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分析零序電流的方向

時間:2009-04-02 20:53:16來源:hesp

導語:?反應零序電流的繼電保護仍是檢測三相系統(tǒng)接地故障的主要方法。系統(tǒng)接地故障時,零序電流的流動由系統(tǒng)零序阻抗分布確定,即使在單側電源簡單的情況下,有時也要加方向判別。
1 繼電保護裝置接線中易形成零序(包括負序)電流方向測量錯誤的原因   迄今為止,反應零序電流的繼電保護仍是檢測三相系統(tǒng)接地故障的主要方法。系統(tǒng)接地故障時,零序電流的流動由系統(tǒng)零序阻抗分布確定,即使在單側電源簡單的情況下,有時也要加方向判別。多年的實踐表明,由于零序回路接線的原因,使零序電流方向誤測,而引起保護裝置誤動作時有發(fā)生,其原因有以下幾點:   (1)零序電壓U0與零序電流I0之間相位關系與一般電壓與所形成的電流相位關系相反。   在三相系統(tǒng)不對稱的情況下,故障點產生零序電壓U0,在U0作用下,系統(tǒng)中出現零序電流I0。U0按規(guī)定以電壓降表示,而I0的方向可由規(guī)定的故障電流方向來定,由于已規(guī)定故障電流是流向故障點,所以I0也應規(guī)定流向故障點為正方向,這樣才能滿足下列替代式的關系。
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  由于這一規(guī)定,當Z0Σ為感性時,  ID0為“容”性電流,反之亦然,這與習慣不同,容易造成錯誤。  ?。?)電力系統(tǒng)規(guī)定的電流方向(即定義的電流方向)與零序電流規(guī)定的方向(即實際的零序電流方向)未加區(qū)別,混為一談。   電力系統(tǒng)中規(guī)定由母線流出的電流為正方向。   這一電流方向的定義確定了測量保護回路電流互感器儀表、繼電器等的極性連接,他與送入二次回路的實際電流方向無關,自母線流向線路的實際零序電流則應按上述規(guī)定的方向來確定。   如果把電力系統(tǒng)規(guī)定的電流方向就認為是零序電流的正方向,則可能發(fā)生錯誤。  ?。?)在某些資料和教科書中,對零序電流規(guī)定的方向有錯誤,或者前后說法不一致。   應該指出,零序電流方向的規(guī)定不是一個理論問題,而是實際應用問題,在有些情況下,對電流方向這一概念不一定需要重視,而在繼電保護中卻是一個重要問題,錯誤的方向判別會導致嚴重后果。 [b]2 幾種典型情況下的零序電流方向及相位角分析 [/b]  相位角是I0落后U0的角度,即ArgU0/I0。  ?。?)大電流接地系統(tǒng)   圖1為零序網絡圖,接地故障點D出現零序電壓UD0,圖中虛線為規(guī)定的I0流動路線。設零序網中阻抗角為為φ0(感性),則零序電流I0Ⅰ、I0Ⅱ超前UD0(180°-φ0)角。如φ0為感性90°,則I0Ⅰ、I0Ⅱ均為容性90°。
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  另一方面,按系統(tǒng)電流極性規(guī)定,流入線路Ⅰ、Ⅱ方向繼電器的電流為:   完好線路中,IMoⅠ滯后UD0為   180°-(180°-φ0)=φ0,為感性;   故障線路中,IM0Ⅱ超前UD0為(180°-φ0),為容性。   故為了正確判斷故障方向,裝在線路上的零序方向繼電器最大靈敏角應為180°-φ0。(2)中點不接地系統(tǒng)   見圖2,D點一相接地,故障點零序電壓仍為UD0,由于中點不接地,零序電流只有通過相—地電容產生,故圖中I0Ⅰ、I0Ⅱ均為感性。
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  為正確判斷方向,裝在線路上的零序方向繼電器最大靈敏角應為感性90°,即+90°。   對補償接地系統(tǒng)中零序電流分布情況可類推。 [b]3 零序電流及零序電壓極性定義 [/b]  為了向零序方向繼電器中接入正確相位的零序電壓與電流,需要正確規(guī)定濾過器輸出的極性。   按定義
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