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【摘 要】本文就城市配网经低电阻接地方式中，安装零序保护宜采用开口式零序CT和综合继电器及二次接线、保护动作值、反时限保护中如何加装零序保护、外附零序CT安装应注意的事项等问题提出了很好的建议，对零序保护可靠运行、降低施工费用、减少安装时间均有益处。
【关键词】城市配网低电阻接地 零序保护 安装 接线 电流动作值
一、零序保护的接线方式：
（一）零序电流互感器（简称零序CT）接线方式
1.由A、B、C三相CT组成零序电流滤过器（如图1）
这种接线不宜采用。原因是：a.三相负荷不平衡时易造成误动作。因不平衡电流要流经零序电流继电器LJ。当达到动作值时，零序保护就误动作掉闸；b.因CT二次阻抗值不平衡，增加了误动的机率（如图1）；c.对已发电的出线开关再加B相CT，很难做到三相特性一致。
2.采用外附开口式零序CT的接线
为适应配网加装零序保护的需要及解决已发电出线电缆上安装外附零序CT的困难，北京供电局与科伟达公司开发了KLH型开口式零序CT，经电科院试验和北京供电局在10KV系统做人工接地试验获得成功后，现已全面推广应用。其优点是：a.安装方便：安装时将上、下铁芯的连接螺丝打开套在电缆的适当位置，再上好连接螺丝即可；b.正常运行或三相负荷不平衡时，CT二次没输出流，不会造成零序保护误动作；c.安全：因是套装在电缆上，中间有一定间隙，不会因绝缘造成故障。
（二）继电器选型及零序保护的接线图
1.零序保护装置中不宜采用电磁式分体型继电器。主要原因是开关柜的位置窄小，继电器安装困难；二是电磁式电流继电器阻抗大，增加了零序CT负载。
2.旧站改造宜选用LDB型零序电流保护综合继电器。这种继电器是集电流、时间、出口中间、信号为一体，外壳同DL10型电流继电器，安装及接线非常方便。对原相间过流、速断的二次回路不做变动。
3.KLH型零序CT和LDB型综合继电器接线，如图2。
（三）反时限保护中增加零序保护的方法：
有的用户配电室因无直流电源装有反时限保护。为此，LDB型综合继电器做成交直流两种（LDB—Ⅰ型为交流；LDB—Ⅱ型为直流），安装接线同图2。很好地解决了因无直流电源无法加装零序保护的问题。
二、关于接地故障电流及零序保护动作值
（一）有关零序电流计算方法及实测值
1.理论计算
市内变压器接线组别大部分为 Y /Δ-11。因此在10KV侧的中性点接地需安装接地变压器，系统接线如图3所示。
R：接地电阻（在北京地区，R=10Ω）；X0：接地变零序电抗；IC1～ICn：各出线对地分布电容电流；ID：接地相的短路电流；RD：接地时，弧光及大地电阻。
a.在正常运行时，各出线A、B、C三相对地分布电容电流如图3。其矢量之和为零。
b.当线路1发生C相接地故障时，若忽略线路本身的阻抗，则等值电路如图4。
从图4中可知，接地电流等于接地相短路电流和系统中非接地相的电容电流之和，如下式①（见图5、图6）：
最大接地故障电流值：
当发生纯金属性接地（如带地线合闸）时，故障电流最大，略去电容电流、大地及导线电阻，可用式2计算：
北京地区最大接地故障电流500A左右。
最小接地故障电流值：
若接地故障发生在架空绝缘线断线后，导线经绝缘层落在干燥的水泥地面上，此时RD非常大、ID最小（RD是个变量，电流值分散性很大）。
人工接地实测值
1999年4月2日，为检验LDB型综合继电器和KLH型零序电流互感器的可靠性，在新华印刷厂做了人工接地故障试验，录波图上显示最大电流为485A。
（二）接地故障電流分析
1.接地路与非接地路的电流（见图4）
①接地路（出线1）中，既有接地相的短路电流ID，又有非故障相（A、B）的电容电流ICΣ。二者的矢量和为
IDΣ=ID+ICΣ（如图5）：
②非接地路（出线n）中的零序电流为非接地相（A、B）对地的电容电流之和，即：InC=InCB+InCA（如图6）。此电流值若大于零序保护的动作值，也能使开关掉闸。所以零序保护动作值应大于出线路的电容电流。
2.电缆及架空线路单相接地故障电流的分析
架空出线单相接地的几率大于电缆出线，但电缆出线的接地故障电流要比架空出线大得多。
电缆出线接地故障电流的分析（以交联电缆为例）：
电缆的结构：由缆芯（铜或铝）、绝缘层、屏蔽层（铜）、铠装层（钢带）外护套等组成，
1.线芯；2.线芯屏蔽；3.交联聚乙烯绝缘；4.绝缘层屏蔽；5.保护带；6.铜丝屏蔽； 7.螺旋铜带；8.塑料带9.中心填芯；10.填料；11.内护套；12.铠装层；13.外护层。
单相接地后故障电流的分析：
电缆接地故障多为永久性。一旦发生接地，往往会造成缆芯与屏蔽层连在一起。如“D”点发生接地，可以看出，接地故障电流ID在接地点“D”处分成两路，一路是通过屏蔽层、电缆接地线（在站内与地网相接）流经站内的接地电阻和接地变成回路的ID1；另一路是ID2从接地点D经大地流经接地电阻R。即：ID =ID1+ID2 ………… ③
因ID1流经的回路中阻抗非常小（几乎是纯金属性回路），所以ID1>>ID2。也就是说，电缆出线接地故障电流很大，但小于理论计算的最大值。
【关键词】城市配网低电阻接地 零序保护 安装 接线 电流动作值
一、零序保护的接线方式：
（一）零序电流互感器（简称零序CT）接线方式
1.由A、B、C三相CT组成零序电流滤过器（如图1）
这种接线不宜采用。原因是：a.三相负荷不平衡时易造成误动作。因不平衡电流要流经零序电流继电器LJ。当达到动作值时，零序保护就误动作掉闸；b.因CT二次阻抗值不平衡，增加了误动的机率（如图1）；c.对已发电的出线开关再加B相CT，很难做到三相特性一致。
2.采用外附开口式零序CT的接线
为适应配网加装零序保护的需要及解决已发电出线电缆上安装外附零序CT的困难，北京供电局与科伟达公司开发了KLH型开口式零序CT，经电科院试验和北京供电局在10KV系统做人工接地试验获得成功后，现已全面推广应用。其优点是：a.安装方便：安装时将上、下铁芯的连接螺丝打开套在电缆的适当位置，再上好连接螺丝即可；b.正常运行或三相负荷不平衡时，CT二次没输出流，不会造成零序保护误动作；c.安全：因是套装在电缆上，中间有一定间隙，不会因绝缘造成故障。
（二）继电器选型及零序保护的接线图
1.零序保护装置中不宜采用电磁式分体型继电器。主要原因是开关柜的位置窄小，继电器安装困难；二是电磁式电流继电器阻抗大，增加了零序CT负载。
2.旧站改造宜选用LDB型零序电流保护综合继电器。这种继电器是集电流、时间、出口中间、信号为一体，外壳同DL10型电流继电器，安装及接线非常方便。对原相间过流、速断的二次回路不做变动。
3.KLH型零序CT和LDB型综合继电器接线，如图2。
（三）反时限保护中增加零序保护的方法：
有的用户配电室因无直流电源装有反时限保护。为此，LDB型综合继电器做成交直流两种（LDB—Ⅰ型为交流；LDB—Ⅱ型为直流），安装接线同图2。很好地解决了因无直流电源无法加装零序保护的问题。
二、关于接地故障电流及零序保护动作值
（一）有关零序电流计算方法及实测值
1.理论计算
市内变压器接线组别大部分为 Y /Δ-11。因此在10KV侧的中性点接地需安装接地变压器，系统接线如图3所示。
R：接地电阻（在北京地区，R=10Ω）；X0：接地变零序电抗；IC1～ICn：各出线对地分布电容电流；ID：接地相的短路电流；RD：接地时，弧光及大地电阻。
a.在正常运行时，各出线A、B、C三相对地分布电容电流如图3。其矢量之和为零。
b.当线路1发生C相接地故障时，若忽略线路本身的阻抗，则等值电路如图4。
从图4中可知，接地电流等于接地相短路电流和系统中非接地相的电容电流之和，如下式①（见图5、图6）：
最大接地故障电流值：
当发生纯金属性接地（如带地线合闸）时，故障电流最大，略去电容电流、大地及导线电阻，可用式2计算：
北京地区最大接地故障电流500A左右。
最小接地故障电流值：
若接地故障发生在架空绝缘线断线后，导线经绝缘层落在干燥的水泥地面上，此时RD非常大、ID最小（RD是个变量，电流值分散性很大）。
人工接地实测值
1999年4月2日，为检验LDB型综合继电器和KLH型零序电流互感器的可靠性，在新华印刷厂做了人工接地故障试验，录波图上显示最大电流为485A。
（二）接地故障電流分析
1.接地路与非接地路的电流（见图4）
①接地路（出线1）中，既有接地相的短路电流ID，又有非故障相（A、B）的电容电流ICΣ。二者的矢量和为
IDΣ=ID+ICΣ（如图5）：
②非接地路（出线n）中的零序电流为非接地相（A、B）对地的电容电流之和，即：InC=InCB+InCA（如图6）。此电流值若大于零序保护的动作值，也能使开关掉闸。所以零序保护动作值应大于出线路的电容电流。
2.电缆及架空线路单相接地故障电流的分析
架空出线单相接地的几率大于电缆出线，但电缆出线的接地故障电流要比架空出线大得多。
电缆出线接地故障电流的分析（以交联电缆为例）：
电缆的结构：由缆芯（铜或铝）、绝缘层、屏蔽层（铜）、铠装层（钢带）外护套等组成，
1.线芯；2.线芯屏蔽；3.交联聚乙烯绝缘；4.绝缘层屏蔽；5.保护带；6.铜丝屏蔽； 7.螺旋铜带；8.塑料带9.中心填芯；10.填料；11.内护套；12.铠装层；13.外护层。
单相接地后故障电流的分析：
电缆接地故障多为永久性。一旦发生接地，往往会造成缆芯与屏蔽层连在一起。如“D”点发生接地，可以看出，接地故障电流ID在接地点“D”处分成两路，一路是通过屏蔽层、电缆接地线（在站内与地网相接）流经站内的接地电阻和接地变成回路的ID1；另一路是ID2从接地点D经大地流经接地电阻R。即：ID =ID1+ID2 ………… ③
因ID1流经的回路中阻抗非常小（几乎是纯金属性回路），所以ID1>>ID2。也就是说，电缆出线接地故障电流很大，但小于理论计算的最大值。