单电源的110kV线路上发生单相接地短路时，负荷侧微机保护配置上要求接地距离元件不出口，为满足该保护配置可以通过保护装置启动元件的闭锁功能和退出保护来实现。现在110kV变电站已实行无人值班，如果在此运行方式下用退出保护的方法来防止断路器跳闸，势必降低了运行的灵活性，反之断路器跳闸，势必增加了运行人员处理事故的复杂性。因而比较有效和可行的方法是通过保护装置启动元件的闭锁功能来实现，但由于各保护装置生产厂家采用的闭锁方法不同，在实际运行中有些保护装置还是出现断路器跳闸。为找出保护装置出口的原因，并采取相应的补救措施，我们有必要对发生接地故障时负荷侧保护装置感受的电气量进行分析，为此我们委托烟台东方电子有限公司的刘世明博士进行系统仿真，具体仿真情况我们将作详细分析。

1 仿真情况简介
　　仿真工具采用的是SIMULINK 中的POWER SYSTEM 工具箱，建立了一个单端无穷大电源经输电线路向负荷供电的简单仿真系统。由于没有现场的参数可以利用，因此这里借用的是工具箱中一个现成的超高压输电系统，系统电压为735kV， 所有参数也符合735kV 系统要求。线路长度200kM ，在线路中点A 相加入一个故障点，模拟A 相电弧接地故障。仿真开始后4周波故障发生。
　　仿真结果中分别显示出了三相电压波形和三相电流波形。横坐标是周波数，从图中对应数据可以看出，故障发生在第4周波。纵坐标是标幺值，基准电压是系统额定电压，基准功率是100MVA ，由此可以确定电流的标幺基准。以下分别介绍在各种情况下的仿真结果及分析。
1.1 输电线直接向负荷供电的情况
　　输电线路直接向负荷供电，不考虑降压变压器。仿真系统简图请参见的附图1所示，仿真分析结果见下图1。
　　从图中可以看出，故障后电压电流都降为零。这也是我们通常考虑的故障时负荷端的情况。
　　即使在这种情况下，由于零序电流很大，单相距离继电器中引入了零序电流补偿—即Za = Ua/ (Ia + k 3 I 0) . 因此负荷侧的距离继电器仍然能够正确测距、正确动作。

1.2 经中性点接地降压变压器向负荷供电的情况
　　一般地，高压线路都要经过降压变压器向负荷供电。仿真系统图请参见附图2的系统简图。图中变压器将735kV 电压将到66kV，再向负荷供电。通过设置变压器的连接方式，可以模拟Y/ -11 不接地变压器和Yg/ -11 接地变压器。这里首先模拟接地变压器的情况。图2 是对应的仿真结果波形图。

　　从图中可以看到在这种情况下，故障后A 相电压下降而电流不为零，反而有很大的值。这种情况可以分析如下:
　　如果忽略负荷电流，由于负荷是对称的，可以认为负荷侧的正序、负序阻抗。
　　但是，由于变压器的中性点接地，因此负荷这一侧的零序阻抗较小。因此在发生接地故障时，负荷侧的负序、正序电流等于零（忽略负荷电流），因而只流过零序电流。（可以参见朱声石老师《高压电网继电保护原理与技术》第二版第162 页最后一段）。根据线路两侧的零序阻抗的大小，零序电流在两侧分配情况不同。
　　在本仿真系统中，变压器和系统侧的零序电抗都很小，因此分得的零序电流都相当大。从上面负荷侧电流波形图可以看出，三相电流完全一样也就是只有零序电流，并且数值相当大。
　　这种现象在进行装置RTDS 动模实验时，实测录波数据也记录了这种现象。在这种条件下，A 相保护装置当然完全可以正确测量、正确动作。并且在这种情况下，即使距离保护增加了相电流门槛，也不能闭锁住（如果分配到的零序电流足够大）。
1.3 经中性点不接地降压变压器向负荷供电的情况
　　在与上例相同的系统中，设置变压器中性点不接地，可以模拟负荷侧不接地的情况。仿真结果如下图3.

　　与中性点接地变压器不同，由于负荷侧没有零序回路，因此如果忽略负荷电流，则故障后负荷侧是没有故障电流的。图中的电流波形图中，电流与图2中的电流相比，完全可以忽略。
　　但是，如果考虑负荷电流，则可以注意到，此时A 相的电流还是不等于零。
　　这一点也可以理解: 由于变压器中性点不接地，因此负荷侧没有零序回路，显然不可能有零序电流。因此三相必须满足电流和等于零的条件，因此A 相的电流一般不等于零，而是有一定的值，满足在负荷电流中零序电流等于零的条件。

2 仿真结果分析
　因此，发生接地故障后，负荷侧故障相电流的情况与系统中零序阻抗的分布有很大关系，不能一概而论认为故障相电流一定等于零。定量的分析中，需要分别在三个序网图中，计算出序分量，再合成三相的相电流、相电压。

3 结论及措施
　　从仿真结果分析可知，无论输电线路采用何种方式向负荷供电，当线路发生接地故障时，负荷侧的距离继电器仍然可能正确测距、正确动作。特别是通过降压变压器向负荷供电时，接地故障相的电流一般不等于零，而是有一定的值，在这种情况下，距离保护可以增加相电流门槛进行闭锁，如果分配到的零序电流足够大，距离保护则会正确测距、正确动作。
鹤山电网的110kV网络都是单侧电源辐射型接线方式，负荷侧都是中性点不接地降压变压器向负荷供电。针对现场运行的实际需要，我们在进行保护装置选型时，都要求保护装置必须配置，反映相电流突变量或工频变化量的过流继电器以及零序继电器，作为保护装置的启动元件。当满足以上任一条件才启动保护，进入故障处理程序，因而设定合适的电流门槛值，就能满足运行的需要。我们正在运行的南瑞系统公司的LFP-941A型保护装置和烟台东方电子有限公司的DF3220型保护装置，都具备上述功能，实际运行效果良好。对于出现电流闭锁不住，造成跳闸的情况，我们认为可以通过重合闸来补救，此时重合闸方式应设为无检定方式。⊙

附图1

附图2