田積春

（山東南山鋁業(yè)股份有限公司，山東 龍口 265713）

1 零序電流保護(hù)的工作原理

零序電流保護(hù)和類似的故障電流保護(hù)，反映的是中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生接地短路時(shí)產(chǎn)生的零序電流，利用零序電流分量構(gòu)成保護(hù)，可以作為一種主要的接地短路保護(hù)。零序電流保護(hù)有四個(gè)階段，根據(jù)具體的線路保護(hù)，通常采用三步，其保護(hù)范圍為本段線路全長(zhǎng)并延伸至相鄰線路。零序保護(hù)的Ⅰ段，按躲過本線路末端單相短路時(shí)，流經(jīng)保護(hù)裝置的最大零序電流整定的，不能保護(hù)線路的總長(zhǎng)度。零序Ⅱ段的保護(hù)范圍和相鄰線路零序保護(hù)的Ⅰ段進(jìn)行配合，不僅可以保護(hù)本線路總長(zhǎng)度，還可以一直延伸到相鄰的線路。零序保護(hù)Ⅲ段與相鄰線路零序保護(hù)Ⅱ段相配合的，是本線路第Ⅰ、Ⅱ段的后備保護(hù)，Ⅳ段一般是作為Ⅲ段的后備保護(hù)。Ⅲ段式零序電流保護(hù)的原理，按照?qǐng)D1顯示，主要的保護(hù)，是無時(shí)限的零序電流速斷保護(hù)（零序Ⅰ段）和限時(shí)零序電流速斷保護(hù)（零序Ⅱ段）；后備保護(hù)是零序電流保護(hù)（零序Ⅲ段）。

圖1 三段式零序電流保護(hù)原理接線

限時(shí)零序電流-速斷保護(hù)與反映相間短路的限時(shí)電流-速斷保護(hù)相同，因此，其動(dòng)作值應(yīng)隨相鄰線路零序過流I段調(diào)整，即最大零序電流設(shè)置在下級(jí)線路零序I段保護(hù)范圍結(jié)束時(shí)，動(dòng)作時(shí)限△t，高于下級(jí)線路零序過流I段動(dòng)作時(shí)間。

2 零序保護(hù)注意細(xì)節(jié)

2.1 注意保護(hù)誤動(dòng)

當(dāng)電流回路出現(xiàn)斷線時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)。這是敏感保護(hù)的一個(gè)常見弱點(diǎn)，需要在操作中注意預(yù)防。在斷線概率方面，遠(yuǎn)小于距離保護(hù)電壓回路斷線的可能性，如有必要，還可采用相鄰電流互感器零序電流閉鎖的方法防止此類誤操作。

2.2 電力系統(tǒng)不對(duì)稱運(yùn)行

電力系統(tǒng)發(fā)生非對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生零序電流。由于變壓器的三相參數(shù)的不同，非對(duì)稱運(yùn)行或單相重合閘斷路器不同步時(shí)，母線倒閘操作時(shí)斷路器三相觸頭不同期合閘時(shí)，另外，空投變壓器時(shí)產(chǎn)生的不平衡勵(lì)磁涌流，特別是空載變壓器的母線有運(yùn)行的中性點(diǎn)接地變壓器時(shí)，會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間的不平衡勵(lì)磁流和直流成分等，有可能啟動(dòng)零序電流保護(hù)。

2.3 注意平行線路

在地理上相近的平行線路中，一條線路發(fā)生故障時(shí)，另一條線路感知到零序電流，有可能引起對(duì)側(cè)零序方向繼電器的誤動(dòng)作。在可能的情況下，可以使用負(fù)序方向繼電器來防止對(duì)方向的錯(cuò)誤判斷。

2.4 零序正向電流和零序正向電壓

零序正向繼電器交流電路由于平時(shí)沒有零序正向電流和零序正向電壓，所以很難發(fā)現(xiàn)電路斷線；當(dāng)從電壓感應(yīng)器的開口三角一側(cè)取得零序電壓時(shí)，也很難用直觀的模擬方法檢查方向的正確性，因此，由于交流電路存在問題，電力網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，有可能引起保護(hù)拒絕動(dòng)作和誤動(dòng)作。

3 故障定位方法

當(dāng)前配電網(wǎng)單相接地故障線路的選擇方法有很多，電阻法、靜態(tài)無功功率方向法、五次諧波法、零序電流比較法等。

基于小波分析的暫態(tài)零序電流比較方案步驟如下：1）以零序電流故障前一周波和故障后三周波作為分析對(duì)象；2）對(duì)零序電流進(jìn)行小波分析，提取分析需要的特征信息；3）與瞬時(shí)振幅相比，由于故障線路暫態(tài)零序電流等于所有非故障線路暫態(tài)零序電流，標(biāo)記瞬態(tài)故障部分振幅最大的領(lǐng)域；4）比較瞬態(tài)相位，由于故障相位的瞬態(tài)零序電流與非故障相位的電流相位相反，標(biāo)記為反相的線路是故障段。

4 配網(wǎng)線路狀態(tài)采集分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

分析網(wǎng)絡(luò)線路狀態(tài)，收集和分析系統(tǒng)由兩部分組成，故障定位單元和監(jiān)控中心。故障定位裝置，包括數(shù)據(jù)傳輸終端，終端用來接受故障信息；監(jiān)控中心包括工業(yè)控制和專家系統(tǒng)軟件。

5 配網(wǎng)線路狀態(tài)采集分析系統(tǒng)原理

配電線路故障狀態(tài)收集和分析系統(tǒng)原理為：配電線路故障狀態(tài)，收集和分析系統(tǒng)暫態(tài)零序電流故障判據(jù)的比較方法。使用三個(gè)采集終端，三相電流信息的實(shí)時(shí)采集，和當(dāng)前收集的信息通過2.4G無線通信將數(shù)據(jù)傳輸至終端，數(shù)據(jù)傳輸終端根據(jù)當(dāng)前采集信息，以確定具體故障。

6 結(jié)語

電力系統(tǒng)要選擇正確的繼電保護(hù)方案，保護(hù)裝置的保護(hù)范圍必須科學(xué)，使電氣設(shè)備在各種情況下都在保護(hù)范圍內(nèi)，事故不擴(kuò)大。