零序互感线路中接地距离保护的分析与整定

零序互感线路中接地距离保护的分析与整定

仝新辉

国网山东省电力公司菏泽供电公司，山东 菏泽 274000

摘要：根据接地距离保护动作方程，分析双回路间零序互感对接地距离保护测量电阻值的影响，在接地距离保护整定计算中应考虑线路零序通过对不同系统运行模式下的影响进行定性和定量研究，提出了一种简单、实用和普遍适用的接地距离保护的方法。

关键词：接地距离；零序互感；整定

随着电力系统的发展，越来越多的线路零序互感，接地保护分析计算变得非常复杂。在零序互感回路中，问题是接地距离保护是否能在正确区域内外受到损害，以及接地距离保护如何在零序互感线路整定。本文件详细讨论了这一问题。

一、接地距离保护原理特性

间隙保护就像电流保护一样，是对输入电路一侧电气变化的反应。在电网中，输电路一侧的电压、电流施加到阻抗继电器上。阻抗继电器使其比率发生反应，被称为阻抗继电器的测量阻抗，侧电气量化的保护必须满足两个条件。首先，必须区分正常和短路故障。第二，应该能够对短距离作出反应。在正常操作中，阻抗继电器上的电压是额定电压，负载电流是负载电流值。阻抗继电器的实测阻抗电阻是荷载阻抗。短路时，母线残压电量阻抗继电器上的电压为短路。测量电阻是一种短路电阻。阻抗继电器的实测阻抗电阻区分正常运行和短路。如果金属短路断路器位于k点，则保护单元的电阻会显示在保护单元的电压下。阻抗继电器的实测阻抗电阻是。也就是说，阻抗继电器从短路点到保护点(即短路点附近)的实测阻抗电阻作出反应。因此，它可以形成对一侧电气量的保护。阻抗继电器的实测阻抗电阻反映短路点附近，即短路与保护装置之间的距离。因此，以阻抗继电器为中心的电线路一侧应对电力线变化的保护称为距离保护。距离保护比电源保护具有较大的优势，对运行方式影响较小。在保护区内发生金属短路时，短路和保护装置之间通常没有进分支电流，因此实测电阻完全独立于操作变化。保护范围延伸到相邻电路，如果短路和受保护的安装位置之间发生短路，可能会在一定程度上影响运行方式。由于阻抗继电器的测量阻抗电阻对短路点附近作出反应，因此可以形成阶梯间隙性质。短路越近，保护就越快。短点距离越远，保护速度越慢。第Ⅰ段规定了继电器的实测阻抗电阻，以避免电路末端短路(基本上是为了避免邻近元件短路)，即该电路的阻抗。只能保护此线路的一部分。这是一个受保护的特定于公司的工作时间(软件算法时间)，没有特殊延迟。Ⅱ段应保护贯穿相邻线路的整个线路长度，并且其值通常调整为邻近元件的第Ⅰ段定值相配合整定。

二、零序互感对接地距离影响的分析

根据近年来测量的数据，测量了100对双回线路的实际阻抗。互感与零序阻抗之比大于60%的电路占20%，大于90%的电路占2%。单回路(Z0)零序阻抗约为正向回路(Z1)的2.5倍，双回线(zm0)之间的最大零序互感阻抗为的100%。由于感应电压、仪器误差、测量方法等，测量值不一定准确。金属接地短路发生在点k处，保护装置处M UMA的相位A电压为(IMA+K3IⅡ0)Z1l+I 0Zm0L，其中IⅠ0、IⅡ0分别为Ⅰ、Ⅱ线母线流向线的零序电流，IMA是Ⅱ线的相位A电流，Z1是直线长度单位的正序电阻，Z0是单回线长度单位的零序电阻，Zm0是两回线之间长度单位的零序阻抗，零序补偿是保护1的测量阻抗。

1.两条双回电路阻抗相等，Ⅰ线两端接地，Ⅱ线一端单相接地故障。如果忽略负荷电流则

β序数=IMA/3IⅡ0=2/3×IMA1/IⅡ0+1/3，其中IMA1是侧线路M的正序电流，△1依赖于IMA1/IⅡ0，即侧正序M电流与序电流的比率，在接地的环网电网中，当N单相接地故障时，故障点的正负序电流和零电流相等，大致可以认为IMA1/IⅡ0≈1，即分配给电路的正序电流为对零序阻抗的阻力也很小，因为两边的系统阻抗、正向阻抗和零序阻抗的变化趋势是相同的，系统对应的正序阻抗较低，相当于几组变式当ima1/II0>1，即侧线路M正序电流大于序电流时，测量保护1的接地距离误差较小；当IMA1/IⅡ0<1，即边侧线路M正序电流小于正序电流时，影响零序互感电流。极端情况下，M侧为终端变压器，主变压器中性点接地，N母线单相接地故障，此时IMA1=0和β至少为三分之一。电流没有正序电流和负序电流，均为零序电流。在这种情况下，影响最大的是互感作用。一般来说，接收终端网络的正负序电流因电源小而较小，负序电流因变压器中性点接地而较大，零序电流因β体积小而较大，保护措施受互感影响较大

2.两条双回线工作正常，Ⅱ线末端单相接地，IⅠ0=IⅡ0保护1，增加实际测量阻抗，增加保护1的测量阻抗，灵敏度降低。N侧开关从Ⅰ段保护触发时，Ⅰ段零序被反转，保护1的测量阻抗降低，灵敏度提高。保护1的Ⅱ段也应作为N母线失效时措施，其灵敏度应符合规定的要求。

3.如果β介于0.333和1.0、Z0=2.5z1之间，则会忽略电阻，保护1测量的阻抗有变化。当β>1时，互感作用较小。当zm0/Z0=70%，①检修Ⅰ回线，Ⅱ回线路接地单相时，保护阻抗1变为线路正常阻抗的51%至73%。如果接地距离Ⅰ整定段设定为电路阻抗的70%，则保护1可能误动；②当双回线同时工作，线端接地单相时，测得的阻抗从70增加到40%。如果将Ⅱ段接地距离调整为灵敏度设置为电路阻抗的1.5倍，则操作可能会被拒动。当zm0/Z0=60%，检修一回路中，保护1的实测电阻变为电路序电阻的64%至80%；当二回路同时工作时，保护阻抗1变为线路序阻抗的160%-133%。从上述结果中可以看出，Ⅰ段受电端接地距离很容易超越，在区外发生故障时，受电端保护的辅助性增加往往很大。因此，它仅在短路时起作用金属电路输出到相邻电路。在实际运行中双回路一回线停电的检修时间不长，天气好的时候也计划进行检修。

三、整定方法

1.整定Ⅰ段接地距离。调整零序补偿系数k。为确保距线段I的距离不超越，最严重的情况是线路两端接地故障和第N母线故障。在这种情况下，接地距离必须正确测量，线路阻抗必须为零顺序补偿系数应修改。

2.确定接地距离。Ⅱ段ZDZⅠ≥Klm×Z1的建立原理，在无相互感的情况下，klm灵敏度系数=1.3~1.5，Z1为线的正序阻抗。如果这是一种相互作用的意识，应按照Klm整定。KZ为压力上升系数，Ⅰ段的ZZD1作用阻抗，且作用阻抗的计算较为复杂。根据其条件转换区Ⅰ段作用阻抗，以确保Ⅰ段的作用范围，实际作用范围较大。

根据整定程序，Ⅰ段在检修时不得超越一回线接地距离，但未提供具体的整定方法。Ⅱ段的敏感性要求也没有考虑到互感影响。本文提供了一种简单方便的人员整定方法。

参考文献：

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