方向性零序电流保护原理与应用

在双侧或多侧电源的网络中，电源处变压器的中性点一般至少有一台要接地。由于零序电流的实际流向是由故障点流向各个中性点接地的变压器，因此，在变压器接地数目较多的复杂网络中，就需要考虑零序电流保护动作的方向性问题。

在如图1.39（a）所示的网络接线，两侧电源处的变压器中性点均直接接地。当K1点接地短路时，其零序等效网络和零序电流分布如图1.39（b）所示，按照选择性的要求，应该由保护1和2动作切除故障，但是，零序电流流过保护3时，就可能引起它的误动作；同样，当K2点短路时，如图1.39（c）所示，零序电流又可能使保护2误动作。此情况类似于多侧电源的相间短路情况，因而必须在零序电流保护上增加功率方向元件，利用正方向和反方向故障时零序功率方向的差别，来闭锁可能误动作的保护，保证动作的选择性。

图1.39　零序方向保护工作原理的分析(www.xing528.com)

由于越靠近故障点的零序电压越高，所以零序功方向元件没有电压死区。相反，当故障点距保护安装地点很远时，由于保护安装处的零序电压较低，零序电流较小，继电器反而可能不启动。因此，必须校验此种情况下的灵敏系数。例如，当作为相邻元件的后备保护时，即应采用相邻元件末端短路时，在本保护安装处的最小零序电流、电压或功率（经电流、电压互感器转换到二次侧的值）与零序功率方向继电器的最小启动电流、电压或启动功率之比来计算灵敏系数，并要求Ksen≥1.5。

具有方向性的零序电流保护的方向元件Pro接于和由其触点控制三段电流元件的动作，只有方向元件和电流元件同时动作后，才能分别启动出口中间继电器或各自的时间继电器。