评估零序电流保护措施的效果

由前面分析相间短路电流保护的接线方式已知，采用三相完全星形接线方式时，也可以保护单相接地短路。但采用专门的零序电流保护具有以下优点：

①相间短路的过电流保护是按照躲开最大负荷电流整定，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2～3 A。由于发生单相接地短路时，故障相的电流为零序电流3I0，因此，零序过电流保护的灵敏度较高。此外，由图1.38可见，零序过电流保护的动作时限也较相间保护短，尤其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更短。

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很大，而零序电流保护受系统运行方式变化的影响要小得多。此外，由于线路零序阻抗较正序阻抗为大，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）三相是对称的，相间短路的电流保护均受它们的影响而可能误动作，因而需要采取必要的措施予以防止，而零序保护则不受它们的影响。

④在110 kV及以上的高压和超高压系统中，单相接地故障为全部故障的70%～90%，而且其他的故障也往往是由单相接地发展起来的，因此，采用专门的零序保护就具有显著的优越性。

零序电流保护的缺点是：(www.xing528.com)

①对于短线路或运行方式变化很大的情况，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，在重合闸的动作过程中将出现非全相运行状态，再考虑系统两侧的电机发生摇摆，则可能出现较大的零序电流，因而影响零序电流保护的正确工作，此时应从整定值上予以考虑，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，则任一网络的接地短路都将在另一网络中产生零序电流，这将使零序保护的配合整定复杂化，并将增大Ⅲ段保护的动作时限。

不过，在中性点直接接地的电网中，由于零序电流保护简单、经济、可靠，因而得到了广泛应用。