电力系统继电保护：零序电流保护设计与应用

"这篇文档是关于电力系统继电保护中零序电流保护设计的课程设计论文，由辽宁工业大学电气工程学院的学生徐恺妮完成，指导教师为李宝国教授。设计内容包括计算不同母线的正序、负序、零序综合阻抗，设定零序电流保护的定值，校验灵敏度，确定保护动作时限，并绘制保护的原理接线图。" 电力系统中的继电保护是确保电力设施安全稳定运行的关键。零序电流保护是针对大短路电流接地系统中接地故障设计的一种保护机制。在三相系统中，正常运行和相间短路时不会有零序电流，因此利用零序电流进行保护能够提高灵敏度和缩短动作时限。当系统中出现零序电流和零序电压，通常意味着存在接地故障，这时零序保护会启动，快速隔离故障点。 零序电流保护主要应用于中性点直接接地的系统，因为在这种情况下，接地故障会产生大量零序电流。相比于三相或两相短路保护，零序过流保护具有更高的灵敏度，因为它不反应这些类型的故障。然而，零序电流保护的灵敏度会受到电力系统运行方式变化的影响，尤其是在短线路或复杂环网中，可能会导致保护范围缩小，动作时间延长，灵敏度降低。 在进行零序电流保护设计时，需要计算母线处的零序综合阻抗，以确定保护装置的定值。同时，需要模拟不同故障情况，如单相或两相接地短路，来计算可能出现的最大和最小零序电流。保护装置的定值设定要确保在故障时能够快速准确地动作，同时在正常运行或系统振荡时不会误动。 课程设计的具体任务包括：计算各母线的正序、负序、零序综合阻抗，确定不同阶段的零序电流保护定值，校核保护动作的灵敏度，设定保护动作时限，并绘制相应的保护原理接线图。这些工作旨在训练学生的计算、绘图和问题解决能力，强化理论知识的实际应用，同时提升团队合作和创新能力。 通过这样的课程设计，学生不仅能够深入理解电力系统继电保护的原理，还能掌握实际工程中的计算方法，为未来从事电力系统工作打下坚实基础。