【正文】 零序電流大小、方向以及高次諧波特征的差異，選出接地線路。而在中性點非直接接地系統(tǒng)中單相接地時，沒有形成短路，無大的短路電流流過，屬于不正常運行，可以發(fā)出信號并指出接地所在的線路，以便盡快修復。（5）中性點非直接接地系統(tǒng)中的電流電壓保護：在中性點非直接接地系統(tǒng)中，保護相間短路的電流、電壓保護與中性點直接接地系統(tǒng)是完全相同的。其余的優(yōu)點同零序電流保護。利用正方向和反方向故障時，零序功率的差別，使用功率方向元件閉鎖可能誤動作的保護，從而形成方向性零序保護。自耦變壓器的使用使保護整定配合復雜化。缺點：對于短路線路或運行方式變化較大的情況，保護往往不能滿足系統(tǒng)運行方式變化的要求。適用網(wǎng)絡(luò)與110KV及以上電壓等級的網(wǎng)絡(luò)。（3）零序電流保護：正常運行的三相對稱，沒有零序電流，在中性點直接接地電網(wǎng)中，發(fā)生接地故障時，會有很大的零序電流。優(yōu)點：多數(shù)情況下保證了保護動作的選擇性、靈敏性和速動性要求。（2）方向性電流保護：及利用故障是電流復制變大的特征，有利用電流與電壓間相角的特征，在短路故障的流動方向正是保護應該動作的方向，并且流動幅值大于整定幅值時，保護動作跳閘。缺點是它的靈敏度受電網(wǎng)的接線以及電力系統(tǒng)的運行方式變化的影響。過電流保護躲開最大負荷電流作為本線路和相鄰線路短路時的后備保護。答：（1）相間保護的三段式保護：利用短路故障時電流顯著增大的故障特征形成判據(jù)構(gòu)成保護。（4）拉路停電選線存在的問題： 1）需要人工操作，費時、費力，自動化程度低； 2）需要依次斷開每一條線路，影響供電可靠性，若重合閘拒動，可能造成較長時間的停電。（2）裝設(shè)消弧線圈后，上述零序電流的分布規(guī)律發(fā)生變化，接地線路中的零序電流為消弧線圈補償后的參與電流，其量值較小，零序過電流元件將無法整定；零序電流的量值有可能小于非故障線路的零序電流，所以零序電流群體比幅原理也將無法應用。零序電壓：全系統(tǒng)都會出現(xiàn)量值等于相電壓的零序電壓，個點零序電壓基本一樣。（4）敘述拉路停電選線存在的問題。（2）如果在接地電流過的電容電流超過10A（35KV系統(tǒng)）、20A（10KV系統(tǒng)）、30A（3~6KV系統(tǒng)）時，將裝設(shè)消弧線圈，減小接地電流，敘述用零序電流實現(xiàn)選線的困難。中性點非直接接地系統(tǒng)中，由于故障點電流很小，切三項之間的線電壓仍對稱，可以允許再運行1~2h，同時發(fā)出信號。中性點非直接接地系統(tǒng)中，故障相電流很小，而且三相之間的線電壓任然保持對稱，對負荷的供電沒有影響，一般情況下，對系統(tǒng)危害不大。中性點非直接接地系統(tǒng)中，故障后接地相電壓降為0，非接地相對于低電壓升高至原電壓的倍，但三相之間線電壓依然保持對稱。中性點非直接接地系統(tǒng)中，由于不構(gòu)成短路回路而只經(jīng)過對地電容形成回路，因此接地相電流很小。（5）故障電流的大小及流動規(guī)律： 中性點直接接地系統(tǒng)中，由于故障點和網(wǎng)絡(luò)中變壓器中性點形成回路，因此故障相電流較大。（4）故障線路與非故障線路靈虛功率方向： 中性點直接接地系統(tǒng)中，在故障線路上零序功率方向表現(xiàn)為線路流向母線；在非故障線路上，靠近故障點的一側(cè)，零序功率方向由母線流向線路，而遠離故障點的一側(cè)，零序功率方向由線路流向母線。零序電流從故障點流出通過線路的對地電容流回大地。（3）零序電流的大小及流動規(guī)律： 中性點直接接地系統(tǒng)中，零序電流的大小同系統(tǒng)的運行方式和系統(tǒng)各部分的零序阻抗的大小都有關(guān)系，零序電流在故障點與變壓器中性點之間形成回路。零序電壓分布規(guī)律： 中性點直接接地系統(tǒng)中，故障點零序電壓最高，距離距離故障點越遠下降越多，在變壓器中性點處降為0。 中性點非直接接地系統(tǒng)，零序網(wǎng)絡(luò)由同級電壓網(wǎng)絡(luò)中元件對地的等值電容構(gòu)成通路，其零序等值圖如圖2—19所示。比較中性電直接接地系統(tǒng)與中性點非直接接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地以后，在下屬方面的異同：（1）零序等值網(wǎng)絡(luò)及零序參數(shù)的組成；（2）靈虛電壓分布規(guī)律；（3）零序電流的大小及流動規(guī)律；（4）故障電路與非故障線路零序功率方向；（5）故障電流的大小及流動規(guī)律；（6）故障后電壓方向機對稱性變化；（7）故障對電力系統(tǒng)運行的危害；（8）對保護切除故障速度的要求；圖217 系統(tǒng)接線圖答：（1）零序等值網(wǎng)絡(luò)及零序參數(shù)的組成：以線路AB末端發(fā)生單相接地為例，中性點直接接地系統(tǒng)零序等值圖如圖2—18所示。今后繼電保護的整定計算主要由計算機來完成，但整定計算人員必須了解計算的原理和原則，再出現(xiàn)一些整定計算軟件無法涵蓋的特殊情況時，還素人工手動計算作為補充。保護工作者曾今發(fā)明了“直（交）流計算臺”，用集中的電阻（阻抗）代表電網(wǎng)元件的電（阻）抗，按照電網(wǎng)的實際連接關(guān)系連接成模擬的電網(wǎng)，在電源點接上直（交）流電壓，用儀表測量短路后的電流、電壓。當電壓、電流互感器的同名端（極性）被正確標定以后，按照功率方向元件接線原理圖仔細地接入后，還可以采用電壓、電流、功率和相角一體化測量儀表進行測量，根據(jù)以上電量的幅值、相位關(guān)系和各讀數(shù)值對接線校核。一般采用直流電池組配合直流毫安表的簡單工具，將電池正極接在互感器的一次同名端，直流電表的紅筆（正極）接在二次同名端，當電路接通時一次電流由同名端流入，二次電流由同名端流出，指針向右擺動，穩(wěn)定后電路斷開是指針向左擺動，則同名端標識正確。~110176。~110176。，以便短路時獲得最大靈敏角。＜＜60176。＜＜90176。計算母線C背側(cè)三相短路時流過保護4的最大短路電流，即==由于＜=，并且＜=，故保護4的Ⅰ、Ⅱ均不需要加裝方向元件。最大運行方式為GG4全運行，相應的 = 最小運行方式為一臺電機運行，相應的 =13母線B處三相短路流過保護4的最大電流 =保護1 的Ⅰ段定值為 ==母線A三相短路流過保護2的最大電流 =保護2 的Ⅰ段定值為 =保護4 的Ⅱ段定值為 =母線B兩相短路流過保護4的最小電流 =保護4電流Ⅱ斷的靈敏度系數(shù) == 靈敏度不滿足要求。最大運行方式為GG2全運行，相應的 =5 最小運行方式為一臺電機運行，相應的 =10母線B處三相短路流過保護1的最大電流 =保護1 的Ⅰ段定值為 ==母線C三相短路流過保護3的最大電流 =保護3 的Ⅰ段定值為 =保護1 的Ⅱ段定值為 =母線B兩相短路流過保護1的最小電流 =保護1電流Ⅱ斷的靈敏度系數(shù) == 靈敏度不滿足要求。（4）相間短路的電流保護的功率方向判別元件與零序功率方向判別元件的內(nèi)角有何不同；（5）功率方向判別元件必須正確地按照電壓、電流同名端接線后，才能正確工作，設(shè)想現(xiàn)場工程師是如何保證接線極性正確的。參數(shù)為：kV，= =5，==8，=5，=15,=15,=20，=60km，=40km，線路阻抗==，=，=，=。當AB段發(fā)生接地故障時，T5,T6YOU 助增的作用，如圖213所示。 圖210 兩相接地短路復合序網(wǎng)等值圖 圖211 兩相接地短路零序電流分布圖（3）先求出保護1的分支系數(shù) 當BC段發(fā)生接地故障，變壓器6有助增作用，如圖212所示。||== 故障端口正序電流為 =故障端口零序電流為 ==同樣地，流過保護4的零序電流分別為 =， =。1）單相接地短路時，故障端口正序阻抗為=(24+5)||(16+)=故障端口負序阻抗為 =故障端口零序阻抗為=||10||=則復合序網(wǎng)等值圖如圖28所示。解：先求出線路的參數(shù)，即 =60km，=24，=72，=40km，=16,=48，所有元件全運行是三序電壓等值網(wǎng)絡(luò)圖如圖27所示。參數(shù)為：kV，= =5，==8，=5，=15,=15,=20，=60km，=40km，線路阻抗==，=，=，=。在一些特殊的場合，也可以采用方式（3）。（4）保護內(nèi)部合成零序電壓的方式接線較為簡單，不容易出現(xiàn)接線及極性的錯誤，其缺點是裝置內(nèi)部必須設(shè)置專門的模塊。（2）采用三相五柱式互感器本身結(jié)構(gòu)比較復雜，主要應用于35kV及以下電壓等級的中低壓配電系統(tǒng)，其優(yōu)缺點與（1）的情況類似。這種方式獲取零序電壓的有地啊是簡單方便，精度較高，不需要額外的裝置或系統(tǒng)。答：（1）電磁式電壓互感器一般有三個繞組，一個一次繞組，兩個二次繞組。正序電流的分布取決于系統(tǒng)的正序阻抗。負序電流的分布取決于系統(tǒng)的負序阻抗。零序電流——由零序電壓產(chǎn)生，由故障點經(jīng)線路流向大地，其分布主要取決于送電線路的零序阻抗和中性點接地變壓器的零序阻抗，與電源點的數(shù)目和位置無關(guān)。，發(fā)生接地短路后，試分析、總結(jié)：(1)零序電壓、電流分量的分布規(guī)律；(2)負序電壓、電流分量的分布規(guī)律；(3)正序電壓、電流分量的分布規(guī)律。在8處不裝方向元件的情況下，它們速斷保護的定值還應安躲過母線B三相短路時流過它們的最大短路電流來整定。與3 處電流速斷保護的定值配合：3處電流速斷保護的定值為==，L3支路對應的分支系數(shù)的倒數(shù)為 與保護3配合時，5處限時電流速斷保護的定值為 =與6處和8處電流速斷配合： 若裝設(shè)方向元件，則6處電流速斷保護應該按躲過母線A處三相短路的最大短路電流來整定，而母線A三相短路時，發(fā)電機G1，G2所提供的短路電流不會流過保護6 ，只有發(fā)電機G3的電流才流過保護6，所以其Ⅰ段的整定值為===同理，裝設(shè)方向元件的情況下，8處保護的定值也為 =。在均裝方向元件的情況下，8處的過電流保護的動作時間分別與GG2和G1處的過電流保護時間相配合，在其動作延時的基礎(chǔ)上增加一個時間級差；9處過電流保護的動作時間均與3處過電流時間相配合，三處過電流保護的動作時間為2s，所以現(xiàn)在整定保護4，保護4按躲過保護5 處母線短路最大電流整定時，定值為== 當保護4處背側(cè)母線三相短路是，流過保護4 ，大于其整定值，所以不會誤動，必須加裝方向元件。答：整定保護5的電流速斷。（2）確定保護9處過電流的時間定值，并說明何處需要安裝方向元件。因而電流元件和功率元件必須“按相連接”。==176。的功率方向元件，最大靈敏角=30176。的功率方向判別元件，在電力系統(tǒng)正常負荷電流（）下，分析功率方向判別元件的動作情況。 對于90176。時，使方向繼電器在一切故障情況下都能動作的條件應為30176。綜合三相和各種兩相短路的分析得出，當0176。；當短路點遠離保護安裝處，且系統(tǒng)容量很大＞時，30176。(2)正方向發(fā)生兩相短路，當短路點位于保護安裝處附近，短路阻抗＜時，0176。答：(1)正方向發(fā)生三相短路時，有0176。，需要確定接線方式及內(nèi)角，請給出90176。數(shù)字式實現(xiàn)時，動作的判據(jù)可以表示為 。 動作最靈敏條件 臨界動作條件 圖25 各點電壓輸出波形圖可以看出，在內(nèi)角=30176。答：以內(nèi)角=30176。在保護正方向發(fā)生最常見故障時，功率方向判別元件應該動作最靈敏。為了進行相位比較，需要加入繼電器的電壓、電流信號有一定的幅值（在數(shù)字式保護中進行相量計算、在模擬式保護中形成方波），且有最小的動作電壓和電流要求。用短路時功率方向的特征解決了僅用電流幅值特征不能區(qū)分故障位置的問題，并且線路兩側(cè)的保護只需按照單電源的配合方式整定配合即可滿足選擇性。方向性電流保護利用短路時功率方向的特征，當短路功率由母線流向線路時表明故障點在線路方向上，是保護應該動作的方向，允許保護動作。兩條線路并列時，若發(fā)生不同相別的接地短路時，兩套保護均啟動，不必要切除兩條線路的機會就比較多。兩條線路并列時，若兩條線路保護動作的延時一樣，則在（1A、2B） 、（1C、2A）和 （1C、2B）三種情況下，兩條線路被同時切除；而在(1A、2C)故障下，只能切除線路1；在（1B、2A）故障下，只能切除線路2；在（1B、2C）故障下，兩條線路均不會切除，即保護拒動。當兩條上、下級線路安裝相間短路電流保護時，上級線路裝在A、C相商，而下級裝在A、B相上時，將在（1A、2B） 、（1B、2A）、（1C、2A）和 （1C、2B）四種情況下由下級線路保護切除故障，即下級線路切除故障的幾率為2/3。 在中性點非直接接地系統(tǒng)中，當兩條上下、級線路安裝相間短路的電流保護時，上級線路裝在A、C相商，二下級線路裝在A、B 相上，有何優(yōu)缺點？當兩條線路并列時，這種安裝方式有何優(yōu)缺點？以上串、并兩種線路，若采用三相星形接線，有何不足？答：在中性點非直接接地系統(tǒng)中，允許單相接地時繼續(xù)短時運行，在不同線路不同相別的兩點接地形成兩相短路時，可以只切除一條故障線路，另一條線路繼續(xù)運行。會造成保護誤動。 如圖24所示網(wǎng)絡(luò)，流過保護3的最大負荷電流分別為400A、500A、550A,=、=，=， ==，= ，試計算： （1） 保護4 的過電流定值；（2） 保護4的過電流定值不變，保護1所在元件故障被切除，當返回系數(shù)低于何值時會造成保護4誤動？（3） =，保護4的靈敏系數(shù)=，當= 的靈敏系數(shù)降低到多少？圖24 系統(tǒng)示意圖解：過電流保護4 的最大負荷電流為 =400+500+550=1450A保護4的過電流定值為 =時限為 =max（，）+=（2）保護21 切除故障后，流過保護4 的最大負荷電流 =500+550=1050A=，在考慮電動機的自啟動出現(xiàn)的最大保護電流 ===，這個電流必須小于保護4 的返回電流， 將誤切除。（2）所有保護均正常的情況下，應有1處的過電流以1s的延時切除故障。（4）過電流整定值計算公式為 ==所以有 ==同理得 =406A =609A在最小運行方式下流過保護元件的最小短路電流的計算公式為 =所以有 = = =所以由靈敏度公式 =可知，保護1作為近后備的靈敏度為== 滿足近后備保護靈敏度的要求；保護2作為遠后備的靈敏度為 ==；保護3作為遠后備的靈敏度為 ==。同理，保護3的限時電流速斷定值為 ===線路末段（