1、第第 2.4 2.4 节节 小电流系统的单相接地保护小电流系统的单相接地保护一、小接地电流系统对保护提出的要求一、小接地电流系统对保护提出的要求（1 1）故障点电流较小，三相线电压仍然保持）故障点电流较小，三相线电压仍然保持 对称，对负荷的供电几乎没有影响，允对称，对负荷的供电几乎没有影响，允 许再继续运行许再继续运行 1 12 2小时；小时；（2 2）非故障相对地电压要升高）非故障相对地电压要升高 倍，为了倍，为了 防止故障进一步扩大，防止造成两点或防止故障进一步扩大，防止造成两点或 多点接地短路，应及时发出信号。多点接地短路，应及时发出信号。3 由于单相接地时，电容电流会在接地点处燃由于单
2、相接地时，电容电流会在接地点处燃起电弧，引起起电弧，引起弧光过电压弧光过电压非故障相对地电非故障相对地电压进一步升高，损坏绝缘。压进一步升高，损坏绝缘。为此，在中性点接入一个电感线圈为此，在中性点接入一个电感线圈消弧消弧线圈线圈，用来抵消电容电流。，用来抵消电容电流。为了避免谐振为了避免谐振,通常采用过补偿的方式通常采用过补偿的方式,即：即：“消弧线圈电抗消弧线圈电抗”=(1.05”=(1.051.1)“1.1)“全部的容全部的容抗抗”。中性点不接地中性点不接地小电流接地小电流接地中性点经消弧线圈接地中性点经消弧线圈接地小电流接地小电流接地中性点直接接地中性点直接接地大电流接地大电流接地 复习
3、一下串联、并联电路的近似方法：复习一下串联、并联电路的近似方法：(A)(A)串联串联(B)(B)并联并联QZPZPZQZ时时当当QPZZPZQZ约等于约等于忽略小项忽略小项忽略大项忽略大项357810890314116 .CF0.89C00 某个系统的每某个系统的每100km100km参数为：参数为：0X.C175450 174011 11CF.83C1X.C54311 所以，上述串、并联的近似关系是成立的。所以，上述串、并联的近似关系是成立的。278.X0 40X1 回顾：大电流接地系统各回顾：大电流接地系统各序的序网图。序的序网图。0I 0Z 2Z 1Z二、小接地电流系统单相接地的特征二、
4、小接地电流系统单相接地的特征)(AK1 右图是依据短路点的电流、右图是依据短路点的电流、电压关系连接而成的，仅仅电压关系连接而成的，仅仅与短路点的边界条件有关，与短路点的边界条件有关，与变压器接地方式无关！与变压器接地方式无关！时的复合序网图。时的复合序网图。20c20c 0Z 2Z 1Z21c 起起主主要要作作用用，0021ZZc0 1)1)大电流接地系统大电流接地系统 类似地，类似地，C C1 1、C C2 2均可忽略。均可忽略。这就是大电流接地这就是大电流接地系统的复合序网图系统的复合序网图21c22c22c型型等等值值线线路路 22c22c 0Z 2Z 1Z 的的影影响响忽忽略略起起主
5、主要要作作用用，2212222cZZc 21c21c20c20c2)2)小电流接地系统小电流接地系统22c22c2)2)小电流接地系统小电流接地系统 0Z 2Z 1Z影影响响、可可以以忽忽略略起起主主要要作作用用，串串联联，与与、020002ZZccZZ2121 进一步，还可忽略进一步，还可忽略Z Z1 1。20c20c21c21c1C0C0U（有有消消弧弧线线圈圈时时）xhj3X 并且，依据电流的大小，以及与电压的相并且，依据电流的大小，以及与电压的相位关系构成了小电流选线的基本原理。位关系构成了小电流选线的基本原理。E0I零序电流很小，通常用零序电压零序电流很小，通常用零序电压(较大较大)
6、监视。监视。最终，获得最终，获得小电流系统单相接地的复合序网图小电流系统单相接地的复合序网图EU0 小电流接地系统发生单相接地故障后，各小电流接地系统发生单相接地故障后，各处的零序电压几乎一样（线路的零序压降很处的零序电压几乎一样（线路的零序压降很小），所以，用零序电压除以容抗，就可以小），所以，用零序电压除以容抗，就可以获得线路的零序电流。获得线路的零序电流。00UCjI0 0I0UxhX30.IC 2C0.II2C0.III0KI0.IIII0.III0.II0.hI2C0.III2C0.II 0.IC-1 0KU出线出线出线出线出线出线K K 00UCjIII.xhXjU30 h.III
7、.II.I.IIII0000 0C0C 0Z 2Z 1Z1C1C2C2C3)3)小电阻小电阻 接地系统接地系统分析、计算方分析、计算方法与大电流接法与大电流接地系统类似，地系统类似，仅在零序中点仅在零序中点中接入中接入3Rg3Rg。RgRg约约8 81212欧欧gR3三、小接地电流系统发生单相接地故障的具体分三、小接地电流系统发生单相接地故障的具体分析析AEBECEBIDBUDCUBICIDIBEAECEBICIBICIDIABC0U150150330jADCjADBDAeEUeEUU000ABBDCCDIIUjCIUjC&ACDBDADdEUUUU)(31003DBCDIIIIUC&中性点电
8、压升高为相电压。中性点电压升高为相电压。非故障相电压升高非故障相电压升高 倍；倍；线电压依然对称。线电压依然对称。3接地点电流为正常时单相电容电流接地点电流为正常时单相电容电流3 3倍倍 多线路电容电流分布多线路电容电流分布:假设：忽略负荷电流和电容电流在线路上的电压降。假设：忽略负荷电流和电容电流在线路上的电压降。全系统全系统UA=0,A相对地电容电流为零，相对地电容电流为零，UB-D=UC-D=U3DIIICUI0033非故障线路非故障线路I:，母线线路，母线线路 故障线路故障线路 II:II:)(33000IIIICCUI03)()()(CUIIIIIIIIfCfBIICIIBICIBD
9、IIA)(30fCfBICIBIICIIBIIAIIIIIIIIII线路线路母线母线AEC B AC0fC0C0BECEfBIfCI线线路路I I线线路路IIIIICIIBIIICIIIBI结论：结论：1.发生单相接地故障，全系统出现零序分量；发生单相接地故障，全系统出现零序分量；2.在在非故障的元件非故障的元件上有零序电流，其数值等于本身的对地电容电流，上有零序电流，其数值等于本身的对地电容电流，容性无功功率的方向为容性无功功率的方向为母线流向线路母线流向线路；3.在在故障线路故障线路上，零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之总和，上，零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之总和，数值一般
10、较大，容性无功功率的方向为数值一般较大，容性无功功率的方向为线路流向母线线路流向母线。单相接地时的零序等效网络及向量图单相接地时的零序等效网络及向量图FC0fIDC0C0l1l2I0 f0IIIII00dUII0I0 fUd0IDI0 fII00IIIIII0四、中性点经消弧线圈接地电网单相接地故障特点四、中性点经消弧线圈接地电网单相接地故障特点消弧线圈的作用：减小流经故障点的电流。消弧线圈的作用：减小流经故障点的电流。ACALCLDECjILjEIIII3，；ICIAEC B AC0fC0C0BECEfBIfCI线线路路I I线线路路IIIIIBIIICIIIBIDILILIFC0fC0C0
11、l1l2I0 f0IIIII00dUII0I0 fI L3LCLkIII接地点的总电流：LUjLjUIddL3300CjUIdC00)31(0LCUjIIIdCLkCL31完全补偿完全补偿产生谐振过电压，造成产生谐振过电压，造成中性点电压升高中性点电压升高欠补偿欠补偿运行方式变化（某元件运行方式变化（某元件检修或切除时），仍可检修或切除时），仍可能引起谐振过电压。能引起谐振过电压。过补偿过补偿广为应用广为应用CLIICL31CLIICLIICL31CL31CL31补偿度：补偿度：P=(ILIC)/IC(510)过补偿方式：过补偿方式：流经故障线路电流略大于本身的电容电流经故障线路电流略大于本身
12、的电容电流，但电容性无功功率的实际方向仍是流，但电容性无功功率的实际方向仍是母线流向线路母线流向线路，难以对故障线路做出准确判断。难以对故障线路做出准确判断。ICIAEC B AC0fC0C0BECEfBIfCI线线路路I I线线路路IIIIIBIIICIIIBIDILILI2.2.零序电流保护零序电流保护 利用故障线路较非故障线路的零序电流大的特点。利用故障线路较非故障线路的零序电流大的特点。起动电流应躲过其它线路故障时本线路的电容电流起动电流应躲过其它线路故障时本线路的电容电流3.3.零序功率方向保护零序功率方向保护 利用故障线路与非故障线路零序功率方向不同的特点。利用故障线路与非故障线路零序功率方向不同的特点。对中性点经消弧线圈接地，且采用过补偿工作方式，难以适用。对中性点经消弧线圈接地，且采用过补偿工作方式，难以适用。VVVU0+延时信号 绝缘监视装置绝缘监视装置五、小接地电流系统中单相接地的保护五、小接地电流系统中单相接地的保护1.1.零序电压保护零序电压保护 利用单相接地短路，同电压等级利用单相接地短路，同电压等级网路出现零序电压的特点。网路出现零序电压的特点。在发电厂、变电所母线装设绝缘在发电厂、变电所母线装设绝缘监视装置，测量监视装置，测量3 3U0 依次断开各依次断开各条线路、然后重合条线路、然后重合
