郭 亮，郭锫騏，張艷菲，李敬波

（國網(wǎng)晉城供電公司，山西 晉城 048000）

高壓電網(wǎng)輸電線路保護(hù)配置中，距離保護(hù)是非常重要的后備保護(hù)。距離保護(hù)比起電流保護(hù)，其最大優(yōu)勢是受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響較小，距離保護(hù)又包含相間距離保護(hù)和接地距離保護(hù)，接地距離保護(hù)與相間距離保護(hù)整定計算中最明顯的區(qū)別是，接地距離保護(hù)計算公式中需要加入零序補(bǔ)償系數(shù)，因為測量阻抗往往比實際接地阻抗大，所以，準(zhǔn)確反映接地距離保護(hù)的測量阻抗成為保護(hù)能否正確動作的關(guān)鍵。國內(nèi)主要繼電保護(hù)廠家所采用的零序補(bǔ)償系數(shù)形式一般有：①采用圓特性阻抗繼電器的零序補(bǔ)償系數(shù)K；②采用四邊形特性阻抗繼電器的電阻、電抗補(bǔ)償系數(shù)（KR和KX）?，F(xiàn)場從事繼電保護(hù)調(diào)試的工程人員往往對其含義不是十分了解，加之試驗儀器設(shè)置上的錯誤，導(dǎo)致不能準(zhǔn)確合理地校驗接地距離保護(hù)功能。鑒于以上問題，作者對阻抗型零序補(bǔ)償系數(shù)和電阻、電抗零序補(bǔ)償系數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究。

1 零序補(bǔ)償系數(shù)的含義

圖1為無分流的輸電線路，且為三相平衡系統(tǒng)，A，B，C代表輸電線路的三相。圖1中，M為母線；G代表故障點(diǎn)；ZL代表MG區(qū)段的每相自阻抗；ZM代表MG區(qū)段的每相互阻抗；□代表保護(hù)安裝處。

圖1 無分流線段示意圖

因為故障發(fā)生處在G點(diǎn)，以線路A相為例，當(dāng)發(fā)生金屬性接地時，線路A相MG線段的電壓降為：

式（1）（2）（3）（4）中：Z1=ZL－ZM為正序阻抗；Z2=ZLZM為負(fù)序阻抗；Z0=ZL+2ZM=Z1+3ZM為零序阻抗；K=ZM/Z1=（Z0－Z1）/3Z1為零序電流補(bǔ)償系數(shù)。

通過上述推導(dǎo)過程可得，金屬性接地點(diǎn)的電壓為0，A相保護(hù)安裝處的電壓可用表示。當(dāng)線段MG區(qū)間內(nèi)不發(fā)生相間短路故障、相對地故障且無分流，除了故障A相外，不論B相和C相電流大小和相位是多少，上述公式都是成立的。換言之，當(dāng)線路發(fā)生金屬性接地故障時，故障A相電流可以用表示，這樣從保護(hù)安裝處到故障點(diǎn)的電壓降滿足歐姆定理。因此，測量阻抗（保護(hù)安裝處到故障點(diǎn)的距離）等于母線電壓與的比值，其中K為零序補(bǔ)償系數(shù)。

通過K=ZM/Z1=（Z0－Z1）/3Z1可知，零序補(bǔ)償系數(shù)K實際上等于線路互感除以線路正序阻抗值，當(dāng)線段MG有零序電流產(chǎn)生時，B和C兩相會對故障A相的零序互感起助增作用。為了保證故障測距（測量阻抗）的準(zhǔn)確性，對相電流補(bǔ)償是十分必要的。

2 零序補(bǔ)償系數(shù)的計算方法

2.1 某220 kV線路參數(shù)

Z1=R1+jX1=0.528 3 Ω+j1.967 Ω（正序靈敏角 75°）；Z0=R0+jX0=1.739 Ω+j5.775 Ω（零序靈敏角 73.24°）。

2.2 零序補(bǔ)償系數(shù)的計算

2.2.1 阻抗型零序補(bǔ)償系數(shù)

指數(shù)表示形式為：

2.2.2 直角坐標(biāo)表示形式

直角坐標(biāo)表示形式為：

2.2.3 電阻補(bǔ)償系數(shù)和電抗補(bǔ)償系數(shù)

電阻補(bǔ)償系數(shù)和電抗補(bǔ)償系數(shù)為：

2.3 兩補(bǔ)償系數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

經(jīng)實際計算驗證，K與KR、KX的轉(zhuǎn)換公式即上述公式（7）（8）（9）。

3 結(jié)束語

接地距離保護(hù)試驗中，雖然圓特性阻抗繼電器與四邊形阻抗繼電器的零序補(bǔ)償系數(shù)從表現(xiàn)形式上看似不同，但在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)換，而且是準(zhǔn)確、有效的。本文通過手動計算實例，介紹了接地距離保護(hù)中兩種類型零序補(bǔ)償系數(shù)的具體含義，又給出了繼電保護(hù)試驗儀電壓、電流手動加量的計算流程，有助于現(xiàn)場調(diào)試人員深入理解接地距離保護(hù)定值校驗方法，從而準(zhǔn)確進(jìn)行裝置定值校驗，提升了工作效率。

［1］國家電力調(diào)度通信中心.國家電網(wǎng)繼電保護(hù)培訓(xùn)教材［M］.北京：中國電力出版社，2009.

［2］王梅義.高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)運(yùn)行與設(shè)計［M］.北京：中國電力出版社，2007.