1150A
（1）起动电流
I '' dz.1
K I'' ' K dz.next
K I'' ' K dz.2
K K I '' ' (3) K K d.C.max
=1.21.31250 1950(A)
（2）动作时限 t1'' t2' t 0 0.5 0.5(s)
（3）灵敏度校验
(2)
I ''
d.B.min
I ''' K I lm.近
(2) d.B.min
''' dz.1
3 2
I (3) d.B.min
=
I ''' dz.1
3 3550
2
3.87 f 1.5
794.12
2）作下一线路的远后备保护
I ''' K I lm.近
(2) d.C.min
''' dz.1
均符合要求
3 2
I (3) d.C.min
依次短时断开每条线路，当断开某条线路时，零 序电压信号消失，即表明接地故障出现在这条 线路上。
❖ 零序电流保护 ➢原理
利用故障线路零序电流较非故障线路大的特点来实 现有选择性地发出信号或动作于跳闸的保护装置
➢动作电流:躲过本线路非故障时零序电容电流
线路对地电压
I&set Krel 3UC0
本线路每相 对地电容
=
I ''' dz.1
3 1150
2
1.26 f 1.2
794.12
❖小结
➢ 在发生单相接地时全系统都将出现零序电压
➢ 在非故障的元件上的零序电流数值等于本身的对 地电容电流，电容性无功功率的实际方向为由母 线流向线路。
➢ 在故障线路上，零序电流为全系统非故障元件对地 电容电流之和，电容性无功功率的实际方向为由线 路流向母线。
二、中性点经消弧线圈接地电网中单相接 地故障的特点
1.25, Kss
1, Kre
0.85。
A
E1
1 30km
B 2
C 3
t3 0.5s
110kV IA-B.Lmax=540A
4
t4 1s
I (3) d.B.max
3780A
I (3) d.B.min
3550A
I (3) d.C.max
1250A
I (3) d.C.min
1150A
解：
1、对保护1进行电流速断的整定计算
I (3) d.B.max
3780A,
I (3) d.B.min
3550A
（1）起动电流
I' dz.1
K I' (3) K d.B.max
1.3 3780
4914(A)
（2）动作时限 t1' 0s
（3）灵敏度校验
115
3
X s.max
X 0 Lmin
115
3
X s.max
X 0 LAB
I' dz.1
d.B.min
X 0 LAB
115 3 0.4 30 3.55
6.7()
2、对保护1进行限时电流速断的整定计算
A
B
C
E1 1 30km
2
3 t3 0.5s
4
t4 1s
110kV
I (3) d.B.max
3780A
I (3) d.B.min
3550A
I (3) d.C.max
1250A
I (3) d.C.min
❖ 为何加消弧线圈？
接地点流过全系 统电容电流
很大 燃起电弧
弧光过电压
非故障相对地 绝缘破坏，形成两 解决 消弧线圈抵消
电压升高
点或多点短路 方案 电容电流
❖ 消弧线圈的作用
I&k I&L I&C
I&L
U&0
jL
E&A
jL
j E&A
L
I&C j3E&AC
I&k
j
E&A
L
jE&A 3C
jE&A
瞬时动作取4～5
➢灵敏度校验 延时动作取1.5～2.0
Ksen
3U(C0
elC0
1.2（5 电缆线路） 1.5 （架空线路）
在最小运行方式下各线路 每相对地电容之和
❖ 零序功率方向保护
➢原理:利用故障线路与非故障线路零序功率 方向不同的特点来实现保护,动作于信号或 跳闸 。
2、何谓功率方向元件的90°接线？若线路阻抗角φk=50°，功率方向元 件采用90°接线，其最大灵敏角应选择为多少比较合适？
3、如图所示网络，线路阻抗为0.4Ω/km。试对保护1的电流速断保护，
限时电流速断保护和定时限过电流保护进行整定计算。已知，
K
I re
l
1.3,
K
II rel
1.2,
K
III rel
§2-4 中性点非直接接地电网中单相接地故 障的零序电压、电流及方向保护
➢故障点电流很小，为电容电流 ➢三相的线电压仍然保持对称，对负荷供
电没有影响 ➢一般允许继续运行1～2小时，故单相接
地时只要求保护发出信号不必跳闸
一、中性点不接地电网中单相接地故障的特点
❖ 简单网络
➢正常运行：每相对地都有一个电容电流U C0
非故障相对地电压升高为原来的 3 倍。
➢电容电流
I&B jU&BkC0 I&C jU&CkC0
I&k I&B I&C jC0(U&Bk U&Ck ) 3E&A jC0
Ik 3EAC0 3UC0
接地点流回的电流为正常运行时三相对地 电容电流的算术和。
❖ 多条线路网络 以线路Ⅱ中A相发 生接地故障为例
➢适用于零序电流保护不能满足灵敏度系数 的要求和接线复杂的网络中。
❖ 其他保护方式：利用高次谐波或故障过渡过 程的暂态分量以及以上几种保护方式的综合 等。
❖ 评价：以上提到的保护方式各有一定的局限 性和缺点，仍需探索新的保护方式。
作业题
1、比较三段式电流保护第I、II、III段的灵敏度和保护范围。
K lm
''
I dz.1
3 2
I (3) d.B.min
I '' dz.1
=
3 3550
2
1.58 1.5
1950
3、对保护1进行定时限过电流保护的整定计算
（1）起动电流 （2）灵敏度校验
I "' dz.1
K
"' K
K
zq
I
fh.max
Kh
1.251 540 0.85
794.12(A)
1）作本线路的近后备保护
➢欠补偿 IL IC
1
L
3C
当某元件切除时，情况同上 不采用
➢过补偿 IL IC 补偿后剩余的电流是电感性 的，广泛采用
❖ 采用过补偿方式的消弧线圈，单相接地故障特点
3I&0 I&k I&0' (I&L I&C ) I&0'
➢流经故障线路的零序电流将大于本身的电容电 流，但大的不多。
I&A I&B I&C jU&AC0 jU&BC0 jU&CC0 0
➢单相接地故障（如A相接地）
U&Ak 0
U&Bk E&B E&A 3E&Ae j150
U&Ck E&C E&A 3E&Ae j150
U&k 0
1 3
(U&Ak
U&Bk
U&Ck )
E&A
故障相对地电压为0；
➢流经故障线路的容性无功功率实际方向为由母 线到线路，同非故障线路。
三、中性点不接地电网中单相接地的保护
❖ 绝缘监视——一般装在发电厂和变电所的母线上
➢正常运行时 三只电压表读数同， 继电器不动作
➢接地故障
三只电压表读数不 同，出现零序电 压，继电器动作
➢选线 没有选择性，不知道哪一线路出现接地故障
(
1
L
3C)
3～6kV电网电容电流超过30A
设消弧线圈 的条件
10kV电网电容电流超过20A 22～66kV电网电容电流超过10A
❖ 消弧线圈的补偿方式
U0
I&k I&L I&C
jE&A
(
1
L
3C)
j3L j 1
C
➢完全补偿 IL IC
Ik 0 ,
1
L
3C
产生串联谐振，中性点对地 电压严格升高，不采用
3 115 3 2 X s.max X 0Lmin
I (3) d.B.min
115 X s.max
3 X 0LAB
1 3 115 3
Lmin
( X0
2
I' dz.1
X s.max )
12.5(km)
Lmin %
Lmin LAB
100%
41.67%
符合要求
X s.max
115 3 I (3)
➢非故障线路Ⅰ 零序电流：