电网电流保护第8讲1详解

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1、 消弧线圈工程背景消弧线圈工程背景 弧光过电压的危害：弧光过电压的危害：对于中性点非直接接地系对于中性点非直接接地系统，发生单相接地故障时，接地电流通常较小。但统，发生单相接地故障时，接地电流通常较小。但如果线路电容较大时，接地电流比较大，则该接地如果线路电容较大时，接地电流比较大，则该接地电流会在接地点燃起电弧。由于电弧的不稳定会引电流会在接地点燃起电弧。由于电弧的不稳定会引起弧光过电压。弧光过电压可能引起设备损坏或发起弧光过电压。弧光过电压可能引起设备损坏或发展成为相间故障。展成为相间故障。消弧线圈工程背景消弧线圈工程背景 消弧线圈：消弧线圈：为了降低故障点电容电流，消除弧为了降低故障点电

2、容电流，消除弧光过电压，可以采用中性点经消弧线圈接地的办法。光过电压，可以采用中性点经消弧线圈接地的办法。消弧线圈本身可以看作是纯电感。消弧线圈本身可以看作是纯电感。规程规定：规程规定：对不同电压等级的电网当接地电容对不同电压等级的电网当接地电容电流超过一定数值时，必须安装消弧线圈。电流超过一定数值时，必须安装消弧线圈。6kV30A;10kV20A;22-66kV10A （一）单相接地故障稳态分析（一）单相接地故障稳态分析电容电流分布：电容电流分布：由于中性点非由于中性点非直接接地电网单相接地故障电直接接地电网单相接地故障电流小，若忽略因故障电流引起流小，若忽略因故障电流引起的线路压降，可以认

3、为全网各的线路压降，可以认为全网各处电压相同。这样各线路的处电压相同。这样各线路的零零序电容电流大小和分布与中性序电容电流大小和分布与中性点不接地系统完全相同。点不接地系统完全相同。在图在图中用实线标出。中用实线标出。（一）单相接地故障稳态分析（一）单相接地故障稳态分析消弧线圈支路：消弧线圈支路：单相接地时中性点电压单相接地时中性点电压流过消弧线圈支路的电流流过消弧线圈支路的电流 AELjEIAL （一）单相接地故障稳态分析（一）单相接地故障稳态分析故障点故障电流：故障点故障电流：等于全网电容电流和消弧线圈等于全网电容电流和消弧线圈电流之和电流之和LjEECjIIIAALC)(3300 （一）

4、单相接地故障稳态分析（一）单相接地故障稳态分析消弧线圈补偿方式的选择消弧线圈补偿方式的选择全补偿方式全补偿方式欠补偿方式欠补偿方式过补偿方式过补偿方式LjEECjIIIAALC)(3300030I031CL对应消弧线圈参数对应消弧线圈参数0IIL0IIL031CL031CL （一）单相接地故障稳态分析（一）单相接地故障稳态分析完全补偿方式下的串联谐振问题完全补偿方式下的串联谐振问题 网络不对称网络不对称 断路器操作不完全同时断路器操作不完全同时1.串联谐振的危害：串联谐振的危害：引起危险的过引起危险的过电压电压 （一）单相接地故障稳态分析（一）单相接地故障稳态分析通常采用过补偿方式通常采用过补

5、偿方式用补偿度用补偿度P来表示补偿程度来表示补偿程度%100IIIPL （二）过补偿方式下单相接地故障稳态电气量的特点（二）过补偿方式下单相接地故障稳态电气量的特点非故障线路：非故障线路：测量点零序电容电流和中性点不接地系统完全一测量点零序电容电流和中性点不接地系统完全一致致，等于本线路电容电流代数和等于本线路电容电流代数和0033BCAIIIEj C 变压器支路：变压器支路：测量点零序电容电流测量点零序电容电流AgALGECjLjEIII3300 （二）过补偿方式下单相接地故障稳态电气量的特点（二）过补偿方式下单相接地故障稳态电气量的特点故障线路：故障线路：测量点零序电流在过补偿方式下，量值

6、可能很小，测量点零序电流在过补偿方式下，量值可能很小，电容功率方向为母线指向线路电容功率方向为母线指向线路AselfALGECCjLjEIII)(3300结论：结论：由于消弧线圈的接入，原有的对于不接地系统的故障由于消弧线圈的接入，原有的对于不接地系统的故障特征已不成立，即利用稳态零序电容电流或零序功率方向，特征已不成立，即利用稳态零序电容电流或零序功率方向，不能保证可靠的选择故障线路，可能造成误选线。不能保证可靠的选择故障线路，可能造成误选线。（三）过补偿方式下单相接地故障暂态电气量的特点（三）过补偿方式下单相接地故障暂态电气量的特点 （三）过补偿方式下单相接地故障暂态电气量的特点（三）过补

7、偿方式下单相接地故障暂态电气量的特点暂态电容电流包括以下两部分暂态电容电流包括以下两部分 由于故障相电压突然降低而引起的由于故障相电压突然降低而引起的故障相放电电容电流故障相放电电容电流，它，它通过母线而流向故障点，放电电流衰减很快，其振荡频率高通过母线而流向故障点，放电电流衰减很快，其振荡频率高达数千赫，振荡频率主要决定于电网中线路的参数（达数千赫，振荡频率主要决定于电网中线路的参数（R和和L的的数值），故障点的位置以及过渡电阻的数值。数值），故障点的位置以及过渡电阻的数值。1.由非故障相电压突然升高而引起的由非故障相电压突然升高而引起的非故障相充电电容电流非故障相充电电容电流，此电流在图中

8、以表示，它要通过电源、故障点而成回路。由此电流在图中以表示，它要通过电源、故障点而成回路。由于整个流通回路的电感较大，因此，充电电流衰减较慢，振于整个流通回路的电感较大，因此，充电电流衰减较慢，振荡频率也较低（仅为数百赫）。荡频率也较低（仅为数百赫）。（三）过补偿方式下单相接地故障暂态电气量的特点（三）过补偿方式下单相接地故障暂态电气量的特点暂态电容电流特点：暂态电容电流特点：故障支路：故障支路：暂态零序电流最大，暂态零序功率方向指向母线暂态零序电流最大，暂态零序功率方向指向母线 非故障支路：非故障支路：暂态零序电流为自身的暂态电容电流，暂态零暂态零序电流为自身的暂态电容电流，暂态零序功率方向

9、指向线路序功率方向指向线路 暂态电容电流的特点类似于中性点不接地系统的稳态电暂态电容电流的特点类似于中性点不接地系统的稳态电容电流特点容电流特点 （一）零序电压保护（一）零序电压保护 利用单相接地故障时，全网将出现零序电压的特点构成利用单相接地故障时，全网将出现零序电压的特点构成接在母线电压互感器的开口三角接在母线电压互感器的开口三角零序电压保护不具备选择性，仅可用于绝缘监视零序电压保护不具备选择性，仅可用于绝缘监视 （二）接地选线（二）接地选线零序电流比幅选线保护零序电流比幅选线保护零序电流最大的判为故障线零序电流最大的判为故障线存在问题存在问题 长短线连在同一母线上时，若长线路发生接地故障

10、，存长短线连在同一母线上时，若长线路发生接地故障，存在灵敏度问题在灵敏度问题1.不适合消弧线圈接地系统不适合消弧线圈接地系统 （二）接地选线（二）接地选线零序功率方向选线保护零序功率方向选线保护 利用故障线路和非故障线路零序功率方向的差别构成利用故障线路和非故障线路零序功率方向的差别构成选线判据选线判据存在问题存在问题指针效应引起误判指针效应引起误判不适合消弧线圈接地系统过补偿情况不适合消弧线圈接地系统过补偿情况 （三）接地选线的主要困难（三）接地选线的主要困难1、故障电气量幅度较小、故障电气量幅度较小2、灵敏度不足、灵敏度不足3、消弧线圈接地选线困难、消弧线圈接地选线困难 2.12.32.52.72.112.152.172.232.24 学会感恩