【摘 要】本文就城市配網(wǎng)經(jīng)低電阻接地方式中，安裝零序保護宜采用開口式零序CT和綜合繼電器及二次接線、保護動作值、反時限保護中如何加裝零序保護、外附零序CT安裝應(yīng)注意的事項等問題提出了很好的建議，對零序保護可靠運行、降低施工費用、減少安裝時間均有益處。

【關(guān)鍵詞】城市配網(wǎng)低電阻接地 零序保護 安裝 接線 電流動作值

一、零序保護的接線方式：

（一）零序電流互感器（簡稱零序CT）接線方式

1.由A、B、C三相CT組成零序電流濾過器（如圖1）

這種接線不宜采用。原因是：a.三相負荷不平衡時易造成誤動作。因不平衡電流要流經(jīng)零序電流繼電器LJ。當達到動作值時，零序保護就誤動作掉閘；b.因CT二次阻抗值不平衡，增加了誤動的機率（如圖1）；c.對已發(fā)電的出線開關(guān)再加B相CT，很難做到三相特性一致。

2.采用外附開口式零序CT的接線

為適應(yīng)配網(wǎng)加裝零序保護的需要及解決已發(fā)電出線電纜上安裝外附零序CT的困難，北京供電局與科偉達公司開發(fā)了KLH型開口式零序CT，經(jīng)電科院試驗和北京供電局在10KV系統(tǒng)做人工接地試驗獲得成功后，現(xiàn)已全面推廣應(yīng)用。其優(yōu)點是：a.安裝方便：安裝時將上、下鐵芯的連接螺絲打開套在電纜的適當位置，再上好連接螺絲即可；b.正常運行或三相負荷不平衡時，CT二次沒輸出流，不會造成零序保護誤動作；c.安全：因是套裝在電纜上，中間有一定間隙，不會因絕緣造成故障。

（二）繼電器選型及零序保護的接線圖

1.零序保護裝置中不宜采用電磁式分體型繼電器。主要原因是開關(guān)柜的位置窄小，繼電器安裝困難；二是電磁式電流繼電器阻抗大，增加了零序CT負載。

2.舊站改造宜選用LDB型零序電流保護綜合繼電器。這種繼電器是集電流、時間、出口中間、信號為一體，外殼同DL10型電流繼電器，安裝及接線非常方便。對原相間過流、速斷的二次回路不做變動。

3.KLH型零序CT和LDB型綜合繼電器接線，如圖2。

（三）反時限保護中增加零序保護的方法：

有的用戶配電室因無直流電源裝有反時限保護。為此，LDB型綜合繼電器做成交直流兩種（LDB—Ⅰ型為交流；LDB—Ⅱ型為直流），安裝接線同圖2。很好地解決了因無直流電源無法加裝零序保護的問題。

二、關(guān)于接地故障電流及零序保護動作值

（一）有關(guān)零序電流計算方法及實測值

1.理論計算

市內(nèi)變壓器接線組別大部分為 Y /Δ-11。因此在10KV側(cè)的中性點接地需安裝接地變壓器，系統(tǒng)接線如圖3所示。

R：接地電阻（在北京地區(qū)，R=10Ω）；X0：接地變零序電抗；IC1～ICn：各出線對地分布電容電流；ID：接地相的短路電流；RD：接地時，弧光及大地電阻。

a.在正常運行時，各出線A、B、C三相對地分布電容電流如圖3。其矢量之和為零。

b.當線路1發(fā)生C相接地故障時，若忽略線路本身的阻抗，則等值電路如圖4。

從圖4中可知，接地電流等于接地相短路電流和系統(tǒng)中非接地相的電容電流之和，如下式①（見圖5、圖6）：

最大接地故障電流值：

當發(fā)生純金屬性接地（如帶地線合閘）時，故障電流最大，略去電容電流、大地及導線電阻，可用式2計算：

北京地區(qū)最大接地故障電流500A左右。

最小接地故障電流值：

若接地故障發(fā)生在架空絕緣線斷線后，導線經(jīng)絕緣層落在干燥的水泥地面上，此時RD非常大、ID最?。≧D是個變量，電流值分散性很大）。

人工接地實測值

1999年4月2日，為檢驗LDB型綜合繼電器和KLH型零序電流互感器的可靠性，在新華印刷廠做了人工接地故障試驗，錄波圖上顯示最大電流為485A。

（二）接地故障電流分析

1.接地路與非接地路的電流（見圖4）

①接地路（出線1）中，既有接地相的短路電流ID，又有非故障相（A、B）的電容電流ICΣ。二者的矢量和為

IDΣ=ID+ICΣ（如圖5）：

②非接地路（出線n）中的零序電流為非接地相（A、B）對地的電容電流之和，即：InC=InCB+InCA（如圖6）。此電流值若大于零序保護的動作值，也能使開關(guān)掉閘。所以零序保護動作值應(yīng)大于出線路的電容電流。

2.電纜及架空線路單相接地故障電流的分析

架空出線單相接地的幾率大于電纜出線，但電纜出線的接地故障電流要比架空出線大得多。

電纜出線接地故障電流的分析（以交聯(lián)電纜為例）：

電纜的結(jié)構(gòu)：由纜芯（銅或鋁）、絕緣層、屏蔽層（銅）、鎧裝層（鋼帶）外護套等組成，

1.線芯；2.線芯屏蔽；3.交聯(lián)聚乙烯絕緣；4.絕緣層屏蔽；5.保護帶；6.銅絲屏蔽； 7.螺旋銅帶；8.塑料帶9.中心填芯；10.填料；11.內(nèi)護套；12.鎧裝層；13.外護層。

單相接地后故障電流的分析：

電纜接地故障多為永久性。一旦發(fā)生接地，往往會造成纜芯與屏蔽層連在一起。如“D”點發(fā)生接地，可以看出，接地故障電流ID在接地點“D”處分成兩路，一路是通過屏蔽層、電纜接地線（在站內(nèi)與地網(wǎng)相接）流經(jīng)站內(nèi)的接地電阻和接地變成回路的ID1；另一路是ID2從接地點D經(jīng)大地流經(jīng)接地電阻R。即：ID =ID1+ID2 ………… ③

因ID1流經(jīng)的回路中阻抗非常小（幾乎是純金屬性回路），所以ID1>>ID2。也就是說，電纜出線接地故障電流很大，但小于理論計算的最大值。