AFFECT OF ZERO PILOT PROTECTION IN
ZERO MUTUAL INDUCTANCE OF BORDER UPON CIRCUIT
ABSTRACT: The passes right a time the close together circuit occurrence connect the ground to break down,because the zero mutual inductance feel the influence to result in the circuit pilot zero preface the direction the aegis the mistake the trouble that move the analysis,and explain the zero preface to with each other feel to influence zero preface direction dollar piece.
KEY WORDS: border upon circuit; zero mutual inductance;zero pilot protection
[摘 要] 通过对一次相邻线路发生接地故障时，由于零序互感影响造成线路纵联零序方向保护误动的事故分析，说明零序互感对零序方向元件的影响。并提出改进措施，提高继电保护人员对故障的分析能力。
[关键词] 相邻线路 零序互感 纵联方向保护
一、问题的提出。
2003年4月17日17：50分, 朔州电网220KV铺七I#线路七里沟侧283开关LFP-901A、LFP-902A保护装置0++高频方向动作出口，经107MS跳铺七I#线七里沟侧283开关A相开关，766MS后，283开关A相开关重合。6135 MS后，283开关LFP-901A、LFP-902A保护装置0++高频方向保护又动作出口， 283开关三跳。而铺七I#线路铺上侧241开关保护装置LFP-901A、LFP-902A高频方向保护未动作。经查线，铺七I#线路没有发生故障，只是在同一时刻与其相邻的500KV神大I#线路大同侧发生A相接地故障，那么220KV铺七I#线路保护为什么会在区外发生接地短路时动作呢？
二、结合故障录波图对其进行理论分析：
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（一）、我们从图1和图2可以看出铺上、七里沟站两侧电气量特征如表1所示：
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（二）、我们知道当线路区内（外）发生单相接地故障时，其线路两侧故障量特征如表2所示：线路区内（外）发生单相接地故障时故障量特征（表2）
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（三）、由表1和表2对比可以看出，表1的第1、2、3点特征和表2区外发生接地故障时的特征相同。但是第4、5点特征很特殊。线路两侧3U0反相既不符合线路区外故障时的特点，也不符合线路区内故障时的特点。这也正是造成铺七1#线路保护两侧判为区内故障依据的关键原因。
（四）那么究竟是什么原因使线路两侧3U0反相呢？我们结合一次系统图对其进行分析。
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从图3可以看出，当神大线路发生接地故障时，铺七1#线路零序电流3I0=5.57A。据此我们可以从理论上计算出铺上七里沟两侧3U0的电压差值。
△U1=铺七线路零序阻抗×通过铺七线路的零序电流，即
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公式中：0.76为铺七线路零序阻抗标幺值。5.57A为铺七线路零序电流有名值。600/5为铺七1#线路CT变比。7530、300为零序电流、电压基准值。
由LFP-901A/902A保护动作报告的波形图测量：铺上3U0=10.86V,七里沟3U0=11.23V，铺上七里沟两侧3U0的电压差值△U2=U0铺上-七里沟零序电压：△U2=10.86V-（-11.23V）=22.09V
所以有，△U1≈△U2。
计算值和测量值基本相等，说明利用已知的故障数据，从理论上能够证明铺上和七里沟站两侧3U0确实反相。这就可以排除保护装置外部回路错误，说明铺上和七里沟站两侧保护电流、电压接线极性没有问题。也进一步排除了保护装置本身存在问题地可能性。因为对于铺上和七里沟站两侧，由于3I0、3U0反相，所以根据零序功率方向元件根据动作原理，自然判断为正方向区内故障，保护装置动作是正确的。
三、故障原因分析
从以上分析可以看出，铺七I#线路在区外发生接地故障时，线路两侧3U0反相是分析此次保护动作的关键，而造成线路两侧3U0反相的原因是因为相邻线路零序互感的影响。
故障线路500KV神大I#线路和220KV铺七I#线路的线路走向平行，且距离很近（铺七I#线路全长42.75KM，从37#-118#杆共29KM与神大I#线平行，平均线间距70M，线间距最短50M）。两条线路之间存在互感耦合。当神大I#线路发生接地故障时，神大I#线路零序电流在平行线路铺七I#线路上产生纵向零序互感电势。该电势的存在，影响了铺七I#线路的纵向对地电压，但不影响线路横向故障量。因而，铺上、七里沟两侧电压变化不大，但零序电压变化很大。
因为上述原因，当神大I#线路发生接地故障时，铺七I#线路铺上、七里沟两侧3I0 与3U0相位相反，两侧零序方向元件都判断是正方向区内发生故障。七里沟侧283开关LFP-901A、LFP-902A保护装置，零序正方向元件F0+，方向比较过流I0F元件同时动作，且反方向元件F0-不动作，同时收到通道信号10MS。所以方向保护停讯。同时对侧保护停讯，且相电流差突变量元件选出故障相为A相，所以保护动作出口，跳283开关A相。重合后，又有相同的故障，所以保护不经选相直接出口三跳。
由于铺上侧LFP-901A、LFP-902A保护装置相电流差突变量元件没有选出故障相，所以保护装置没有动作出口。
四、结论及解决措施。
在方向纵联保护中采用零序方向元件，必须注意相邻平行线路中零序电流产生互感的问题。为保证比较线路两端零序功率方向的纵联保护不误动，可以提高方向比较过流I0F元件的定值，使其躲过可能出现的最大零序不平衡电流。延伸来看，在并行线路建设设计过程中，也应考虑到互感的相互作用，特别是在日益精尖的微机保护性能配置及整定计算过程中，也应就本课题引出的一些问题进行分析参考，以便进一步完善。
