第2章電網(wǎng)的接地保護(hù)2.1中性點直接接地電網(wǎng)接地短路的特點2.2中性點直接接地電網(wǎng)的零序電流保護(hù)2.3中性點非直接接地電網(wǎng)的零序電流保護(hù)2.1中性點直接接地電網(wǎng)接地短路的特點圖2-1接地短路時的零序等效網(wǎng)絡(luò)（5）在電力系統(tǒng)運行方式變化時，如果送電線路和中性點接地的變壓器數(shù)目不變，則零序阻抗和零序等效網(wǎng)絡(luò)就是不變的。2.2中性點直接接地電網(wǎng)的零序電流保護(hù)2.2.1零序電壓過濾器2.2.2零序電流過濾器2.2.3零序電流速斷（零序Ⅰ段）保護(hù)2.2.4零序電流限時速斷（零序Ⅱ段）保護(hù)2.2.5零序過電流（零序Ⅲ段）保護(hù)2.2.6方向性零序電流保護(hù)2.2.7對零序電流保護(hù)的評價2.2.1零序電壓過濾器圖2-2取得零序電壓的接線圖2.2.2零序電流過濾器圖2-3零序電流過濾器原理接線圖圖2-4電流互感器的等效電路圖2-5零序電流互感器接線示意圖2.2.3零序電流速斷（零序Ⅰ段）保護(hù)2.2.4零序電流限時速斷（零序Ⅱ段）保護(hù)2.2.5零序過電流（零序Ⅲ段）保護(hù)圖2-6有分支線路時零序II段動作特性的分析圖2-7零序過電流保護(hù)的時限特性圖2-8零序方向保護(hù)工作原理的分析2.2.6方向性零序電流保護(hù)圖2-9三段式零序方向電流保護(hù)的原理接線圖（1）相間短路的過電流保護(hù)是按照躲開最大負(fù)荷電流整定，繼電器的啟動電流一般為5～7A，而零序過電流保護(hù)則按照躲開不平衡電流的原則整定，其值一般為2～3A，由于發(fā)生單相接地短路時，故障相的電流與零序電流3I0相等，因此零序過電流保護(hù)的靈敏度較高。此外，由圖2-9可見，零序過電流保護(hù)的動作時限也較相間保護(hù)短。2.2.7對零序電流保護(hù)的評價尤其對于兩側(cè)電源的線路，當(dāng)線路內(nèi)部靠近任一側(cè)發(fā)生接地短路時，本側(cè)零序Ⅰ段動作跳閘后，對側(cè)零序電流增大，可使對側(cè)零序Ⅰ段也相繼動作跳閘，因而使總的故障切除時間更加縮短。（2）相間短路的電流速斷和限時電流速斷保護(hù)直接受系統(tǒng)運行方式變化的影響很大，而零序電流保護(hù)受系統(tǒng)運行方式變化的影響要小得多。此外，由于線路零序阻抗較正序阻抗大，X0

=（2～3.5）X1，故線路始端與末端短路時，零序電流變化顯著，曲線較陡，因此零序Ⅰ段的保護(hù)范圍較大，也較穩(wěn)定，零序Ⅱ段的靈敏系數(shù)也易于滿足要求。（3）當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)某些不正常運行狀態(tài)時，例如系統(tǒng)振蕩、短時過負(fù)荷等，三相是對稱的，相間短路的電流保護(hù)均受它們的影響而可能誤動作，因而需要采取必要的措施予以防止，而零序保護(hù)則不受它們的影響。（4）在110kV及以上的高壓和超高壓系統(tǒng)中，單相接地故障約占全部故障的70%～90%，而且其他的故障也往往是由單相接地發(fā)展起來的，因此采用專門的零序保護(hù)就具有顯著的優(yōu)越性。零序電流保護(hù)的缺點如下。（1）對于短線路或運行方式變化很大的情況，保護(hù)往往不能滿足系統(tǒng)運行所提出的要求。（2）隨著單相重合閘的廣泛應(yīng)用，在重合閘的動作過程中將出現(xiàn)非全相運行狀態(tài)，再考慮系統(tǒng)兩側(cè)的電機(jī)發(fā)生搖擺，則可能出現(xiàn)較大的零序電流，因而影響零序電流保護(hù)的正確動作，此時應(yīng)從整定值上予以考慮，或在單相重合閘動作過程中使之短時退出運行。

（3）當(dāng)采用自耦變壓器聯(lián)系兩個不同電壓等級的網(wǎng)絡(luò)時，任一網(wǎng)絡(luò)的接地短路都將在另一網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生零序電流，這將使零序保護(hù)的配合整定復(fù)雜化，并將增大Ⅲ段保護(hù)的動作時限。2.3中性點非直接接地電網(wǎng)的零序電流保護(hù)2.3.1中性點非直接接地電網(wǎng)中單相接地故障的特點2.3.2中性點經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)中單相接地故障的特點2.3.3中性點不接地電網(wǎng)中單相接地的保護(hù)在中性點非直接接地電網(wǎng)（又稱小接地電流系統(tǒng)）中發(fā)生單相接地時，由于故障點的電流很小，而且三相之間的線電壓仍然保持對稱，對負(fù)荷的供電沒有影響，因此在一般情況下都允許再繼續(xù)運行1～2h，而不必立即跳閘，這也是采用中性點非直接接地運行的主要優(yōu)點。2.3.1中性點非直接接地電網(wǎng)中單相接地故障的特點圖2-10簡單網(wǎng)絡(luò)接線示意圖圖2-11A相接地時的相量圖圖2-12單相接地故障時三相系統(tǒng)的電容電流分布圖圖2-13單相接地故障時的零序等效網(wǎng)絡(luò)對中性點不直接接地電網(wǎng)中的單相接地故障，利用零序等效網(wǎng)絡(luò)來幫助分析，就容易計算出零序電流的大小，現(xiàn)總結(jié)如下：（1）發(fā)生單相接地時，全系統(tǒng)都將出現(xiàn)零序電壓；（2）在非故障線路上有零序電流，其數(shù)值等于本身的對地電容電流，電容性無功功率的實際方向為由母線流向線路；（3）在故障線路上，零序電流為全系統(tǒng)非故障元件對地電容電流之總和，數(shù)值一般較大，電容性無功功率的實際方向為由線路流向母線。我國35kV電網(wǎng)若發(fā)生單相接地故障，流過故障點的零序電容電流總和大于10A，10kV電網(wǎng)大于20A，3～6kV電網(wǎng)大于30A時，電源中性點應(yīng)采用經(jīng)消弧線圈接地方式。當(dāng)采用消弧線圈后，系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，零序電容電流的分布與未接消弧線圈前是相同的，其不同點在于，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)零序電壓時，消弧線圈中有一感性電流IL流過，這樣流過接地點的電流變成電感電流和電容電流的相量和，即 （2-19）2.3.2中性點經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)中單相接地故障的特點圖2-14消弧線圈接地電網(wǎng)中單相接地時的電流分布2.3.3中性點不接地電網(wǎng)中單相接地的保護(hù)1．無選擇性絕緣監(jiān)視裝置圖2-15中性點不接地電網(wǎng)中的絕緣監(jiān)視裝置2．零序電流保護(hù)利用故障線路零序電流較非故障線路大的特點來實現(xiàn)有選擇性地發(fā)出信號或動作于跳閘。這種保護(hù)一般使用在有條件安裝零序電流互感器的線路上，當(dāng)單相接地電流較大，足以克服零序電流過濾器中不平衡電流的影響時，保護(hù)裝置也可以接于三個電流互感器構(gòu)成的零序回路中。為了保證