南昌大学继电保护第五章 电力系统的接地保护精要.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第四节 中性点非直接接地系统的接地保护 所谓小电流接地系统，是指中性点非直接接地系统，即指中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统。在这种系统中，发生单相接地时，因构不成短路回路，在故障点上流过比负荷电流小得多的电流，所以称为小电流接地系统。在我国，3kV～35 kV的电网主要采用中性点非直接接地方式。 在小电流接地系统中，发生单相接地时，除故障点电流很小外，三相之间的线电压仍然保持对称，对负载的供电没有影响，所以在一般情况下都允许再继续运行2h。在此期间，其他两相的对地电压要升高 倍，为了防止故障的进一步扩大造成两相或三相短路，应及时发出信号，以便运行人员查找发生接地的线路，采取措施予以消除。这也是采用小电流接地系统的主要优点。所以在单相接地时，一般只要求继电保护能选出发生接地的线路并及时发出信号，而不必跳闸。但当单相接地对人身和设备的安全有危险时，则应动作于跳闸。 本节根据中性点不接地系统发生单相接地故障时的特点，介绍绝缘监视装置、零序电流保护和零序方向电流保护三种保护方式；通过对中性点不接地电网发生单相接地故障情况的分析，说明中性点经消弧线圈接地的原因，并给出相应的接地保护方法。 小电流接地系统中发生单相接地时，由于故障点电流很小，三相之间线电压保持对称，对负荷供电没有影响，允许继续运行1-2小时，而不必立即跳闸。但为了防止故障进一步扩大，应及时发出信号，以便采取措施予以消除。 一。 中性点不接地电网单相接地故障的特点 （一）中性点不接地的简单网络如图5-13(a)所示。在正常运行情况下，三相有相同的对地电容 ，三相的对地电压是对称的，中性点对地电压 ，在相电压的作用下，各相的电容电流也是对称的，且超前各自的相电压90°。这时，三相对地电压之和与三相电容电流之和均为零，如图（b)所示。所以电网正常运行时无零序电压和零序电流。 （二）假设A相发生金属性单相接地短路，A相对地电压为零，对地电容被短接，电容电流为零，而其他两相的对地电压升高 倍，对地电容电流也相应增大 倍，其相量关系如图(c)所示。证明如下图5-14： 结论一： 故障相电压为零，非故障相对地电压升高为原来 倍。 在不计负荷电流和电网压降时，电网中性点对地电压和各相对地电压为 可见在中性点处出现的零序电压为 结论二：故障点的零序电压大小与相电压相等。 A相接地时，A相对地电容电流为零，而非故障相在对地电压的作用下，分别产生超前90°的电容电流，即 从接地点流回的接地电流 为： 则有效值为： 此时，结论三 通过故障相A接地点处的电流是系统非故障相电容电流之和，即其有效值为 ，是正常运行时单相电容电流的 3倍。 而通过保护安装处的零序电流为 由上可知，对于单条线路，当线路发生单相接地时，流过故障线路的零序电流为零，所以零序电流保护不能发生。 （三）单侧电源多线路中性点不接地电网如图5-14（a)所示，假设线路WL3 的A相k点接地，则该电网A相被短接，整个电网的A相对地电压和对地电容电流都为零，各元件的B相和C相对地电压和对地电容电流升高 倍，这时电网的电容电流分布如图5-14（ a)所示。各元件的B相和C相对地电容电流通过大地、接地点、电源和线路构成回路。 1。非故障线路保护安装处的各相电流及3倍零序电流 非故障线路始端反应的零序电流从母线指向线路，可表示为 关系如图所示，其有效值为 方向为从母线指向线路 同理 结论： 零序电流为线路Ⅰ本身的电容电流，电容性无功功率方向由母线流向线路。 2。发电机端的零序电流