110 kV電網零序電流方向保護的動作原理

電流方向零序保護 (TNZNP) 在需要保護高壓電力線免受電力網絡中其中一根相導體上的單相短路-接地故障時使用。該保護用作電壓等級為 110 kV 的電力線的後備保護。下面我們給出這種保護的工作原理，考慮如何以及在哪些設備的幫助下將 TNZNP 應用於 110 kV 電網。

在電氣工程中，有相電流或電壓的對稱和不平衡系統的概念。對稱系統確保相電流（電壓）相等 三相網絡… 在這種情況下，相電流的矢量可以在正序、反序和零序 (NP) 中彼此相對。

在正序中，相電流矢量按 A、B、C 的順序排列，每相滯後另一相 120 g。反序是A、C、B相交替，相移角相同——120度。在零序情況下，三相矢量方向重合。不對稱系統表示為當前值——正序、負序和零序所有分量的向量的幾何和。

在電網的一部分正常運行時，電流和電壓系統是對稱的，相間短路也是如此。在這種情況下，NP 的電壓和電流都為零。在發生單相接地故障時，系統會變得不對稱——出現 NP 電流和電壓。

此時，其中一相零序電流（電壓）分別等於不對稱系統矢量和的三分之一，不對稱系統矢量和為電流（電壓）的低壓。

電網短路計算的結果也表明，電網中單相接地故障的電流等於電流NP—3I0與變壓器中性點與短路點之間產生的電壓的三倍值。 - 電路點 — 電壓 NP 的三倍值 — 3U0。

零序過流保護的工作原理是控制電源線路的3I0的值，如果達到一定值，延時一定時間自動關閉電源線路斷路器。

實際上，不平衡電流 3I0 是在所謂的零序電流濾波器的輸出端獲得的。該濾波器是通過電連接線路各相電流互感器繞組的始端和末端而獲得的。

在一段電網的正常運行中，NP 電流濾波器的輸出端沒有電流。萬一發生故障——電源線的其中一根相線接地，出現不平衡——出現電流 3I0 的特定值，該值固定在 NP 電流濾波器的輸出端。

TNZNP 通常是多級保護。每個保護階段都有自己的反應時間，為了確保相鄰變電站保護操作的選擇性，將電網的部分劃分為部分（覆蓋區域）。因此，該保護為安裝了給定保護裝置的變電站供電的電力線提供保護，並充當相鄰變電站的後備保護。

系統中存在振盪這樣的現象。如果線路之間有短路保護，例如， 距離保護，當這種現象發生時可能會被誤觸發，則 TNZNP 的誤觸發被排除，因為這種保護只對零序電流的發生作出反應，零序電流的發生不是電力系統擺動現象的特徵.

文章中討論的保護實際上是針對接地故障的保護，這就是為什麼這種保護有一個別名——接地保護（GRP）。

哪些設備在電網中執行零序方向電流保護功能

為確保保護電力線免受所有類型的故障（單相和相間短路）的影響，應用了零序電流保護和距離保護。執行這些保護功能的設備既可以在具有機電操作原理的繼電器上實現，也可以在現代設備 - 用於保護的微處理器終端上實現。

在機電保護裝置中，最受歡迎的是 EPZ-1636 型裝置，它有幾種不同的修改形式。在現代條件下，優先考慮新建配電變電站或對舊設施進行技術改造 微處理器保護裝置… 為了對包括 TNZNP 在內的 110 kV 線路實施後備保護，通常使用 ABB 製造的微處理器終端，例如 REL650 多功能設備。