对零序电流保护的评价

2.3.8　对零序电流保护的评价

在中性点直接接地的高压网络中，由于零序电流保护简单、经济、可靠，故作为辅助保护和后备保护获得广泛应用，它与相间短路电流保护相比，具有独特的优点：

（1）相间短路的过电流保护系按照大于负荷电流整定的，继电器的启动电流一般为5～7 A，而零序过电流保护则按照躲开不平衡电流的原则整定，其值一般为2～3A，由于发生单相接地短路时，故障相的电流与零序电流3I₀相等，因此，零序过电流保护的灵敏度高。此外，由图2.38可见，零序过电流保护的动作时限也较相电流保护为短。尤其是对于两侧电源的线路，当线路内部靠近任一侧发生接地短路时，本侧零序Ⅰ段动作跳闸后，对侧零序电流增大可使对侧零序Ⅰ段也相继动作跳闸，因而使总的故障切除时间缩短。

（2）相间短路的电流速断和限时电流速断保护直接受系统运行方式变化的影响，而零序电流保护受系统运行方式变化的影响要小的多。此外，由于线路零序阻抗远较正序阻抗大，X₀＝（2～3.5）X₁，故线路始端与末端短路时，零序电流变化显著，曲线较陡，因此零序Ⅰ段的保护范围较大，也较稳定，零序Ⅱ段的灵敏系数也易于满足要求。

（3）当系统中发生某些不正常运行状态时，例如系统振荡、短时过负荷等，由于三相是对称的，相间短路的电流保护均将受它们的影响而误动作，因而需要采取必要的措施予以防止；零序保护则不受它们的影响。

（4）方向性零序保护没有电压死区，较第3章的距离保护简单、可靠。在110kV及以上的高压和超高压系统中，单相接地故障约占全部故障的70%～90%，而且其它的故障也往往是由单相接地发展起来的，零序保护就为绝大部分的故障情况提供了保护，具有显著的优越性，我国电力系统的实际运行经验，也充分证明了这一点。

零序电流保护的缺点是：

（1）对于短线路或运行方式变化很大的情况，该保护往往不能满足系统运行所提出的要求；

（2）随着单相重合闸的广泛应用，在重合闸动作的过程中将出现非全相运行状态，再考虑到系统两侧的电机发生摇摆，则可能出现较大的零序电流，进而影响零序电流保护的正确工作，此时应从整定计算上予以考虑，或在单相重合闸动作过程中使之短时退出运行；

（3）当采用自耦变压器联系两个不同电压等级的网络时（例如110kV和220kV电网）则任一网络的接地短路都将在另一网络中产生零序电流，这将使零序保护的整定配合复杂化，并将增大零序Ⅲ段保护的动作时间。