1、第四章第四章 电网的接地保护电网的接地保护4.1 中性点直接接地系统中接地短路的零序电流及方向保护4.1.1 电网分类及零序分量产生一、电网分类：大接地即 中性点直接接地电网小接地即 中性点非直接接地电网 (不接地或经消弧线圈接地)110KV电网220KV电网 中性点直接接地电网 330KV电网500KV电网 24.1.1 电网分类及零序分量产生正常运行相间短路 无零序分量系统振荡单相接地两相接地 有零序分量一相断线两相断线包括零序电压、零序电流、零序功率4.1.1 电网分类及零序分量产生 中性点直接接地的电网又称大接地电流系统，即当发生接地故障时,通过变压器接地点构成通路，使故障相流过很大的
2、短路电流。4.1 施工组织设计的内容和编制方法4.1.2 施工组织设计施工组织设计的编制方法的编制方法（一）施工组织设计的编制（一）施工组织设计的编制原则原则 1重视施工组织对施工的作用；重视施工组织对施工的作用；2.提高施工的工业化程度；提高施工的工业化程度；3重视管理创新和技术创新；重视管理创新和技术创新；4重视工程施工的目标控制；重视工程施工的目标控制；5.积极采用国内外先进的施工技术；积极采用国内外先进的施工技术；6.合理合理安排施工顺序，提高施工的安排施工顺序，提高施工的连续连续性性；7.合理部署施工现场，实现文明施工。合理部署施工现场，实现文明施工。上一页 下一页返回4.1 施工组
3、织设计的内容和编制方法4.1.2 施工组织设计施工组织设计的编制方法的编制方法（二）施工组织设计的编制依据二）施工组织设计的编制依据 1建设单位的意图和建设单位的意图和要求；要求；2工程的施工图纸及标准图；工程的施工图纸及标准图；3施工组织总设计对本单位工程施工组织总设计对本单位工程的要求的要求；4资源配置情况；资源配置情况；5建筑环境、场地条件及建筑环境、场地条件及地质等地质等；6有关的标准、规范和法律有关的标准、规范和法律 7有关技术新有关技术新成果资料成果资料。上一页 下一页返回4.1 施工组织设计的内容和编制方法4.1.3 施工组织设计施工组织设计的编制程序的编制程序 1.收集和收集和
4、熟悉有关熟悉有关资料和资料和图纸；图纸；2计算主要工种工程的工程量；计算主要工种工程的工程量；3确定施工的总体部署；确定施工的总体部署；4拟订施工方案；拟订施工方案；5编制施工进度计划编制施工进度计划；6编制资源需求编制资源需求计划计划；7编制施工准备工作计划；编制施工准备工作计划；8施工平面图设计；施工平面图设计；9计算主要技术经济指标。计算主要技术经济指标。上一页 下一页返回4.2 电梯项目施工组织设计编制、报审程序4.2.1 电梯电梯项目施工组织方案的策划项目施工组织方案的策划 1在对电梯安装过程的施工方案进行策划在对电梯安装过程的施工方案进行策划时，承接该项目的施工技术人员应确定时，承
5、接该项目的施工技术人员应确定以下方以下方面面的适当内容，作为策划施工方案的输入的适当内容，作为策划施工方案的输入。2.策划的输出应确定以下几个方面的内容，策划的输出应确定以下几个方面的内容，作为编制方式方案的目的。作为编制方式方案的目的。上一页 下一页返回4.2 电梯项目施工组织设计编制、报审程序4.2.2电梯项目施工组织方案的编制 1.为确保编制施工方案的充分性和有效性，施工单位应考虑以下活动：（1）派出承接该项目的施工负责人与建设单位进行安装过程双方配合事宜的沟通，明确沟通渠道、联系人和双方的职责；（2）组织技术人员抵达工地现场进行相关建筑设施的土建等条件勘查，发现不符合图样要求的，及时报
6、告制造厂方及建设单位；上一页 下一页返回4.2 电梯项目施工组织设计编制、报审程序4.2.2电梯项目施工组织方案的电梯项目施工组织方案的编制编制 2在对电梯安装施工方案进行编制时，编在对电梯安装施工方案进行编制时，编制人员应确定以下方面：制人员应确定以下方面：明确电梯安装项目的相关明确电梯安装项目的相关信息信息；确定确定施工组织与施工组织与职责职责；电梯安装施工电梯安装施工流程流程；明明确安装过程中的质量控制确安装过程中的质量控制点点；明确安装过程明确安装过程中的中的安全管理安全管理；提出如脚手架搭设、吊装等提出如脚手架搭设、吊装等作业项目外包的控制和验收作业项目外包的控制和验收要求要求；编制
7、施工编制施工进度计划表。进度计划表。上一页 下一页返回4.2 电梯项目施工组织设计编制、报审程序4.2.3 施工组织方案的审核和批准 电梯项目施工组织设计，由企业技术负责人组织相关技术、安全、施工、质量检验等管理人员共同汇编，并经过评审确认，作为公司开展安装维修施工项目的示范参考样本，由施工人员在实际项目施工中，根据工程的施工特点和用户或建筑主管方的具体要求或特殊规定进行编制，以适应工程项目的施工要求和具体情况。上一页 下一页返回零序电流电压分布图零序电流正方向：母线流向线路。零序电压正方向：线路高于大地的电压为正。4.4.1.1.2 2 接地短路时零序电压、电流和功率的分布接地短路时零序电压
8、、电流和功率的分布1、故障点的零序电压最高，离故障点越远处的零序电压越低，变压器中性点接地处的零序电压为零4.4.1.1.2 2 接地短路时零序电压、电流和功率的分布接地短路时零序电压、电流和功率的分布2、零序电流的分布，决定于线路的零序阻抗和中性点接地变压器的零序阻抗及变压器接地中性点的数目和位置，而与电源的数量和位置无关。4.4.1.1.2 2 接地短路时零序电压、电流和功率的分布接地短路时零序电压、电流和功率的分布3.零序功率短路点S S0 0 最大，越靠近变压器中性点接地处S S0 0 越小。4.4.1.1.2 2 接地短路时零序电压、电流和功率的分布接地短路时零序电压、电流和功率的分
9、布4.1.3 阶段式零序保护阶段式零序保护一、瞬时零序电流速断保护(段）工作原理：反映被保护线路零序电流升高而 动作的保护作用：作为被保护线路接地故障的主保护 保护区：线路始端一部分 整定计算原则：与相间短路的无时限电流速 断保护类似整定原则及公式（1）躲过下一个线路出口接地短路的最大三倍零序电 流3I0.max一、瞬时零序电流速断保护(段）4.1.3 阶段式零序保护阶段式零序保护 先合一相，相当断开两相，最严重情况下流过断路器的零序电流 先合两相，相当于断开一相，最严重情况下流过断路器的零序电流 01unb2233ZZEI01unb2233ZZEI整定原则及公式（2）躲断路器三相触头不同时合
10、闸而出现的最大三倍 零序电流3I0.unb：一、瞬时零序电流速断保护(段）整定原则及公式：整定值应选其中较大者 若按条件(2)整定，定值较大，而使保护范围较小时，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（0.1s），这样就无需考虑条件(2)。4.1.3 阶段式零序保护阶段式零序保护一、瞬时零序电流速断保护(段）（3）当线路上采用单相自动重合闸时，按能躲开在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。若按条件(3)整定，定值较大，正常情况下发生接地故障时，保护范围较小，不能充分发挥零序I段的作用。解决：设置两个零序解决：设置两个零序I段保护段保护不灵敏I段：按
11、条件3整定 灵敏I段：按条件1或2整定一、瞬时零序电流速断保护(段）4.1.3 阶段式零序保护阶段式零序保护工作原理：反映被保护线路零序电流升高而带有 较小时限动作的保护作用：与零序I段配合作为被保护线路接地故障的 主保护保护区：本线路全长 整定计算原则：与相间短路的限时电流速断保护 类似二、限时零序电流速断保护(段）4.1.3 阶段式零序保护阶段式零序保护整定原则及公式与相邻线路零序电流I段配合，并考虑分支系数。21二、限时零序电流速断保护(段）4.1.3 阶段式零序保护阶段式零序保护 整定原则及公式:当下一条线路比较短或运行方式变化比较大，不能满足对灵敏系数的要求时，可以考虑用其他方式解决
12、：用两个灵敏度不同的零序段保护 保留0.5s的零序段，快速切除正常运行方式和最大运行方式下线路上的各种接地故障。增加一个与下一条线路的零序段相配合的零序段，时限1s，保证在各种运行方式下线路末端接地短路时保护装置具有足够 的灵敏系数。从电网接线的全局考虑，改用接地距离保护二、限时零序电流速断保护(段）4.1.3 阶段式零序保护阶段式零序保护工作原理：反映被保护线路零序电流升高而带有较长 时限动作的保护作用：作为被保护线路接地故障的后备保护保护区：本线路全长和下一相邻线路全长三、零序过电流保护(段）4.1.3 阶段式零序保护阶段式零序保护整定原则及公式(1)躲下级线路出口相间短路时流过保护装置的
13、最大不 平衡电流Iunb.max：(2)与下级线路零序III段保护在灵敏度上配合三、零序过电流保护(段）取2.11.1(max.relunbactKIKIrel1.02.actbrelactIKKI4.1.3 阶段式零序保护阶段式零序保护 作为本条线路近后备保护时，按本线路末端发生接地故障时的最小零序电流3I0.min来校验，要求 作为相邻线路的远后备保护时，按相邻线路保护范围末端发生接地故障时，流过本保护的最小零序电流3I0min来校验，要求23 actmin.0senIIK5.13 actmin.0senIIK三、三、零序零序过过电流保护电流保护(段）段）灵敏性校验：4.1.3 阶段式零序
14、保护阶段式零序保护动作时限 为保证选择性各保护的动作时限也按阶梯原则来选择。只有在两个变压器间发生接地故障时，才能引起零序电流，所以只有保护4、5、6才能采用零序保护，要求：三、三、零序零序过过电流保护电流保护(段）段）654ttt4.1.3 阶段式零序保护阶段式零序保护优点1.零序过电流保护的灵敏度高，动作时限短（尤其双端 电源网络中）；2.受系统运行方式的影响要小；3.不受系统振荡和过负荷的影响；4.方向性零序电流保护没有电压死区；5.简单、可靠。在110kV 及以上的高压和超高压系统中 单相接地故障约占全部故障的70一90%,而且其他 的故障也往往是由单相接地发展起来的，因此，采用 专门
15、的零序保护就具有显著的优越性。四、对零序电流保护的评价4.1.3 阶段式零序保护阶段式零序保护四、对零序电流保护的评价缺点1.对短线路或运行方式变化很大时，保护往往不能满 足要求；2.单相重合闸的过程中可能误动；3.当采用自耦变压器联系两个不同电压等级的电网时，任 一电网中的接地短路都将在另一网络中产生零序电 流，将使保护的整定配合复杂化，且将增大第III段 保护的动 作时间。4.1.3 阶段式零序保护阶段式零序保护三段式电流保护与三段式零序电流保护的异同三段电流三段零序作用反应相间短路I、II 段主保护，III段 后备反应接地短路I、II 段主保护，III段 后备动作电流整定原则I、II 段
16、类似，III段按 负荷电流考虑III 段按相邻线路相间 短路不动作考虑动作时间I、II 段同；III 段时间 较长I、II 段同；III 段时间 较短灵敏度校验点选择一样，短 路类型选择两相短路校验点选择一样，短 路类型选择接地短路（III 段灵敏度较高）特点接线较复杂，受振荡 和过负荷影响接线简单，不受振荡 和过负荷影响4 4.1 1.3 3 阶段式零序保护阶段式零序保护4.2 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系统中性点非直接接地系统中性点非直接接地系统 中性点非直接接地电网发生单相接地故障时，虽然系统的中性点电位发生变化，相电压不对称，但相间电压(线电压）却还保持对
17、称状态，因此不影响供电，可维持电网在故障后短时间短时间运行，不必立即跳该故障线路的断路器（在危及人身、设备安全时则应立即跳闸），但为了防止事故扩大，应发出报警信号以便运行人员及时检查和排除故障。4.2.1 中性点不接地电网中单相接地故障的特点.ECI .UCCC.EB.EABUAA0.IC.IAIB .IBUB .IAC0C0C不考虑负荷电流正常运行时：00U00I.故障相电压为故障相电压为0，非故障相对地电压升高至原来的，非故障相对地电压升高至原来的倍，线电压仍对称。倍，线电压仍对称。A相接地时，A、B、C三相电压对地电压0AU01503jAABBeEEEUACBAEUUUU)(3103 4
18、.2.1 中性点不接地电网中单相接地故障的特点在系统中有多条线路存在时：全系统A相对地电压为0，全系统A相对地电容电流为0零序电流为线路的电容电流；方向为从零序电流为线路的电容电流；方向为从母线流向线路。母线流向线路。4.2.1 中性点不接地电网中单相接地故障的特点特点：1.零序网络由同级电压网络中元件对地的等值电容等值电容构成 通路，与中性点直接接地系统由接地的中性点构成通 路有很大不同，网络的零序阻抗很大零序阻抗很大；2.发生接地后，相当于在故障点产生了一个其值与故障 相故障前相电压大小相等、方向相反的零序电压，从 而全系统出现零序电压和零序电流。3.非故障相对地电压升高至原来的 倍，电源
19、中性点对 地电压与故障相电势的相量大小相等方向相反；3 4.2.1 中性点不接地电网中单相接地故障的特点特点：4.非故障线的零序电流为该线非故障相对地电容电流之和,方 向为由母线指向线路且超前零序电压90；5.故障点的电流为全系统非故障相对地电容电流之和，其相 位超前零序电压90；6.故障线的零序电流等于除故障线外的全系统中其他元件非 故障相的电容电流之和，其值远大于非故障线的零序电流，且方向与非故障线零序电流的方向相反，由线路指向母线，且滞后零序电压90；7.故障线的零序功率与非故障线的零序功率方向相反。4.2.1 中性点不接地电网中单相接地故障的特点4.2.2 4.2.2 中性点不接地电网
20、中单相接地的保护方式中性点不接地电网中单相接地的保护方式1.零序电流零序电流保护（利用故障线路始端和非故障线路始 端 零序电流大小不同而构成）2.零序功率方向零序功率方向保护（利用故障线路始端和非故障线 路始端零序功率方向不同而构成）3.无选择性绝缘监视装置（利用接地故障时出现的零零 序电压序电压而构成）根据中性点不接地系统发生单相接地时的各种特征，这种系统可构成以下接地短路保护方式：GCBANL 2L 3L 1CO.FCO.FCO.FCO.F一、零序电流保护一、零序电流保护适用于变电站出线数目比较多4.2.2 4.2.2 中性点不接地电网中单相接地的保护方式中性点不接地电网中单相接地的保护方
21、式一、零序电流保护一、零序电流保护 零序电流保护是利用故障元件的零序电流大于非故障元件的零序电流的特点，区分出故障和非故障元件，从而构成有选择性的保护。根据需要保护可动作于信号，也可动作于跳闸。一般用在有条件安装零序电流互感器的线路上；当单相接地电流较大，足以克服零序电流滤过器中的不平衡电 流时，也可接于三个电流互感器构成的零序回路。4.2.2 4.2.2 中性点不接地电网中单相接地的保护方式中性点不接地电网中单相接地的保护方式二二.零序功率方向保护零序功率方向保护利用故障线路和非故障线路零序功率方向的不同，区分出故障线路，构成有选择性的零序方向保护。TA0信号+当变电站出线数目比较少当变电站
22、出线数目比较少4.2.2 4.2.2 中性点不接地电网中单相接地的保护方式中性点不接地电网中单相接地的保护方式三三.绝缘监视装置绝缘监视装置（零序电压）（零序电压）“拉路选线”N abcVVVKVUTVABC信号3U0+当接地的小容性电流被消弧线圈补偿时当接地的小容性电流被消弧线圈补偿时4.2.2 4.2.2 中性点不接地电网中单相接地的保护方式中性点不接地电网中单相接地的保护方式 中性点不接地电网中单相接地,在接地点流过全系统的对地电流，如果此电流较大,就会在接地点燃起电弧，引起弧光过电压,从而使非故障相的电压进一步升高，使绝缘损坏，形成两点和多点接地短路，造成停电事故。4.2.34.2.3
23、中性点经消弧线圈接地系统中中性点经消弧线圈接地系统中单相接地的特点单相接地的特点解决方案：在中性点和大地之间接入一个带铁芯的电感线圈L，当发生单相接地故障时，在接地点就有一个电感分量的电流通过，此电流和原系统中的电容电流相抵消，就可以减少故障点的接地电流，因此称它为消弧线圈。在各级电压网络中，当全系统的电容电流超过下列数值时，应装设消弧线圈：36KV电网：30A，10KV：20A，2266KV：10A4.2.34.2.3中性点经消弧线圈接地系统中中性点经消弧线圈接地系统中单相接地的特点单相接地的特点4.2.34.2.3中性点经消弧线圈接地系统中中性点经消弧线圈接地系统中单相接地的特点单相接地的
24、特点 由于Ik=IL+IC=0，实质上构成了串联谐振串联谐振条件。如果三相对地电容不相等，则在正常情况下系统中由于中性点电压偏移或者在断路器三相不同期合闸而出现零 序电压时，会在串联谐振回路中产生很大电流及异常高电压，造成系统破坏，因此 一般不采用完全补偿方式。1、完全补偿、完全补偿实际上不采用实际上不采用CLII缺点：线路上产生很高的谐振电压4.2.34.2.3中性点经消弧线圈接地系统中中性点经消弧线圈接地系统中单相接地的特点单相接地的特点 这时接地电流 ，仍是一种容性状态。当系统运行方式发生变化时，如某个元件被切除，则电容电流减少，系统有可能陷入完全补偿的状态，出现谐振过电压。0kI2、欠补偿、欠补偿一般也是不采用一般也是不采用CLII 4.2.34.2.3中性点经消弧线圈接地系统中中性点经消弧线圈接地系统中单相接地的特点单相接地的特点此时接地电流将呈感性，这种方式不会导致串联谐振情况发生。CLII 3、过补偿、过补偿广泛采用广泛采用过补偿度 一般为5%-10%CCLIIIP4.2.34.2.3中性点经消弧线圈接地系统中中性点经消弧线圈接地系统中单相接地的特点单相接地的特点
