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摘要：两相接地故障是单相接地故障没有排除而发展到最终的结果。通常，继电保护调试教学过程中分析单相接地故障、相间故障、三相故障三种情况，由于两相接地故障在实际电力系统中发生概率较低，教学和保护装置调试的过程中很少涉及。但两相接地故障相当于系统中一点同时有两相发生单相接地故障情况的叠加，此种情况下如何对保护进行调试以及学会对其报文进行分析，是继电保护人员应当掌握的知识点。本文以许继803微机线路保护装置为例，对电力系统两相接地故障的故障特点进行分析，并对保护装置的调试以及报文进行分析。
关键词：电力系统；两相接地；继电保护装置
1 两相接地故障分析
1.1 故障点电流分析
系统中BC相发生了相间金属性故障接地，其故障图如图1所示。分别是此时故障点的各相电压，
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分别是此时故障点的各相电流。
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图1 电力系统两相接地故障图
由此时系统中电压电流可以得到边界条件方程组：
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由序分量法可得：
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式中，
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分别是A相的正序、负序、零序电流分量，
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UKA（1，11）、UKA（1，21）、UKA（1，01）分别是A相的正序、负序、零序电压分量。
根据式（3）画出序分量电路图，如图2所示。
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图2 序分量电路
由图2列写出方程组：
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式中，Z1、Z2、Z0分别是正序、负序、零序阻抗。根据序分量法得到（取正序阻抗等于负序阻抗）；
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同理：
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式中，IKA（3）、IKB（3）、IKC（3）分别是发生三相故障时的各相电流。
此时的零序电流3I0为：
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根据此时得出的故障点电流之间的关系可以做出向量图进行分析，如图3所示。
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图3 故障点电流向量图
首先，做出IKA（3）、IKB（3）、IKC（3），三相对称；可以看出OM与OP就是
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依据此相量图，可计算出电流的幅值和角度关系。
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因此可得故障相的电流为：
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1.2 故障点电压分析
根据故障点电流的推导过程可得：
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1.3 两相接地故障母线处（保护安装处）电压分析
根据阻抗计算通用公式，UM（1，1）为此时保护安装处的电压：
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可以得到故障相B和故障相C的保护安装处测得的电压
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大小为：
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由此可知，两相接地故障时，故障相电压等价于三相故障时电压的设置方法。
同样根据阻抗计算通用公式（12）可得，非故障相A保护安装处测得的电压大小UMA（1，1）为：
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1.4 结论和分析
由上文推导可知，当系统中发生两相接地故障时故障相和非故障相的电压与电流计算公式如下：
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式中，UMA、UMB、UMC分别是保护安装处A、B、C相电压，
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别是保护安装处B、C相电流。
2 保护调试实例
以许继803微机线路保护装置为例进行校验，并对校验结果进行分析。
2.1 校验过程
模拟BC相发生两相短路接地故障，距离I保护动作。
定值清单：正序阻抗定值4Ω，零序阻抗定定值12Ω，零序补偿系数0.67，正序灵敏角78°，接地距离I段定值2Ω。
根据式（15）～（19）可以得出，此时继电保护测试仪中应该模拟的电压与电流的计算公式如下：
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式中，UA、UB、UC为故障时母线处的电压大小，即故障状态测试仪中所加入的A相、B相、C相电压的大小；IA为故障时母线处的电流大小，即故障状态测试仪中所加入的A相电流大小，θB、θC为故障状态B相和C相电流的角度。
测试过程中采取定故障电流计算故障电压的方法，假设故障相B和故障相C的电流大小为2A，即故障状态IB、IC的大小为2A；将定值清单中的相关参数代入计算，m分别取1.05和0.95进行1.05倍距离保护定值和0.95倍距离保护定值动作行为校验，计算出的电气量见表1、表2。
表1 距离保护1.05倍时电气量
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表2 距离保护0.95倍时电气量
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2.2 报文分析
当验证1.05倍距离保护定值时，保护装置可靠动作，发送跳闸信号，保护装置报文如图4所示。可以从图4中进行分析：发生故障后，保护装置动作，报文描述BC相故障，证明此时发生了BC相间故障；与此同时，测得故障支路有零序电流流过，证明同时发生了接地故障。所以，结合报文可以看出，此时线路中的电气量变化既有BC相间故障的特点，又有接地故障的特点，证明确实模拟了两相接地故障，且电流与电压的变化趋势与前文的分析相吻合。而验证0.95倍距离保护定值时，保护装置可靠不动作，保护仅启动，不动作。
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图4 保护动作报文
3 结语
本文对两相接地短路故障时的故障情况进行分析，得出此时相应继电保护装置中采集的电流和电压的大小和方向，并且以许继803微机线路保护装置为例，进行继电保护装置的校验，验证了前文的分析，对于继电保护相关从业人员的工作具有很大的意义。
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