地电容电流之总和，数值一般较大，容性无功功率的方向为线路流向母线。A相接地时的零序等效网络及向量图XT0C0fIDC0ⅠC0Ⅱl1l2I0f'0IIIII00dUII0I0fUd0IDI0fII0'0IIIIII0多线路单相接地的零序等值电路二、中性点经消弧线圈接地电网单相接地故障的特点消弧线圈的作用：减小流经故障点的电流。UCjILjUIIIICLCLD3，；ICIAECBAC0fC0ⅠC0ⅡBECEfBIfCI线路I线路IIIBIIICIIIBIDILILIUwLwCjIIICLD)13(完全补偿产生谐振过电压，造成中性点电压升高欠补偿运行方式变化（某元件检修或切除时），仍可能引起谐振过电压。过补偿广为应用CLIICL31CLIICLIICL31CL31CL31补偿度：P=(IL－ICΣ)/ICΣ＝(5～10)％1.绝缘监视装置测量发电厂、变电所母线3U0，如果3U0Uset，则认为电网发生单相接地故障，即绝缘损坏。2.零序电流保护利用故障线路较非故障线路的零序电流大的特点。起动电流应躲过其它线路故障时本线路的电容电流Iset＝Krel·3UφωC0Ksen＝3Uφω(CΣ.min-C0)/Krel3UφωC0＝（CΣ.min-C0）/KrelC0适用范围：一般用于安装零序电流互感器的线路3.零序功率方向保护利用故障线路与非故障线路零序功率方向不同的特点。适用于零序电流保护不满足灵敏系数的要求时和接线复杂的电网。U0+延时信号三、中性点不接地电网中单相接地的保护