临沂大学
学士学位毕业设计(论文)
电网的零序电流保护设计
学 院 信息学院 专 业 电气工程及其自动化
年级班别 2007级01班 学 号 200712410264 学生姓名 刘现强 指导教师 周海玲
2011年3月
目 录
0 绪 论 ......................................................................................................5 0.1 本课题研究背景及意义 ...................................... 5 0.2 继电保护的发展概况[1] ...................................... 5 0.3 论文的主要工作 ........................................... 6 1 原始资料分析...........................................................................................7 2 系统各元件参数计算及各序网络图的绘制 ..............................................8 2.1 元件参数标么值计算........................................ 9 2.2 正（负）零序网络图的绘制 ................................. 10 3 线路短路电流计算 .................................................................................13 4 中性点直接接地系统的零序保护整定计算 ............................................24 4.1 零序保护的概念与构成特点 ................................. 24 4.2 零序电流保护的整定原则 ................................... 25 4.3 对零序电流保护的评价 ..................................... 30 4.4 220KV电网零序保护的整定计算 .............................. 31 5 结 论 ................................................................................................47 致谢 ...............................................................................错误！未定义书签。 参 考 文 献 ................................................................................................48 附录 .............................................................................................................49
摘 要
电力系统继电保护是保证电力系统安全稳定运行、限制电力系统大面积停电事故最基本和最有效的技术手段。零序电流保护广泛地作为电力系统接地短路的保护，根据接地短路时零序电流的出现和大小作为故障特征量，变压器接地方式、非全相运行、单相自动重合闸等因素对零序电流保护的运行产生重要的影响，必要时需要采取相应闭锁装置。
本设计根据继电保护装置在电力系统中的应用，介绍了220kV电网继电保护的零序电流保护的整定设计。
设计过程如下，首先对电力系统网络的参数进行计算，绘制出各序序网图，然后选择合理的运行方式，计算各母线发生各种金属性短路故障时通过线路保护装置的短路电流，根据所得数据及所选的运行方式选择最佳的配合保护，并对各保护进行分析和整定计算，确定零序电流保护的整定值以及三相重合闸装置选型。
关键词：闭锁装置；零序电流保护；三相重合闸
Abstract
Power system protection is to ensure the security and stability of the power system operation，restrictions on a large scale power blackouts most basic and most effective technological means．Zero-sequence current protection as a broad grounding power system short-circuit protection According to a short ground zero sequence current size of the emergence and features as fault，transformer earthing phase operation．Single-phase automatic reclosing of factors such as zero-sequence current protection of the operation have a major impact，need to take the necessary corresponding device．
According to the design of protective relaying equipment in the power system，the application Details on the 220 kV high voltage power grid relay the zero-sequence current protection of the entire set design．
Design process are as follows，first on the power system network parameters，to map out the sequence sequence network map then choose a reasonable mode of operation，Calculation of the bus occurred metallic short-circuit fault circuit protection device by the short circuit current．According to the data collected and choice of the mode of operation with the best choice of protection and the protection of analysis and tuning，identify zero-sequence current protection of the setting value and three-phase reclosing devices Selection．
Key words：Locking devices；Zero-sequence protection；Three-phasematic reclosing
0 绪 论
0.1 本课题研究背景及意义
在中性点直接接地的电网中，接地故障占故障总次数的绝大多数，一般在90%以上。线路的电压等级愈高，所占的百分比愈大。母线故障、变压器差动保护范围内高压配电装置故障的情况也类似，一般也约占70%~80%。明显可见，接地保护是高压电网中最重要的一种保护[4]。
该电网为中性点直接接地电网，对于系统中发生的接地故障，必须配置相应的保护装置。一般装设多段式零序电流方向保护，根据重合闸方式的不同，零序电流方向保护可采用三段式或四段式，根据非全相运行时，线路零序电流大小的不同，零序电流保护可能有两个一段或两个二段。对重要线路，零序电流保护的第二段在动作时限和灵敏系数上均应满足一定要求。当电网结构比较复杂时，运行方式变化又很大时，零序保护的灵敏度可能变坏，应考虑选择接地保护，以改善接地保护性能，但是为了保护经高阻抗接地故障时相邻线路有较多的后备保护作用，同时也为选择性的配合，在装设接地保护的线路仍设有多段式零序电流方向保护。
因此合理配置与正确使用零序保护装置，是保障电网安全运行地重要条件。从电网安全运行地角度出发，电网对継电保护装置提出了严格地“四性”要求，即选择性、速动性、灵敏性、可靠性；因此，电网中継电保护定值的整定计算工作，一直是継电保护人员地一项重要工作，它直接关系到电网运行的安全，做好这项工作是电网安全运行地必要条件。
本设计中，我通过零序电流保护和自动装置的设计配置原则，综合运用所学专业知识，对电网的零序电流保护科学地进行整定。
0.2 继电保护的发展概况[1]
继电保护技术是随着电力系统的发展而发展起来的。电力系统中的短路是不可避免的。短路必然伴随着电流的增大，因而为了保护发电机免受短路电流的破坏，首先出现了反应电流超过一预定值的过电流保护。
19世纪90年代出现了装于断路器上并直接作用与断路器的一次式（直接反应于一次短路电流）的电磁型过电流继电器。1901年出现了感应型过电流继电