摘要：在35 kV系统经小电阻接地发牛单相接地故障时，故障元件都会经零序电流或零序电压保护跳闸，切除故障，避免了因单相接地时完好相电压升高给没备绝缘带来严重危害性，从而保护了没备，同时电降低了输电设备的生产成本。文章阐述了小电阻保护的构成和其基本原理，以及在不同的35 kV接线方式下所配置的35kV系统接地保护的特点。
关键词：小电阻零序电压零序电流
0引 言
随着输电线路的增长、增多，消弧线圈的补偿程度已明显不足；同时随着电网的成熟，用户电源都已发展成双电源或多电源，即使失去其中一个电源影响也不人；另外为配合城市建设，电缆线路已经逐步取代架空线路，而电缆线路发生故障大都为****性故障：基于上述原因，35 kV系统由原接地变压器引出经中性点经消弧线圈接地(小接地系统方式)改为经小电阻接地(人接地系统方式)，35 kV系统继电保护装置增加零序电流或零序电压保护。
1小电阻保护构成基本原理
以接地变接在35 kV母线上为例的小电阳保护基本原理见图l。
接地变压器接线方式为z形(见图2)，目的是抵消线圈磁势，避免磁饱和而引起铁芯发热。同时将35 kv三相合并为一相接小电阻。
从理论上接地故障电流与三柑故障电流基本相当，lk=1．731d(3)=1 500 A，并且任何地点接数值基本相同；因此在系统中性点增设一个20 n的电阻，根据欧姆定律l=U／Z，把故障电流控制在1 000 A，自利于各种保护配器与整定。实际估算接地故障零序电流与负荷电流相差不大,为400~600 A，零序电压3Vo为30~50V左右。
2不同接线方式下小电阻接地系统接地故障的零序电流和零序电压的分布特点
2.1零序电流的分布特点
零序电流主要取决于变压器中性点是否接地，而与电源数目无关。变压器中性点经小电阻接地系统中发生接地短路时，零序电流只在接地的网络中流过。
图3a为接地变压器装设在35 kV母线上，且装有专用断路器。在此方式下当d，点接地，零序电流通过大地、小电阻、接地变压器电流互感器、35 kV母线、主变压器35 kv电流互感器再流回到d点。
图3b为接地变压器装设在主变压器35 kV侧，不设专用断路器，但主变压器35 kV侧两侧都装设有断路器。在此方式下，当 d点发生接地故障时，零序电流通过大地、小电阳、接地变电流互感器、主变压器35 kV二段断路器电流互感器、35 kV母线、线路1断路器电流互感器回流到d。点，故障电流不流过35 kV一段母线。
图3c为接地变压器装设在主变压器35 kV侧，不设专用断路器。在此方式下当d点发生接地故障时，零序电流通过大地、小电阻、接地变压器电流互感器流回到d，点，不流过线路、35 kv，母线、主变压器35 kV电流互感器。
综上所述，无论在哪种接线方式下接地，零序电流都由故障点经大地后再经小电阻流回故障点，据此，我们得出结论：接地变压器装设位置的不同，同样的接地保护范同却完全不同。例如，在图3a中主变压器35 kV零序电流保护不到线路和母线接地故障，因为故障电流不经过主变压器35 kV电流互感器；而在图3h、3c中主变压器：35 kv，零序电流保护能保护到线路和母线的接地故障，因为故障电流经过主变压器35 kV电流互感器。另外，35 kv系统发生接地故障时，相关的母线电压互感器都有零序电压产生，相关的接地变压器中性点电流互感器都有零序电流产生。所以主变压器35 kV零序电压可以作为35 kV系统接地故障的后备保护，接地变压器零序电流可以作为35 kV系统接地故障的总后备保护。
2．2零序电压的分布特点
零序电压发布特点图见图4。接地故障点零序电压****，离故障点越远，则该处零序电压越低；变压器的巾性点是接地的，其零序电压为零。
3不同接线方式下接地保护配置根据上述接地故障时零序电流零序电压的分布情况，可设置零序电流及零序电压保护。零序电流保护可采用零序电流滤过器原理构成，零序电压保护是将零序电压继电器接在35 kv母线电压互感器开口三角处构成的。
35 kV 小电阻接地系统的接地保护配置可分为以下2类：
(1)接地变压器
装于主变35 kV侧而无专用接地变压器断路器的方式可把接地变压器与主变压器看成体，主变压器35 kV侧不设接地保护，而在接地变压器中性电流互感器处装设带时限接地变压器零序电流保护，其保护范围为丰变35 kv侧至35 kV母线上出线断路器电流互感器间单相接地故障，动作后跳主变压器各侧断路器。接地变压器零序电流保护设置两阶段：①接地变压器零序电流一段保护范围为主变压器35 kv电流互感器至35 kv母线上出线电流互感器间单相接地故障，动作后跳主变压器35 kV断路器；②接地变压器零序电流一段保护范围为主变压器35 kV侧罕丰变压器35 kV断路器电流互感器间单相接地故障动作后跳主变压器各侧断路器。其中，接地变压器零序电流一段可作为35 kV母线上出线单相接地故障后备保护，接地变压器零序电流二段又可作零序电流一段的后备保护。有的变电站主变压器35 kV侧有两个断路器，在该断路器电流互感器上没置主变压器35 kVX段零流，其保护范围为该断路器电流互感器至所送母线出线电流互感器问，发生单相接地故障动作跳主变压器35 kVX段断路器，可作为 35 kv母线上出线单相接地故障近后备保护。
(2)接地变压器
装设于35 kV母线上且有专用接地变压器断路器的方式对于这种方式，单相接地保护配置如下：
①主变压器35 kV设置35 kv零序电浔,35 kV零序电压保护主变压器35 kV零序电流保护范围为主变压器差动保护范嘲35 kV部分，发生单相接地故障动作跳主变压器各侧断路器；主变压器35 kv零序电压作为35 kV 母线单相接地故障的主保护，保护动作跳主变压器两侧断路器，同时作为主变压器35 kv零序电流保护和出线零序电流保护的后备保护。
②接地变压器设置零序纵联差动保护及零序电流接地保护接地变压器零序纵联差动保护范围为接地变压器35 kV电流互感器至中性点电流互感器之问发生接地故障接地变，O s跳开接地变压器35 kV断路器并联动主变压器两侧断路器。有的接地变压器取消零序纵联差动保护，增设一套零序电流保护(I段)时间3．5 s，作为接地变压器单相回路接地故障主保护。取消零序纵联差动保护原因为：(a)零序纵联差动保护无法做带负荷试验，所以流变极性确定有一定困难，万一接错会造成事故；(b)零序纵联差动保护主要反映接地变压器接地故障，但从本质上讲仅对接地变压器断路器至接地变压器35 kv套管引线发生接地故障起作用，而当接地变压器内部发生接地故障时，由于z形变另序阳抗随故障点的不同，故障电流相差很大，其岑序电流较小，零序纵联差动保护极可能拒动。接地变内部发生故障土要依靠乩斯保护。
接地变』上器35 kv电流互感器接成三角形接线，其电流速断定值可不必考虑躲过35 kV系统单相接地故障电流，提高了保护的灵敏度。接地变压器检修应停月{接地变压器保护联动主变压器断路器压板及接地变压器中性点零序电流保护联动土变压器断路器压板。
⑦35 kv备用电源自动投入装置保护在35 kV锯埘电源自动投入装置保护巾后加速同路中装设零序电压闭锁零序电流保护。动作行为为35 kV母联断路器电流回路中增加B相电流，零序电流继电器接入N相，同时增加零序电压继电器及试验端了。零序电压及零序电流组成35 kv，备用电源自动投入装置保护后加速又一同路，它反映35 kV备用电源自动投入装置保护合于母线单相接地故障时的主保护。0I入零序电J土闭锁，以防35 kv备用电源自动投入装置保护合于变压器时产生自流引起零序电流误动。
4小电阻运行相关注意事项
(1)正常运行巾每组母线只应保持l组电阳接地，不许兀接地电阻运行。如因备用电源向动投入装置保护等原因形成l根母线有2组接地电阻运行时，应停用其中不对应的1组(1号主变压器与1号接地变压器、2号主变压器与2号接地变压器同定搭配)。
(2)因接地变压器断路器的常开副接点闭锁主变压器35 kV零序电压保护，为防止误动，送电前先送接地变压器，后送主变压器；停役则相反。
(3)主变压器停役，必须同时停用固定搭配的接地变压器；接地变压器停役时，必须同时停用固定搭配的主变压器。
(4)主变压器35 kV侧倒母线操作时，应同时将固定搭配的接地变压器倒向与主变压器同一母线。
(5)35 kv母联断路器或分段断路器进行短时买联，可不停接地变压器；但时间应尽量短，以免发生接地故障、零序电流过大，损环设备及接地保护失去选择性。
(6)经小电阻接地系统与消弧线圈接地系统可作常规、短时的并解操作，但系统零序保护正常运行时应长期投入。
(7)由于故障等原因造成35 kV无接地电阻运行时，系统零序电流保护将失去作用，主变压器．35 kV零序电压保护成为35 kV系统单相接地的唯‘保护；此时，必须用上接地变压器零序电流闭锁解除压板，停用接地变压器保护联动主变压器断路器压板，及接地变压器中性点零序电流保护联动主变压器断路器压板。
5结语
以上介绍了当前我国不同接线方式下小电阻保护的特点，在电力系统高速发展的今天，35 kV接地变压器经小电阻接地极人地提高了供电可靠性，在电力供应的紧张情况逐步趋缓后，35 kV接地变压器经小电阻接地将完全取代经消弧线圈接地。 |
