零序电流方向保护系统设计

零序电流方向保护系统设计在我国电力系统中, 一般 110kv 及以上电压等级的电网都采纳中性点直接接地方式, 这类电网称中性点直接接地电网, 又称大接地电流系统。在这种电网中, 线路接地故障占线路所有故障的 80%-90%。当发生接地短路时, 将出现很大的零序电流、零序电压, 而正常运营情况下, 它们是很小的。因此, 运用零序电流、零序电压来构成的接地短路保护, 就具有显著优点。1、零序参数的产生当电力系统出现不对称运营时, 就要出现零序电流。例如所有的接地故障, 单相重合闸过程中的两相运营, 变压器三相参数不同所引起的不对称运营, 三相重合闸和手动合闸时的三相断路器不同期, 空投变压器时产生的不平衡励磁涌流等等, 都会产生零序电流、零序电压.2、零序参数的特点(1)当系统任一点单相及两相接地短路时,网络中任何处的倍零序电压或电流的相量和, 即3 ˙U 0= ˙U a+ ˙U b+ ˙U c或3 ˙I 0=˙I a+ ˙I b+ ˙I c(2)系统零序电流的分布和变压器中性点接地的多少及位置有关。(3)故障点的零序电压U 0最高, 变压器中性点接地处的电压为 0(4)零序电流的方向由母线指向线路为正零序电压的方向是线路高于大地的电压为正。而零序功率S0=U 0I 0 故障点的电压U 0最高, 故S0也最大。愈靠近变压器中性点接地处,S0愈小。在故障线路上,S0方向是由线路流向母线, 与正序功率方向相反(5) 接地故障时, 零序电流与零序电压的相位关系凡与变电所和有关支路的零序阻抗角有关, 与故障点有无过渡电阻无关。a）正方向接地故障, 如图 1、2、3 中,k 点故障时, 零序网络中线路侧, 流过零序电流I m0母线 M 侧零序电压U M 0为 ˙U M 0=-˙I M 0 ˙Z M 0。, 其中 ˙ZM 0为侧零序电源阻抗。ZM 0重要决定与变电所中性点接地变压器的零序阻抗, 所以阻抗角约为85o 以上。零序电压与零序电流相量关系如图 3 所示, 零序电压滞后零序电流约95ob)反方向接地故障, 例如图 4、5、6 中, K 点故障时, M 侧保护零序电流为对侧所供电流, 即˙I M 0=−˙I N 0。若线路上没有插人任何感应零序电压, 则 M 侧母线零序电压为 ˙U M 0=−˙I N 0(Z N 0+ZM 0)=˙I M 0(ZN 0+Z M 0)ZN 0为对侧变电所零序电源阻抗。ZL0为线路零序阻抗。ZN 0+ZL0重要决定于线路阻抗, 所以阻抗角约为80o左右。零序电流与零序电压相量关系如图 6 所示, 零序电压超前零序电流80o左右。3、零序电流保护的构成...