【正文】 零序 Ⅱ 段的靈敏系數(shù)應按照本線路末端接地短路時的最小零序電流來效驗，并應滿足 的要求。當下一條線路比較短或運行方式變化比較大，不能滿足對靈敏系數(shù)的要求時，可以考慮用其他方式解決。 ? ① 使零序 Ⅱ 段保護與下一條線路的零序 Ⅱ 段相配合，時限再高出一個△ t ，取為 。 ② 保留 Ⅱ 段，同時再增加一個按①整定的保護，這樣保護裝置中，就有兩個定值和時限均不相同的零序 Ⅱ 段，一個定值較大，能在正常運行方式和最大運行方式下以較短的時限延時切除本線路上所發(fā)生的接地故障，另一個則有較長的時限，但它能保證在各種運行方式下線路末端接地短路時保護裝置具有足夠的靈敏系數(shù)。 圖 有分支線路時零序 Ⅱ 段動作特性的分析 ( a ）網(wǎng)絡接線圖； ( b ）零序等效網(wǎng)絡； (c)零序電流變化曲線 零序過電流（零序 Ⅲ 段）保護 在零序過電流保護中，對繼電器的啟動電流，可按照躲開在下一條線路出口處相間短路時所出現(xiàn)的最大不平衡電流來整定，引入可靠系數(shù) ，即為 最大不平衡電流 式中： 下一線路始端三相短路的最大短路電流； 非周期分量系數(shù)， 電流互感器的同型系數(shù)，同型號取 ，不同型號取 1。 電流互感器的誤差，取 ? ?. . m a x 2 . 4 1o p r r e l u n bI K I?relK? ?. m a x . m a x / 2 . 4 2u n b a p s t e r K C TI K K K K n?.maxkKapKstKerK 同時，還需考慮各保護之間在靈敏系數(shù)上要相互配合。 實際上，對于零序過電流保護的計算，必須按逐級配合的原則來考慮。具體地講，就是本線路零序 Ⅲ 段的保護范圍不能超出相鄰線路上零序 Ⅲ 段的保護范圍，按照圖 的分析，保護裝置的啟動電流應整定為： 式中： —— 可靠系數(shù)，一般取 — 。 —— 在相鄰線路的零序 Ⅲ 段的保護范圍末端發(fā)生接地短路時，故障線路中零序電流與流過本保護裝置中零序電流之比。 ? ? 39。 39。.1 .2 lop opobKIIK?relKobK 圖 零序過電流保護的時限特性 圖 零序方向保護工作原理的分析 ( a ）網(wǎng)絡接線； ( b ) K1點短路的零序電流； ( c ） K2點短路的零序電流 方向性零序電流保護 圖 2. 41 三段式零序方向電流保護的原理接線圖 對零序電流保護的評價 優(yōu)點 ① 零序過電流保護的靈敏度較高。此外，由圖 ，零序過電流保護的動作時限也較相間保護短。 ② 相間短路的電流速斷和限時電流速斷保護直接受系統(tǒng)運行方式變化的影響很大，而零序電流保護受系統(tǒng)運行方式變化的影響要小得多。 ③ 當系統(tǒng)中發(fā)生某些不正常運行狀態(tài)時（例如，系統(tǒng)振蕩、短時過負荷等）三相是對稱的，相間短路的電流保護均受它們的影響而可能誤動作，因而需要采取必要的措施予以防止，而零序保護則不受它們的影響。 ④ 在 11OkV 及以上的高壓和超高壓系統(tǒng)中，單相接地故障約占全部故障的 70％一 90% , 而且其他的故障也往往是由單相接地發(fā)展起來的，因此，采用專門的零序保護就具有顯著的優(yōu)越性。 零序電流保護的缺點是： ① 對于短線路或運行方式變化很大的情況，保護往往不能滿足系統(tǒng)運行所提出的要求。 ② 隨著單相重合閘的廣泛應用，在重合閘的動作過程中將出現(xiàn)非全相運行狀態(tài)，再考慮系統(tǒng)兩側(cè)的電機發(fā)生搖擺，則可能出現(xiàn)較大的零序電流，因而影響零序電流保護的正確地工作，此時應從整定值上予以考慮，或在單相重合閘動作過程中使之短時退出運行。 ③ 當采用自藕變壓器聯(lián)系兩個不同電壓等級的網(wǎng)絡時，則任一網(wǎng)絡的接地短路都將在另一網(wǎng)絡中產(chǎn)生零序電流，這將使零序保護的配合整定復雜化，并將增大 Ⅲ 段保護的動作時限。 第 4節(jié) 小接地電流系統(tǒng)的零序保護 在中性點非直接接地的電網(wǎng)（又稱小接地電流系統(tǒng)）中發(fā)生單相接地時，由于故障點的電流很小，而且三相之間的線電壓仍然保持對稱，對負荷的供電沒有影響，在故障不擴大的情況下，運行一段時間也是可以的。但是，在單相接地以后，其他兩相的對地電壓要升高 倍。為了防止故障進一步擴大成兩點或多點接地短路，還是應該動作于跳閘，特別是對配電網(wǎng)供電可靠性要求越來越高的今天，更是應該如此。 因此，在小接地電流系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時，一般只要求繼電保護能有選擇性地發(fā)出信號，而不必跳閘。但當單相接地對人身和設備的安全有危險時，則應動作于跳閘。 3 中性點不直接接地電網(wǎng)中單相接地故障的特點 圖 簡單網(wǎng)絡接線示意圖 故障點的零序電壓 在非故障相中流向故障點的電容電流為 ： ? ?0 1 ( ) 43 AK A K B K C KU U U U E? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ?? ?00 BKC CKI U j CI U j C?????????? ???? ? 其有效值為 此時，從接地點流回的電流為： 其有效值為 : , 即正常運行時，三相對地電容電流的算術和。 03BCI I U C? ???K B CI I I? ? ???03KI U C??? 圖 單相接地故障時三相系統(tǒng)的電容電流分布圖 當網(wǎng)絡中有發(fā)電機 F 和多條線路存在時（如圖 所示），每臺發(fā)電機和每條線路對地均有電容存在，當線路 Ⅱ 的 A 相接地后，如果忽略負荷電流和電容電流在線路阻抗上的電壓降，則全系統(tǒng) A 相對地的電壓均等于零，因而各元件 A 相對地的電容電流也等于零，在非故障的線路 Ⅰ 上， A 相電流為零， B 相和 C 相中流有本身的電容電流，因此，在線路始端所反映的零序電流為： 有效值： 0 1 1 13 BCI I I? ? ???? ?0 1 0 13 3 2 . 4 6I U C? ?? 發(fā)電機本身的電容電流： 其有效值為： 即零序電流為發(fā)電機本身的電容電流，其電容性無功功率的方向為由母線流向發(fā)電機，這個特點與非故障線路一樣。 03 F B F CFI I I? ? ???? ?003 3 2 . 4 6FFI U C? ?? 對于故障線路 Ⅱ ，在 B 相和 C 相上與非故障線路一樣，不僅有它本身的電容電流，而且在接地點要流回全系統(tǒng) B 相和 C 相對地電容電流總和，其值為： 有效值 ( ) ( ) ( )K B C B C B F C FI I I I I I I? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ??? ? ? ? ? ?? ?0 0 0 03 ( ) 3 2 . 4 7KFI U C C C U C????? ? ? ?? ? ? ?在線路 Ⅱ 始端所流過的零序電流就為 ： 03 ( )A B C A B B F C FI I I I I I I I? ? ? ? ? ? ? ??? ?? ?? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ?0 0 03 3 ( ) 2 . 4 8I U C C? ??? ? ????有效值 圖 單相接地故障時的零序等效網(wǎng)絡 ( a ）等效網(wǎng)絡； ( b ）相量圖 對于中性點不直接接地電網(wǎng)中的單相接地故障，利用零序等效網(wǎng)絡來幫助分析就容易計算出零序電流的大小，現(xiàn)總結如下： ① 發(fā)生單相接地時，全系統(tǒng)都將出現(xiàn)零序電壓。 ② 在非故障線路上有零序電流，其數(shù)值等于本身的對地電容電流，電容性無功功率的實際方向為由母線流向線路。 ③ 在故障線路上，零序電流為全系統(tǒng)非故障元件對地電容電流之總和，數(shù)值一般較大，電容性無功功率的實際方向為由線路流向母線。 中性點經(jīng)消弧線圈接地電網(wǎng)中單相接地故障的特點 圖 消弧線圈接地電網(wǎng)中單相接地時的電流分布 ( a ）用三相系統(tǒng)表示； ( b）零序等效網(wǎng)絡 如圖 。在中性點接入一個電感線圈。當單相接地時，在接地點就有一個電感分量的電流流過，此電流和原系統(tǒng)中的電容電流相抵消，就可以減少流經(jīng)故障點的電流，因此稱它為消弧線圈。 當 35kV 電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時，流過故障點的零序電容電流總和大于 10A , 10kV 電網(wǎng)大于 20A 和 3 一 6kV 電網(wǎng)大于 30A 時，電源中性點應采用經(jīng)消弧線圈接地。 流過接地點的電流變成電感電流和電容電流的相量和，即 式中： ― 全系統(tǒng)的對地電容電流； 消弧線圈的電流， 因為電感電流與電容電流的方向相反，故實際上是起“補償作用”，從而減小接地電流。根據(jù)消弧線圈對電容電流的補償程度可分為 3 種補償方式： ? ?2 . 4 9K L CI I I? ? ? ???CI??LI?ALEIjL??? ?? （ 1）完全補償 由于 ，實質(zhì)上構成了串聯(lián)諧振條件，如果三相對地電容不相等，則在正常情況下系統(tǒng)中由于中性點電壓偏移或者在斷路器三相不同期合閘而出現(xiàn)零序電壓時，會在串聯(lián)諧振回路中產(chǎn)生很大電流及異常高電壓，造成系統(tǒng)破壞，因此，一般不采用完全補償方式。 ( 2 ）欠補償 接地電流 ，仍是一種容性狀態(tài)，當系統(tǒng)運行方式變化（例如，切除部分線路）時，隨著 的減少，系統(tǒng)又可能陷入上述完全補償?shù)臓顟B(tài)，這也不宜采用。 ( 3 ）過補償 實際上，常用的是過補償方式，即此時接地電流將呈感性，這種方式不會導致串聯(lián)諧振情況的發(fā)生。 ()LCII??()LCII ??()LCII ??0KI? ?0K L CI I I? ? ? ?? ? ?0C? 對電容電流的補償程度通常用補償度 P來表示： ? ?* 1 0 0 % 2 .5 0LCCIIPI???? 一般選擇 P取 5％ 10% ，而以不大于 10％為宜。由于在經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，采用了過補償方式后，流經(jīng)故障線路和非故障線路保護安裝處的零序電流都是本線路的電容電流，其方向均為母線指向線路，其大小差異也不大，因此，也很難像中性點不接地電網(wǎng)那樣，利用零序電流大小的不同來找出故障線路。在這類系統(tǒng)中，主要依靠零序電壓的監(jiān)視來檢測接地，而利用穩(wěn)態(tài)高次諧波分量或暫態(tài)零序電流原理保護。 中性點不接地電網(wǎng)中單相接地的保護 （ 1）無選擇性絕緣監(jiān)視裝置 在發(fā)電廠和變電所的母線上，一般裝設網(wǎng)絡單相接地的監(jiān)視裝置，它利用接地后出現(xiàn)的零序電壓，帶延時動作于信號。 因此，可用一過電壓繼電器接于三相五柱式電壓互感器的開口三角形側(cè)，如圖所示。 為 大的特點來實現(xiàn)有選擇地發(fā)出信號或動作于跳閘。 這種保護一般使用在有條件安裝零序電流互感器的線路。 （ 3）零序功率方向保護 利用故障線路與非故障線路零序功率方向不同的特點來實現(xiàn)有選擇性的保護，動作于發(fā)出信號或跳閘。這種方式適用于零序電流保護不能滿足靈敏系數(shù)的要求時和接線復雜的網(wǎng)絡中。 （ 2）零序電流保護 利用故障線路零序電流較非故障線路