从线路→母线
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6
T1 A 1
k
2 B T2
X T1.0 A
X k 0
U
A
I0
0
X k0 U k0 I0
B X T2.0
4.保护安装处零序电压与电流的相位关系：
U A0 I0 ZT1.0
古I柏0文书 100
U A0
k0 80
7
二、 零序电压、电流滤过器
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8
1.零序1
1.零序电压滤过器
**
m
n
U a U b
加 法
3U 0
U c
器
(c) 用接于发电机中性点
的电压互感器
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(d) 内部合成零序电压
12
2.零序电流滤过器
I0
** ** **
IA
Ia
Ib
IB IμB
IμA
Ir I0
Ic IC
IμC
Ir
Ia
Ib
Ic
1 nTA
[( IA
IμA )
( IB
IμB )
第五节 中性点直接接地系统中接地短路的 零序电流及方向保护
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1
当系统中主变压器中性点直接接地时
X0 / X1 3
中性点直接接地的电网又称大接地电流系统
110kV及以上电网-中性点直接接地 60kV及以下电网--中性点不接地或不直接接地
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2
一、 接地短路时零序电压、电流和功 率的分布
灵敏I段：按条件1或2整定 不灵敏I段：按条件3整定
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19
四、 零序电流限时速断保护(II段)
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20
与相邻线路零序电流I段配合
T1
A 2
I k0.AB
k
I B 1 k0.BC
C
T2
3I0
I II set2
K I II I rel set1
/
K 0.b
I k0.AB
I k0.B C
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3
T1 A
k
1
2 B T2
X T1.0 A
X k 0 I0
X k0 U k0 I0
B X T2.0
U A0
Uk0
UB0
1.零序电压：故障点U0最高，离故障点越远，U0越低，
变压器中性点接地处U0 =古0柏。文书
4
T1 A 1
k
2 B T2
X T1.0 A
X k 0 I0
X k0 U k0 I0
t II 02
t
I 01
t
II set1
I II set2
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l 21
灵敏性校验：
K sen
3 I 0 min I II
set2
要求 Ksen≥1.5
若不满足要求
✓ 与相邻线Ⅱ段配合 ✓ 用两个灵敏度不同的II段 ✓ 改用接地距离保护
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22
五、 零序过电流保护(III段)
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23
➢躲下级线路出口三相短路时流过保护装置 的最大不平衡电流Iunb.max
3I0
II set
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II set
K
I rel
3
I
0
max
(
K
I rel
1.2
~
1.3)
3 I 0 max l
16
（2）躲断路器三相触头不同时合闸而出现的 最大三倍零序电流3I0unb
II set
K
I rel
3
I
0unb
整定值应选其中较大者
在按条件(2)整定，定值较大，保护范围较小时
➢ 在手动合闸以及三相自动重合闸时，使零序I段 带有一个小的延时（约0.1s），这样就无需考虑
set
作为近后备时
应按被保护线路末端接地短路时，流过保护的 最小三倍零序电流来校验，要求 Ksen≥1.5
作为远后备时
应按下级线路末端接地短路时，流过保护的最 小三倍零序电流来校验，要求 Ksen≥1.2
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25
动作时限
T2
6
5
T1
4
3
2
1
t
相间保护 零序保护
t6 t5
t4
t06
t3
t05 t04
φsen = 70°
**
3 I0
3U 0 * * *
110 Ir 3I0
sen 70
Ir 3I0 , U r 3U 0
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U r 3U 0
29
零序功率方向继电器的接线方式
** *
***
TA * * *
KW0 TV
φsen = -110°
**
3I 0
** *
3U 0
U r 3U 0
sen 110
Ir 3I0
Ir 3I0 , U r 3U 0
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30
零序功率方向继电器的灵敏性
✓ 没有死区 ✓ 灵敏性的校验
K sen
(3U0 3I0 )min S0.op
要求 Ksen≥1.5
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七、 对零序电流保护的评价
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32
优点： 1.零序过电流保护的灵敏度高
B X T2.0
2.零序电流
分布与中性点接地的多少及位置有关
大小与线路的零序阻抗及中性点接地变压器的零
序阻抗有关
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5
T1 A
k
1
2 B T2
X T1.0 A
X k 0 I0
X k0 U k0 I0
B X T2.0
3. 零序功率
短路点S0最大，越靠近变压器中性点接地处S0越小
对于发生故障的线路，两端S0的方向与S1方向相反，
I K I III
III
set
rel unb.max
式中 Iunb.max K np K st K er Ik.max
➢与下级线路零序III段保护在灵敏度上配合
I III set2
K I III III rel set1
/
K 0.b
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24
灵敏性校验：
K sen
3 I 0 min I III
条件（2）
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17
（3）当线路上采用单相自动重合闸时
按条件(1)、(2)整定，往往不能躲开非全相运行 状态下又发生系统振荡时所出现的最大零序电流
按能躲开非全相运行状态下又发生系统振荡时 所出现的最大零序电流整定，保护范围缩小
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18
（3）当线路上采用单相自动重合闸时 设置两个零序I段保护
*
*
*
*
U a
U b
m
U c
n
U mn U a U b U c 3U 0
(a) 用三个单相式电压互感器
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9
1.零序电压滤过器
***
***** abc m
* n
(b) 用三相五柱式电压互感器
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U mn U a U b U c 3U 0
10
ABC a bc
m
U古柏文书 mn
( IC
IμC )]
1 nTA
( IμA
IμB
IμC ) Iunb 古柏文书
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2.零序电流滤过器
ABC
电 缆 头
I0
TA0
优点： ✓ 不平衡电流小 ✓ 接线简单
电缆
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14
三、 零序电流速断保护(I段)
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15
（1）躲过下一个线路出口接地短路的最大三 倍零序电流3I0max
A 1
B 2
零序过电流保护的时限特性
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t2 t1 l
26
六、 方向性零序电流保护
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27
k1
T2
1
23
k2 T1
4
I0.k1
I0.k1
I0.k2
I0.k2
零序电流保护
+
零序功率方古向柏文继书电器
=
方向性零序电流保护 28
零序功率方向继电器的接线方式
3U 0
** *
***
TA * * *
KW0 TV