局部同塔输电线路的零序电流保护的影响因素及对策

李 斌 ，戴冬康 ，廖惠琴 ，姜宪国 ，杜丁香 ，李仲青 ，贺家李

（1.天津大学 智能电网教育部重点实验室，天津 300072；2.中国电力科学研究院，北京 100192）

0 引言

由于土地资源日益紧张，输电网络建设成本越来越高，如何能在满足可靠性要求的基础上提高单位线路走廊宽度下的输电能力及降低电力建设投资，成为国内外电网共同追求的目标，因此同塔输电线路被大量采用［1-2］。但同塔输电线路的架设也不可避免地引入了一些新的问题，例如线路不平衡度的影响、相间互感对继电保护可靠性和选择性的影响等。在此问题上，国内外学者进行了深入的研究。

文献［3］对超高压同塔双回线零序方向纵联保护误动案例进行了分析，指出双回线外部相间不接地故障时，双回线内部的零序环流是造成误动作的根本原因，并提出增加负序方向元件和工频故障分量的方向元件作为改进措施。文献［4］分析了同塔双回线不同运行方式对接地距离保护测量阻抗的影响，提出了一种新的零序补偿系数修正方法。文献［5］对双回线保护及重合闸技术进行了系统综述并指出应用中存在的问题。文献［6］提出了电流平衡式的双回线横差保护，在避免数据交换与同步的基础上提高了保护的灵敏性。文献［7］分析了同塔多回线在不同运行方式下零序电流补偿系数及其对接地距离保护测量阻抗的影响，提出了整定零序电路补偿系数的方法。文献［8］通过选取不同的同塔四回线相模变化矩阵，利用变化后的各模量形成电流差动保护。此模量电流差动保护可以直接在模量下进行电容电流补偿，计算简单，且能对单相接地故障实现选相。文献［9］指出架设在同一出线走廊的平行双回线及相邻线路之间存在零序互感，平行双回线会产生零序循环电流，在相邻线路发生接地故障时该电流会造成电路平衡电流保护误动。

由于多种因素的影响，工程实际中还大量存在局部同塔线路的情况。局部同塔是同塔输电线路中的一种特殊架设方式。局部同塔输电线路与常见的完全同塔输电线路相比，存在着相同的问题：由于零序互感的存在，发生故障时保护安装处测量的零序电流会产生变化，零序电流的变化使得保护不能真实反映故障位置，造成保护的误判从而导致保护的拒动或误动。局部同塔还因其特殊性，有着不同的故障特性，文献［10］给出了局部同塔双回线一回线故障时，由于零序互感及双回线闭合环网的存在致使双回线某侧开关跳闸的相关案例。对于局部同塔双回输电线，其零序电流保护的整定值计算并未考虑零序互感的影响，所以零序电流的测量会产生偏差［11-12］，导致零序电流保护不能真实反映故障位置，从而引起保护的误动或拒动。

本文分析了局部同塔输电线路的多种架设方式，根据不同架设方式的特征得到了局部同塔输电线路的等值电路；并对比研究了局部同塔、完全不同塔输电线路和完全同塔输电线路发生单相接地故障时的故障特征。另外，通过理论分析和仿真验证得出局部同塔输电线路的故障回线零序电流受双回线间距离、非故障线路长度和系统阻抗等因素的影响。在此基础上，研究了局部同塔架设方式对零序电流保护的影响，并提出了相应的改进措施。

1 局部同塔输电线路架设方式及等值电路

完全不同塔双回线路的两回线之间可以忽略互感的存在，即不同塔的双回输电线路可以看作2条单回线处理。而单回输电线路因线路不换位等原因引起的不对称和不平衡电流问题已有很多研究成果［15-16］，本文不再赘述。

完全同塔和局部输电线路的架设方式见图1。

图1（a）为两端共母线的完全同塔输电线路示意图，双回线两端可能共母线，也可能不共母线。图中虚线表示双回线两端母线的连接关系。这里以两端共母线为例进行分析，忽略两回线的电阻，每回线的零序电压和零序电流的关系可以表示为：

图1 完全同塔及局部同塔输电线路的架设方式示意图Fig.1 Schematic diagram of erection modes for power transmission lines partially and totally on same tower

其中，ΔUⅠ0、ΔUⅡ0分别为Ⅰ、Ⅱ回线的零序电压；XⅠ0、XⅡ0分别为Ⅰ、Ⅱ回线的零序阻抗；Xm0为两回线间的零序互感阻抗；IⅠ0、IⅡ0分别为流过Ⅰ、Ⅱ回线的零序电流。

将式（1）、（2）变形可得零序电压和双回线零序电流的关系如式（3）、（4）所示：

由式（3）、（4）可得同塔双回线零序等效电路如图2所示。对于完全同塔输电线路在其他运行方式下的零序等效网络本文将不再讨论。

图2 完全同塔输电线路的零序等效电路Fig.2 Zero-sequence equivalent circuit of power transmission lines totally on same tower

局部同塔是同塔输电线路中的一种特殊架设方式。局部同塔可以理解为双回输电线路在一部分线路同塔，在另外一部分线路不同塔。局部同塔输电线路大致可以分为以下3种类型。

类型1：局部同塔线路两端共母线，线路的两端同塔架设，线路的中间不同塔架设，如图1（b）所示。

类型2：局部同塔线路两端不共母线，中间有一部分线路同塔架设，如图1（c）所示。

类型3：局部同塔线路一端共母线，两回线同塔一段距离之后分开，另一端不共母线，局部同塔架设方式如图1（d）所示。

事实上，图1（b）所示的局部同塔架设类型1完全可由图1（d）所示的类型3组合构成。当故障发生在图1（b）所示线路的同塔部分或不同塔部分时，均可以将没有发生故障的局部同塔线路用图2所示的集中参数等效电路进行等效。因此，局部同塔的类型1和类型3具有类似的故障分析方法，只需分析其中一种类型即可。

对于图1（c）所示的同塔类型2，由于双回线路两端不共母线，其故障分析比较简单。当故障发生在同塔部分时，零序电流从故障点流向两端母线，在非故障线路上产生的零序互感电压极性相反，因此非故障线路上的零序电流大小和方向取决于故障点位置和互感大小等，该故障特征类似于图1（a）所示的完全同塔线路。当故障发生在不同塔部分的某一回线上时，流经本回线的零序电流将在非故障线路上产生一致方向的纵向零序互感电压。在该零序电压作用下，非故障线路流过的零序电流将比故障发生在同塔线路段内更为严重，应对接地保护的整定计算值予以考虑。

通过以上分析可知，局部同塔类型3是最具典型代表性的局部同塔双回线架设方式，本文以图1（d）所示的局部同塔类型3为例对其零序电流保护进行深入分析。

2 局部同塔、完全不同塔及完全同塔输电线路的接地故障特征

本文针对完全不同塔、局部同塔和完全同塔输电线路发生单相接地故障时的零序电流特征进行分析研究，局部同塔输电线路示意图如图3所示。

图3中，线路SD为局部同塔线路的同塔部分，线路DN、DP为局部同塔线路的不同塔部分；系统电压等级为1 000 kV，系统正序、零序阻抗分别为0.001+j49.34 Ω、0.001+j46.03 Ω，同塔输电线路采用鼓型架设方式，塔高54 m，两回线间距30 m；单回输电线路采用三角型架设方式，塔高30 m，相邻两相的水平距离为10 m，单位长度的线路零序自阻抗zⅠ0=zⅡ0=1.889×10-4+j6.832×10-4Ω，单位长度的零序互感阻抗为 zm0=1.757×10-4+j3.652×10-4Ω，输电线路采用八分裂导线8×LGJ-630／45，分裂间距为 0.4m；地线型号为LBGJ－240－20AC。

图3 局部同塔输电线路示意图Fig.3 Schematic diagram of power transmission lines partially on same tower

对于完全不同塔、局部同塔和完全同塔输电线路，当双回线中的一条线路发生单相接地故障时，其零序电流的分布和计算都是不同的。为了突出局部同塔输电线路对零序电流保护的影响，下面将局部同塔线路和完全不同塔线路、完全同塔线路进行对比分析。

2.1 完全不同塔输电线路发生接地故障时的零序电流分布

对于完全不同塔的双回输电线路而言，可以认为线路Ⅰ与线路Ⅱ之间没有互感。当Ⅰ回线的区内k点发生单相接地故障时，整个系统的零序电流的分布如图4所示。图中，QF1—QF4为断路器；ZS0为母线S侧系统零序阻抗，ZP0、ZN0分别为母线P侧和N侧的零序负荷阻抗；ZⅠ0、ZⅡ0分别为线路Ⅰ、Ⅱ的零序自阻抗，Zm0为两回线之间的零序互感阻抗；α为故障点到母线S的距离lSk′占故障线路总长lSN的百分比；IⅠ0、IⅡ0、IS0分别为不同塔双回线系统中母线S流向线路Ⅰ、线路Ⅱ和系统侧的零序电流；Uk0为故障点k的零序电压。

图4 完全不同塔输电线路发生I回线接地故障时的零序网络Fig.4 Zero-sequence network of power transmission lines on different towers when Line I has a grounding fault

令Z′Ⅱ0=ZⅡ0+ZP0，根据基尔霍夫电流定律和S处的零序电压得：

化简式（5）得：

列出故障点k的零序电压方程为：

将式（6）代入式（7）中得：

由式（6）可知，完全不同塔输电线路的零序电流之比 F1的模值 F1小于 1，即F1取决于ZS0与Z′Ⅱ0，当架设参数确定后F1为定值，所以当故障发生在线路SN（见图4）内的任何位置时，非故障回线零序电流与故障回线零序电流的模值的比值是一定的且比值小于1，这也就意味着完全不同塔输电线路的一回线发生故障时非故障线路零序电流始终小于故障线路零序电流。

2.2 完全同塔输电线路发生接地故障时的零序电流分布

完全同塔线路的Ⅰ回线k′点发生单相接地故障时，整个系统的零序电流分布如图5所示。与完全不同塔输电线路不同的是，完全同塔输电线路中Ⅰ回线的k′点发生单相接地故障，故障点两侧会产生同方向的零序电流，因为零序互感的存在，故障点两侧的零序电流会在线路Ⅱ上产生如图5中所示的互感零序电压 U0、U′0（虚线表示）。

图5 完全同塔输电线路发生I回线接地故障时的零序网络Fig.5 Zero-sequence network of power transmission lines totally on same tower when Line I has a grounding fault

图中，I′Ⅰ0、I′Ⅱ0、I′S0分别为完全同塔输电系统中由母线S流向线路Ⅰ、线路Ⅱ和系统侧的零序电流；I′N0为母线N流向线路Ⅰ的零序电流；k′点为故障点，其他参数的定义与图4相同。

已有文献指出，完全同塔输电线路Ⅰ回线的k′点发生单相接地故障的情况下，当故障点k′从母线S向母线N移动时，非故障线路的零序电流I′Ⅱ0与故障点电流Ik′0的模值比值会单调增加，而故障线路零序电流I′Ⅰ0与故障点电流Ik′0的模值比值将单调减小［11］。事实上，对于完全同塔输电线路一回线故障，故障点两侧零序电流I′Ⅰ0、I′N0会在相邻线路感应出方向相反的零序电压U0、U′0，零序电压的大小与故障回线流过的零序电流和两回线之间的零序互感阻抗有关。k′点发生单相接地故障时，其两侧的零序电流大小与系统参数和故障位置有关，为简化分析，假定k′点两侧系统参数相同，因此当故障点k′位于线路Ⅰ中点时，故障点两侧的零序电流相等且两回线之间的零序互感相等，此时U0、U′0可以完全抵消，非故障回线将不受零序互感影响；当故障点k′由线路Ⅰ的中点向母线N移动时，零序电流I′Ⅰ0将会减小但是故障点左侧线路（Sk′段）与相邻线路之间的零序互感阻抗将会增大，因此零序互感电压U′0可能增大也可能减小，定量分析比较困难，考虑故障最严重情况即线路末端发生故障，此时非故障线路只受到来自一个方向的零序互感影响，其情况与局部同塔输电线路一致。

此外因为零序互感的存在，完全同塔输电线路故障回线零序电流将受到非故障线路零序电流的影响。以图5所示模型进行分析，设定S端、N端系统阻抗相等，两回线的零序自阻抗相同，由以上分析可知当故障点k′位于线路Ⅰ的中点时，非故障线路零序电流将不受零序互感影响，并且由于系统的对称性，此时非故障线路零序电流为零，所以故障回线将不受非故障线路的影响；当故障点k′位于线路Ⅰ末端时，非故障线路只受到来自一个方向的零序互感影响，与完全不同塔情况相比，非故障线路零序电流将变大，所以完全同塔输电线路的故障线路零序电流比完全不同塔输电线路的故障线路零序电流大。为定量分析最严重情况下两回线零序电流变化，有必要深入研究局部同塔线路接地故障时的零序电流分布。

2.3 局部同塔输电线路发生接地故障时的零序电流分布

局部同塔输电线路的Ⅰ回线发生单相接地故障时，整个系统的零序电流分布如图6所示。图中，Z′m0为局部同塔输电线路同塔部分两回线之间的零序互感阻抗（即SD段零序互感阻抗）；Z″m0为母线S到故障点ki（i=1，2）的零序互感阻抗；I″Ⅰ0、I″Ⅱ0、I″S0分别为局部同塔输电系统中母线S流向线路Ⅰ、线路Ⅱ和系统侧的零序电流；I″k0、I″N0分别为故障点零序电流和由母线N流向故障点的零序电流。

当故障发生在局部同塔输电线路的同塔部分，即k1点时，故障点至保护安装处的零序互感Z″m0与整个同塔部分的互感Z′m0之间的关系可用下式表示：

其中，lSk1、lSD、lSN分别为母线S到故障点、同塔末端和母线N端的长度；α为故障点到母线S的距离占故障线路总长的百分比，即α=（lSk1／lSN）×100%；c 为同塔长度占输电线路总长的百分比，即c=（lSD／lSN）×100%。

图6 局部同塔输电线路的同塔部分发生接地故障时的零序网络Fig.6 Zero-sequence network of power transmission lines partially on same tower when line on shared tower has a grounding fault

由式（9）可知，当故障发生在同塔部分时，Z″m0随故障距离变化而变化。此时，lSk1

（1）故障发生在局部同塔双回线的同塔部分。

当故障发生在k1点时，故障点两侧的零序电流关系为：

其中，β1=I″Ⅰ0／I″k0、β2=I″N0／I″k0为零序电流分支系数。

根据基尔霍夫电流定律和S处的零序电压得：

列出故障点k1的零序电压方程：

由式（11）和式（12）可得：

则由式（8）和（13）可以得出在完全不同塔和局部同塔2种架设情况下，双回输电线路发生故障时的零序电流关系（即I″Ⅰ0与IⅠ0之间的关系）为：

（2）故障发生在局部同塔双回线的不同塔部分。

当故障发生在 k2点时有 Z′m0=Z″m0，式（11）可写成如下形式：

利用上述推导过程可得此时双回输电线路在完全不同塔和局部同塔2种架设情况下，发生故障时的零序电流关系为：

由式（14）、（16）可得局部同塔双回输电线路在同塔部分和非同塔部分发生故障时，其故障回线的零序电流I″Ⅰ0与完全不同塔情况下故障回线零序电流 IⅠ0的关系式不同。

显然，局部同塔与完全不同塔输电线路的零序电流之间的关系与Z′m0、Z′Ⅱ0、ZS0有关。假定Z′m0、Z′Ⅱ0、ZS0阻抗角近似相等。事实上，各个阻抗之间满足以下关系：

将式（17）代入式（14）、（16）得，则可知，这表明局部同塔输电线路发生单相接地故障时故障线路产生的零序电流要比完全不同塔输电线路故障时故障线路零序电流大，这就有可能导致当线路发生区外故障时保护误动。

2.4 零序电流保护误动影响因素分析及改进方案

由式（14）可得，当故障发生在 k1点且参数 Z′m0、Z′Ⅱ0、ZS0为定值时，局部同塔输电线路与完全不同塔输电线路故障回线零序电流的比值随着α的增大呈近似线性增加。这就意味着当完全不同塔输电线路和局部同塔输电线路k1点发生相同类型的故障时，故障位置越靠近同塔末端（即α／c越接近于1），完全不同塔输电线路故障回路的零序电流与局部同塔输电线路故障回路的零序电流差别越大，当故障发生在局部同塔输电线路同塔末端时差别达到最大。

当故障发生在k2点时，由式（16）可知是α的单调递减函数，于是是α的单调增递函数。这就意味着当完全不同塔输电线路和局部同塔输电线路k2点发生相同类型的故障时，故障位置距离同塔末端越远（即α越大），完全不同塔输电线路故障回路的零序电流与局部同塔输电线路故障回路的零序电流差别越小（即越大），则故障发生在局部同塔输电线路同塔末端时两零序电流差别最大。

综上所述，当局部同塔输电线路发生单相接地故障时，故障位置处于局部同塔输电线路同塔末端会造成完全不同塔输电线路故障回路的零序电流与局部同塔输电线路故障回路的零序电流差别最大（即最小），这就意味着零序电流保护测量偏差将会达到最大值，最容易引起零序电流保护的误动，因此保护整定值需要依据此时的偏差值进行修正。

以上讨论了故障位置对局部同塔输电线路故障回线零序电流保护的影响，下面分析改变局部同塔输电线路同塔长度对零序电流保护的影响。

当故障发生在局部同塔输电线路同塔末端时，Z′m0、αZⅠ0的值将随着同塔长度的增长线性增加，将式（16）中 ε 的分子、分母同时除以 Z′m0，可以看出将随着同塔长度的增加而减小。这就意味着当局部同塔输电线路的同塔部分长度增加时，完全不同塔输电线路故障回路的零序电流与局部同塔输电线路故障回路的零序电流差别会变大。当同塔部分的长度等于双回线路全长时，两零序电流的差别达到最大，零序电流保护测量偏差将会达到最大值，因此零序电流保护的整定值需要根据局部同塔输电线路同塔部分的长度进行修正。

另外从式（14）和（16）可知，当输电线路发生区内故障时，其架设参数也会影响局部同塔和完全不同塔输电线路故障回线的零序电流的比值。例如通过减小局部同塔双回线之间的架设距离来增大Z′m0，或者缩短局部同塔输电线路非故障线路长度使ZⅡ′0变小，都将使完全不同塔输电线路故障回路的零序电流与局部同塔输电线路故障回路的零序电流差别变大，导致零序电流保护更容易误动。

通过以上分析可知，对于局部同塔输电线路，当接地故障发生在同塔末端时零序互感会对保护产生最严重的影响。因此局部同塔输电线路零序电流保护的整定计算可以采用考虑零序互感之后的零序电流测量量作为整定值，将同塔末端故障时的信息量作为边界条件，即：

其中，γ′为同塔末端故障，即α＝c时，γ的取值。

高压输电线路一般采用零序电流Ⅰ段和Ⅱ段保护作为主保护，零序过电流保护作为后备保护。根据零序电流Ⅰ段（速断）保护整定原则，即躲开下级出口处故障时出现的最大零序电流，引入可靠系数Krel（一般取为 1.2～1.3）。 因此对于局部同塔输电线路零序电流Ⅰ段保护，其最大零序电流可以通过将完全不同塔输电线路下级出口故障时的最大零序电流（IⅠ0）除以γ′得到（即I″Ⅰ0），于是局部同塔输电线路零序电流Ⅰ段保护的整定值为：

因此，对于局部同塔输电线路，当其Ⅰ回线发生单相接地故障时，零序互感的存在将使局部同塔双回输电线的两回线的零序电流增加，这就可能导致线路零序电流保护的误动作。为了减小误动作的可能性，提出对于局部同塔输电线路的零序电流保护的整定应该采用考虑零序互感之后的零序电流测量量作为整定值，新整定值如式（19）所示。另外对于超高压双回输电线路，当线路同塔部分的双回线之间的零序互感阻抗约为每回线零序自阻抗的70%时，此时零序互感影响更为严重，下面结合工程实践中的参数对局部同塔输电线路在不同情况下的故障特征进行仿真。

3 仿真验证

3.1 局部同塔线路故障位置对故障线路零序电流影响的仿真

定量分析完全不同塔输电线路与局部同塔输电线路发生接地故障时零序电流的变化。

定义零序电流偏差为：

利用PSCAD搭建仿真模型。局部同塔输电线路模型参数如图3所示，完全不同塔输电线路模型参数采用图3中非同塔部分线路的参数。图3中k点发生A相接地故障，同塔部分的双回输电线路各回线理想换位，非同塔部分的输电线路理想换位，线路SN、SP长度均为100 km，SD长度为60 km。

对于发生在局部同塔输电线路同塔部分的故障，当故障位置距离母线S端分别为20 km、40 km、60 km时，完全不同塔与局部同塔输电线路故障回线零序电流的变化仿真结果如表1所示。

表1 同塔部分的不同位置发生故障时，局部同塔输电线路的零序电流误差Table 1 Difference of zero-sequence current of power transmission lines between partially and none on same tower for different fault locations of line on shared tower

从表1可以看出，当故障位置靠近同塔线路末端时，局部同塔与完全不同塔输电线路故障回线零序电流偏差逐渐变大。

对于发生在局部同塔输电线路非同塔部分的故障，当故障位置距离母线S端分别为60 km、75 km、85 km时，完全不同塔与局部同塔输电线路故障回线零序电流的变化仿真结果如表2所示。

表2 不同塔的不同位置发生故障时，局部同塔输电线路的零序电流误差Table 2 Difference of zero-sequence current of power transmission lines between partially and none on same tower for different fault locations of line on separate tower

从表2可以看出，当故障位置远离同塔末端时，局部同塔与完全不同塔输电线路故障回线零序电流偏差逐渐变小。

3.2 局部同塔线路同塔长度对故障线路零序电流影响的仿真

当故障发生在局部同塔输电线路的同塔末端时，设定同塔部分的线路长度以10 km为梯度从20 km变化到80 km，仿真模型如图3所示，观察完全不同塔与局部同塔输电线路故障回线零序电流差别大小的变化（即式（16）中γ的模值变化）。

图7为由式（16）计算得到的与仿真得到的随同塔长度变化的曲线。从图中可以看出计算得到的与仿真结果差别不大。此外，当局部同塔输电线路的同塔线路长度增长时，逐渐变小，完全不同塔输电线路故障回路的零序电流与局部同塔输电线路故障回路的零序电流差别会变大。并且基本呈线性变化，这就意味着完全不同塔与局部同塔输电线路故障回线零序电流的模值比值与同塔长度成正比。

图7 同塔线路长度不同时，局部同塔输电线路的γ的模值Fig.7 Curve ofvs.length of line on shared tower for power transmission lines partially on same tower

3.3 新整定值的可靠性仿真与理论验证

为了验证新整定值的可靠性，设定零序电流Ⅰ段保护的保护范围为线路全长的80%。未改进前的整定值与新整定值分别通过完全不同塔输电线路和局部同塔输电线路末端故障时测量的最大零序电流与可靠系数的乘积得到。仿真时设定局部同塔输电线路的同塔部分长50 km，局部同塔与完全不同塔输电线路总长均为100 km。对完全不同塔和局部同塔输电线路在距离母线S不同位置处，发生单相接地故障时的故障回线零序电流变化进行仿真，结果见图8。

图8 零序电流速断保护的整定Fig.8 Setting of zero-sequence instantaneous overcurrent protection

图8中，曲线1、2分别为不同故障位置下，局部同塔与完全不同塔输电线路的故障回线零序电流；曲线3、4分别为新整定值的理论计算值和仿真值；曲线5为未改进之前的整定值。从图8可以看出，如果局部同塔输电线路采用未改进前的整定值，线路末端（保护范围之外）发生故障时，保护安装处测量的电流将超过整定值从而引起保护误动，而采用新的整定值后保护能够可靠不误动，从而验证了新整定值的可靠性，此外通过比较曲线3、4还可以得出理论计算的整定值与仿真结果偏差较小。

根据对式（14）、（16）的分析可知，当局部同塔输电线路同塔部分发生故障时，随着故障点靠近同塔末端，将近似线性变小；当故障点位于非同塔部分时，随着故障点远离同塔末端，将近似线性变大。利用图8中的仿真数据得的图形见图9。

图9 故障支路γ的模值Fig.9 Curve of vs.fault location for faulty line

由图9可以看出，局部同塔输电线路同塔与非同塔部分故障时，的变化规律与式（14）、（16）的理论分析一致。

工程实践中局部同塔输电线路广泛存在，以上研究及仿真验证表明局部同塔情况下发生接地故障时的零序电流幅值会明显大于不同塔双回输电线路和两端共母线的同塔输电线路。为了避免局部同塔线路零序电流保护的误动，必须对其零序电流保护按照式（19）进行定值折算和校验。

4 结论

本文分析了单相接地故障时局部同塔架设输电线路的故障特性，并与完全不同塔和完全同塔输电线路的故障特征进行对比。仿真结果表明：局部同塔与完全不同塔输电线路发生同种类型故障时，2种情况下故障线路零序电流差别的大小与故障位置有关：当故障发生在局部同塔输电线路同塔部分时，故障位置靠近同塔末端，该零序电流差别会变大；当故障发生在非同塔部分时，故障位置远离同塔末端，该零序电流差别会变小。这就意味着该零序电流差别会在同塔末端故障时达到最大值。另外，该零序电流差别会随着局部同塔线路输电线路同塔长度变化而变化：当故障发生在同塔线路末端时，同塔线路长度越长零序电流差别越大。该零序电流差别跟局部同塔输电线路架设参数也有关系：减小局部同塔输电线路同塔双回线之间的间距或者缩短双回线非故障线路长度都会使零序电流差别变大。

［1］龚有军，朱普轩，曾嵘.750 kV同塔同窗同相序紧凑型输电技术的可行性研究［J］. 电网技术，2008，32（13）：50-54.GONG Youjun，ZHU Puxuan，ZENG Rong.Feasibility study of two compact 750 kV circuits with same phase sequence in the same tower window［J］.Power System Technology，2008，32（13）：50-54.

［2］DAHAB A A，AMOURA F K，ABU-ELHAIJA W S.Comparison of magnetic-field distribution of noncompact and compact parallel transmission line configurations［J］.IEEE Transactions on Power Delivery，2005，2（3）：2114-2118.

［3］李斌，李学斌，丁茂生，等.同杆双回线环流对方向纵联保护的影响与改进［J］. 电力系统自动化，2011，35（8）：103-107.LI Bin，LI Xuebin，DING Maosheng，et al.Influence of circulating current in same-pole double-circuit transmission lines on directional pilot protection and its improvement［J］.Automation of Electric Power Systems，2011，35（8）：103-107.

［4］张健康，粟小华，胡勇.750 kV同塔双回线接地距离保护整定计算［J］. 电力系统自动化，2009，33（22）：102-105.ZHANG Jiankang，SU Xiaohua，HU Yong.Setting calculation of ground distance protection for 750 kV double circuit lines on the same tower［J］.Automation of Electric Power Systems，2009，33（22）：102-105.

［5］康小宁，梁振锋.同杆平行双回线路保护及自动重合闸综述［J］.继电器，2004，32（23）：72-76.KANG Xiaoning，LIANG Zhenfeng.Surveyon theprotective relaying and autoreclosure for double-circuit lines on the same pole［J］.Relay，2004，32（23）：72-76.

［6］EISSA M M，MALIK O P.A new digital directional transverse differential current protection technique［J］.IEEE Transactions on Power Delivery，1996，11（3）：1285-1291.

［7］张颖，邰能灵.同塔四回线接地距离保护的分析［J］.电力系统保护与控制，2010，38（12）：1-6.ZHANG Ying，TAI Nengling.Analysis of ground distance protection for quadruple-circuit transmission lines on the same tower［J］.Power System Protection and Control，2010，38（12）：1-6.

［8］张琦兵，邰能灵.同塔四回输电线路的模量电流差动保护［J］.电力系统保护与控制，2010，38（18）：33-43.ZHANG Qibing，TAI Nengling.Mode-current differential protection of quadruple-circuit transmission lines on the same tower［J］.Power System Protection and Control，2010，38（18）：33-43.

［9］康小宁，梁振锋，索南加乐.相邻线路零序互感对平行双回线电流平衡保护的影响及改进措施［J］. 继电器，2005，33（20）：1-4.KANG Xiaoning，LIANG Zhenfeng，SUONAN Jiale.Influence of zero-sequence mutual inductance to transverse differential current protection and approaches to the improved measures［J］.Relay，2005，33（20）：1-4.

［10］郭润生，何彩红，郅建杰.相邻线路零序互感对线路零序纵联方向保护的影响［J］. 继电器，2004，32（9）：71-73.GUO Runsheng，HE Caihong，ZHI Jianjie.Influence of zerosequence mutual inductance to pilot protection in parallel lines［J］.Relay，2004，32（9）：71-73.

［11］曾耿晖，蔡泽祥，陈桥平，等.同塔双回线路接地故障零序电流分布特性分析［J］. 电网技术，2011，35（11）：213-215.ZENG Genghui，CAI Zexiang，CHEN Qiaoping，et al.Analysis on zero sequence current distribution characteristic of grounding faults occurred in double-circuit transmission lines on the same tower［J］.Power System Technology，2011，35（11）：213-215.

［12］班连庚，王晓刚，白宏坤，等.同塔架设的220 kV／500 kV输电线路感应电流与感应电压仿真分析［J］.电网技术，2009，33（6）：46-49.BAN Liangeng，WANG Xiaogang，BAI Hongkun，et al.Simulative analysis of induced voltages and currents among multi circuit 200 kV and 500 kV transmission lines on same tower［J］.Power System Technology，2009，33（6）：46-49.

［13］丁洪发，段献忠.不换位输电线路产生的不对称问题及解决方法［J］. 电网技术，2004，28（19）：24-28.DING Hongfa，DUAN Xianzhong.Unbalance issue caused by untransposed transmission lines and its solution［J］.Power System Technology，2004，28（19）：24-28.

［14］陈锦根，徐青山，唐国庆，等.计及线路不平衡时线模解耦不完全误差的行波单端测距新方法［J］.电力自动化设备，2006，26（9）：54-57.CHEN Jingen，XU Qingshan，TANG Guoqing，et al.Single-end fault locating considering errors due to incomplete decoupling of unsymmetrical lines［J］.Electric Power Automation Equipment，2006，26（9）：54-57.