浅析10kV小电阻接地系统线路零序保护改进

[摘要]目前中性点经小电阻接地方式下的10kV线路保护装置大多采用外接零序电流，正常时电流回路的完好性无检测手段，容易因回路问题造成保护误动或拒动。某供电单位近期几起由于外接零序CT二次回路故障引起的变低跳闸，说明10kV线路保护零序电流采用外接的方式存在着隐患。而长期的运行经验表明，采用零序电流自产方式完全可以满足目前线路保护的运行要求。笔者将在本文浅谈关于10kV线路保护外接零序电流改接自产以提高线路供电可靠性，降低设备事故率的一些看法。

【关键词】零序保护；外接；自产

1.10kV线路零序保护现有配置方式及所存隐患

在10kV小电阻接地系统中，线路开关柜内装设有反映相电流的分相CT三只，构成馈线的电流速断、过电流保护，作为本单元发生相间故障时的保护；反映零序电流的零序CT一只，构成馈线的零序过流保护，作为本单元发生单相接地故障时的保护。保护装置的零序保护电流采于零序CT电流的方式称为零序外接方式，采于分相CT三相电流之和的方式称为零序自产方式。

当10kV线路发生接地故障时，首先该线路的零序保护动作，出口跳开线路开关，切除故障；当该线路出现拒动的情况时，故障无法切除，流过接地变的故障量仍然存在，此时，由接地变高压零流动作，出口跳开分段开关，用于判断故障线路所在10kV 母线，区分故障后，出口跳开故障母线所在主变变低开关，此时，已成为越级动作事故。

由上述可知，零序保护的合理配置和正确动作对中性点经小电阻接地系统的安全稳定运行有着重要意义。根据运行经验，零序保护采用零序电流外接方式存在着一些隐患：

（1）外接零序CT故障或者外接零序电流回路故障时，保护装置无法检测判断，易因回路问题造成保护误动或拒动。

（2）因馈线电缆外屏蔽层接地线在开关柜内穿入零序CT的方式不正确而维护人员未能及时发现，导致电缆屏蔽层中的电流已被包含在零序CT测量范围内，造成保护误动。

2.零序保护改进方案

长期的运行经验表明，采用零序电流自产方式完全可以满足目前线路保护的运行要求，并能消除零序电流外接方式的两个隐患：

（1）三相CT的电流之和为零序电流，分相CT的准确级和抗饱和能力均满足要求，由厂家更改装置零序定值整定范围后，保护精度要求也满足。

（2）分相CT故障或者电流回路故障时，保护装置能识别并发CT断线告警信号，以便维护人员快速处理；馈线电缆外屏蔽层接地线在开关柜内穿入零序CT的方式不正确也不会影响零序保护的正确动作。

因此，对10kV小电阻接地系统，线路开关柜内装设有三相CT，可以实现自产零序电流的10kV馈线保护，将零序电流改接自产，具体方案如下：

（1）对于保护装置具备自产零序功能，直接通过更改保护定值，投入零序自产功能。

（2）对于保护装置没有自产零序功能，则通过更改电流回路接线，人工的将三相电流合成，获得零序电流，并重新整定10kV线路零序保护定值。

3.方案的具体实施

对于保护装置具备自产零序功能，通过更改保护定值即可实现，此处不再详述。对需要通过更改电流回路接线，人工合成零序电流的方案2，实施过程如下：

（1）做好安全措施。退出整改装置的相关保护出口压板、联跳压板；断开电流回路的连接片，如整改线路间隔在运行，在断开连接片之前还必须短接电流回路，防止CT二次回路开路。

（2）将三相电流的尾端IA’、IB’、IC’（非极性端）和3I0在屏柜端子排上短接在一起，3I0’接电流回路的IN（回外部CT的电流公共端）；3I0及3I0’电缆芯必须短接，防止外接零序电流回路开路。具体改接方法如下端子排图所示。

如上图，将13、14、15、16号端子短接；拆除13号端子的N411号电缆、16号端子的3I0号电缆、17号端子的3I0’号电缆；将3I0号电缆、3I0’号电缆找一个空端子（如上图的22号端子）接好，并接地；再将N411号电缆接至17端子，并接地。

（3）若保护装置需要更改零序定值整定范围以满足保护精度要求，则请厂家更改。

（4）检查相关回路，防止寄生回路的产生。

（5）用继保仪器对装置进行加量测试。检查零序回路及装置采样，确认回路及装置采样正确；加入故障量，校验装置保护动作的准确度和灵敏度。

（6）核对装置定值无误，并恢复所有安全措施，回路整改结束。

4.结语

本文通过分析目前中性点经小电阻接地方式下的10kV线路零序保护采用零序电流外接方式的一些不足，提出了将零序电流由外接改为自产方式的方案，并对新方案的可行性和具体实施方法进行了描述。新方案能很好的消除旧方案存在的一些隐患，并满足系统保护的准确性和稳定性要求，对提高线路供电可靠性，降低设备故障率有重要意义，适合实际推广应用。

参考文献

[1]惠州供电局.10kV线路保护零序电流改接自产工作推进方案.2011年3月

[2]阳绍峰.惠州10kV电网中性点经小电阻接地的研究.科学实践.

[3]文芸，赵慧，张晶.10kV小电阻接地系统的保护配置和整定.江西电力第34卷.2010年第6期