摘　要：探討了變壓器零序過流保護整定計算中可能出現(xiàn)的零序電流反向問題，分析了其產(chǎn)生機理及其對保護的影響，并在此基礎(chǔ)上對常用的變壓器零序過流保護整定方法進行了改進，計及反向零序電流的影響，滿足保護選擇性的要求，同時將改進后的變壓器零序過流保護整定方法成功運用于開發(fā)的變壓器保護整定計算程序中。
　　關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；變壓器;零序過流保護；零序電流反向
0引言
　　變壓器接地故障后備保護作為變壓器繞組、引線、相鄰元件接地故障的后備保護，對中性點直接接地的普通變壓器接地保護可由兩段式零序過電流保護構(gòu)成，若高中壓側(cè)均直接接地，高中壓側(cè)均應(yīng)裝設(shè)零序方向過電流保護，方向指向本側(cè)母線；對中性點可能接地或不接地運行的變壓器，應(yīng)配置兩種接地保護，一種接地保護用于變壓器中性點接地運行狀態(tài)，通常采用2段式零序過流保護，另一種接地保護用于變壓器中性點不接地運行狀態(tài)，這種保護的配置與變壓器的中性點絕緣水平、過電壓保護方式以及并聯(lián)運行的變壓器臺數(shù)有關(guān)，多為零序過電壓保護和零序電流電壓保護。因此，零序過電流保護是變壓器接地故障后備保護的主要形式。
　　規(guī)程［1］規(guī)定，i段零序過電流保護的動作電流應(yīng)與被保護側(cè)母線上出線的零序保護i段或快速主保護相配合，當(dāng)有選擇性要求時，應(yīng)增設(shè)零序方向元件。一般情況下，校核動作電流是否能躲過對側(cè)母線發(fā)生接地故障時流過保護的最大零序電流，以確定是否需要增設(shè)零序方向元件。ii段零序過電流保護的動作電流應(yīng)與相鄰線路零序電流保護的后備段配合。
　　但是，實際整定計算在校核對側(cè)母線接地故障流過保護的最大零序電流時，往往忽略了反向零序電流的出現(xiàn)及其影響。對于零序方向保護，當(dāng)發(fā)生區(qū)外接地故障時，流過保護的零序電流的方向與保護正向相同時，稱該零序電流為反向零序電流，這一現(xiàn)象也相應(yīng)地稱為零序電流反向。在實際系統(tǒng)中，若變電站具備兩臺及以上的三繞組或自耦變壓器，由于變壓器參數(shù)的不一致或接地方式的不一致，可能出現(xiàn)零序電流反向。這時，若保護動作電流無法躲過該反向零序電流，保護將存在誤動的隱患。
　　目前，零序電流反向問題還未給予相應(yīng)的關(guān)注，在相關(guān)文獻和資料中少有提及，規(guī)程中也未對反向零序電流的處理方法做出明確的規(guī)定。因此，本文在分析零序電流反向問題機理的基礎(chǔ)上對變壓器零序過電流保護的一般整定計算方法提出了相應(yīng)的改進方法，以處理零序電流反向問題，滿足保護選擇性的要求，并已將該改進整定方法運用于開發(fā)的變壓器保護整定計算系統(tǒng)中。
1零序電流反向問題研究
　　零序電流反向按產(chǎn)生機理主要可分為由變壓器接地方式不一致和由變壓器參數(shù)不一致引起的兩類，但產(chǎn)生反向零序電流可能是兩者共同作用的結(jié)果。下面對兩類問題分別加以分析，并簡要論述零序電流反向?qū)ΡＷo的影響。
1.1變壓器接地方式不一致引起的零序電流反向
　　一般規(guī)定當(dāng)變電站的變壓器多于一臺時，應(yīng)將部分變壓器的中性點接地，以保持變壓器中性點接地數(shù)目不變，從而保持零序電流的分布基本不變，因此可能由于變電站內(nèi)變壓器接地方式的不一致，而導(dǎo)致零序反向電流的出現(xiàn)。

由于變壓器接地方式不一致而出現(xiàn)反向零序電流的一種典型情況。t1和t2為同一變電站內(nèi)的兩臺三繞組變壓器，按照規(guī)定，t1為y/y0/△接法，t2為y0/y0/△接法，t1的110 kv側(cè)零序方向保護b1為待整定保護。當(dāng)保護對側(cè)母線a上發(fā)生接地故障時，零序電流由故障點經(jīng)t2和t1的中、低壓繞組入地，因此將會出現(xiàn)如圖所示的反向零序電流irev，該反向零序電流與保護b1和b4的動作電流方向相同。
1.2變壓器參數(shù)不一致引起的零序電流反向
　　變電站內(nèi)的多臺三繞組變壓器或自耦變壓器即使在接地方式相同時，也可能由于變壓器參數(shù)的不一致而出現(xiàn)反向零序電流。變電站有三臺三繞組變壓器t1~t3并聯(lián)運行，其中t1和t2為y0/y0/△接法，t3為y/y0/△接法，由于歷史的原因t1和t2參數(shù)不一致，t1的110 kv側(cè)零序方向保護b1為待整定保護。

　　當(dāng)保護對側(cè)220 kv母線發(fā)生接地故障時，其中y1為110 kv母線左側(cè)系統(tǒng)等效零序?qū)Ъ{，y2為220kv母線右側(cè)系統(tǒng)等效零序?qū)Ъ{，y11~y13分別為t1高、中、低壓繞組的零序?qū)Ъ{，y21~y23分別為t2高、中、低壓繞組的零序?qū)Ъ{，y3為t3中、低壓繞組的零序?qū)Ъ{�？梢宰C明當(dāng)滿足式(1)時，將出現(xiàn)反向零序電流irev。
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1.3零序電流反向?qū)ΡＷo的影響
　　變壓器零序方向保護作為被保護母線上出線接地故障的后備保護，在正常情況下，保護可以躲過對側(cè)母線接地故障時流過保護的零序電流或故障電流方向與保護正向相反，故保護不存在誤動的可能性。但是，在零序電流反向時，由于反向零序電流與整定保護及其對側(cè)保護方向相同，因此若保護無法躲過該反向零序電流，則當(dāng)對側(cè)母線上出線發(fā)生接地故障時，保護存在越級動作的隱患，從而失去后備保護的選擇性。
　并聯(lián)三繞組變壓器t1和t2高、中壓側(cè)零序方向保護的正向如圖所示，b1為待整定保護。設(shè)b1的動作電流