文档介绍：中性点直接接地系统中接地短路的零序电流及方向保护
工程背景
为了降低绝缘成本,限制过电压,我国110kV以上电压等级电网普遍采用中性点直接接地方式。

单相接地故障是最常见的故障类型,约占85%以上。
在中性点直接接地系统发生接地故障时,电流保护也能起到保护作用,但其灵敏度往往不足。
因此需寻找更为合适的保护方式。

(一)单相接地故障特征(保护判据的基础)
出现较大零序分量
系统正常运行时,电网中仅存在正序分量电流电压和较小的负序分量(由于负荷及网络不平衡引起)
显然利用零序分量构成接地故障保护具有更高的灵敏度

(一)故障特征(保护判据的基础)
零序分量特点:
电网中所有电源均为正序,因而零序网为无源网络

(一)故障特征(保护判据的基础)
零序电压分布特点:
零序电压是故障点叠加电压产生的,零序分量的分布取决于故障点位置和变压器接地中性点位置。
故障点零序电压最高,零序电压从故障点的最大值沿零序网逐步降低,至中性点降为零。

(一)故障特征(保护判据的基础)
零序电流分布特点:
零序电流分布取决于零序网络结构和故障点位置。
零序网结构取决于接地变压器位置和接线组别。

(一)故障特征(保护判据的基础)
零序功率和方向特点
电流电压参考方向的选取同电流保护。
正向故障:零序电压滞后电流
反向故障:零序电压超前电流
为系统零序阻抗角,通常80-85°

(一)零序电压的获取

数字式继电器采集三相电压,按零序电压定义得到
特点:
无需专用的零序电压通道
一般不存在极性错误问题
要考虑不平衡输出对保护的影响

(一)零序电压获取方法
模拟式方法
零序电压互感器的不平衡输出及三次谐波问题

(二)零序电流的获取

数字式继电器采集三相电流,按零序电流定义得到
特点:
无需专用的零序电流通道
一般不存在极性错误问题
要考虑不平衡输出对保护的影响