自动重合闸与继电保护的配合
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自动重合闸概述和基本要求
三相一次重合闸过程：
1.重合闸启动： 断路器跳闸后（非手动），重合闸启动；
2.重合闸时间： 启动元件发出指令后，时间元件经延时发出 合闸脉冲命令；
3.一次合闸脉冲： 合闸脉冲发出后，开始计时，准备重合闸整 组复归（15-25S），不发出第二个合闸命 令，避免多次重合；
4.手动跳闸后闭锁 5.重合闸后加速保护跳闸：
在线路的一侧装设有检定线路无电压的继电器， 当线路无压时允许重合闸重合；在另一侧装设检定同 步的继电器，检测母线电压与线路电压间满足同期条 件时允许重合。
存在缺陷：使用线路检无压方式重合闸的一侧，断路器 在系统正常运行情况下误动作，不能自动重合闸。 解决方法：在检定无压的一侧同时投入同步检定，两者 关系“或门”。检同期侧的无压检定不允许同时投入。
永久性故障，与保护配合。
➢ 三相一次重合闸工作原理框图：
（二） 双侧电源线路的检同期三相一次重合闸
特点：
1.故障跳闸后，存在着两侧电源是否同步，以 及是否允许非同步合闸的问题； 2.必须保证两侧的断路器都跳闸后再重合；
双侧电源输电线路重合闸的主要方式：
1.快速重合闸： (1).线路两侧都装有可以快速重合的断路器； (2).线路两侧都装有全线速动的保护，如纵联保护； (3).冲击电流对设备和系统的冲击均在允许范围。
自动重合闸概述和基本要求
（一）自动重合闸的作用
电力系统运行经验表明，架空线路大多数的故 障都是瞬时性故障（如雷击、风害等），永久性故 障一般不到10%，因此，在继电保护动作切除故障 之后，电弧将自动熄灭，绝大多数情况下短路处的 绝缘可以自动恢复。
自动重合闸是一种广泛应用于输电和供电线路 上的有效反事故措施。即当线路出现故障，继电保 护使断路器跳闸后，自动重合闸装置经短时间间隔 后使断路器重新合上。所以，在瞬时性故障发生跳 闸的情况下，自动将断路器重合，不仅提高了供电 的安全性，减少了停电损失，而且还提高了电力系 统的暂态稳定水平，增大了高压线路的送电容量。 所以架空线路要采用自动重合闸装置。
电气系统继电保护第6章自动重合闸
ZJ3闭合，直流电源经回路7和10使合闸接触器HC励磁，使断路器合闸。由于 ZJ电流自保持线圈的作用，只要电压线圈被短时启动，便可保证使ZJ于合闸
过程中一直处于动作状态，从而使断路器可靠合闸。
• 如果线路上的故障是暂时性的，则断路器合闸后DL1打开，TWJ失磁， TWJ1打开，1SJ返回ZJ也因DL1打开而返回。ISJ返回后，1SJ1断开，电容C开 始经1R充电，大约经10～15s后，C两端充满电压，这一电路就自动复归，准
• 2、检查同步继电器的结构接线 • 检查同步继电器可用一种有两个电压线圈的电磁型电 压继电器来实现，其内部接线如图6.6所示。它的两组线圈 分别经电压互感器接入母线电压UB和线路电压UL，两组线 圈在铁芯中所产生的磁通ΦB、ΦL也方向相反。因此，铁芯 中的总磁通Φ∑为两电压所产生的磁通之差，也就是反映两 侧电源的电压差△U。
• (5）防止断路器多次重合于永久性故障的措施 在原理接线图中，若ZJ动作后，它的常开接点ZJ1、ZJ2、
ZJ3被粘住时，线路发生永久性故障，则当第一次重合闸后， 保护再次动作，使断路器断开，断路器跳开后，由于DL1又处 于闭合状态，若无防跳继电器TBJ，则ZJ被粘住的接点又会立 即启动HC，发出合闸脉冲，形成多次重合。为此，在原理图 中装设了防跳继电器TBJ。
③ 可以纠正由于断路器机构不良或继的基本要求： • (l）动作迅速
在满足故障点去游离（即介质恢复绝缘能力）所需的时间以及 断路器消弧室和断路器的传动机构准备好再次动作所而的时间的条 件下，ZCH装置的动作时间应尽可能短。 • 对于重合闸动作的时问，一般采用0.5～1.55s。 • (2）不允许任意多次重合
（5）手动合闸于故障线路不重合 当手动合闸于故障线路时，继电保护动作使断路器跳闸后，装 置不应重合。
过程中一直处于动作状态，从而使断路器可靠合闸。
• 如果线路上的故障是暂时性的，则断路器合闸后DL1打开，TWJ失磁， TWJ1打开，1SJ返回ZJ也因DL1打开而返回。ISJ返回后，1SJ1断开，电容C开 始经1R充电，大约经10～15s后，C两端充满电压，这一电路就自动复归，准
• 2、检查同步继电器的结构接线 • 检查同步继电器可用一种有两个电压线圈的电磁型电 压继电器来实现，其内部接线如图6.6所示。它的两组线圈 分别经电压互感器接入母线电压UB和线路电压UL，两组线 圈在铁芯中所产生的磁通ΦB、ΦL也方向相反。因此，铁芯 中的总磁通Φ∑为两电压所产生的磁通之差，也就是反映两 侧电源的电压差△U。
• (5）防止断路器多次重合于永久性故障的措施 在原理接线图中，若ZJ动作后，它的常开接点ZJ1、ZJ2、
ZJ3被粘住时，线路发生永久性故障，则当第一次重合闸后， 保护再次动作，使断路器断开，断路器跳开后，由于DL1又处 于闭合状态，若无防跳继电器TBJ，则ZJ被粘住的接点又会立 即启动HC，发出合闸脉冲，形成多次重合。为此，在原理图 中装设了防跳继电器TBJ。
③ 可以纠正由于断路器机构不良或继的基本要求： • (l）动作迅速
在满足故障点去游离（即介质恢复绝缘能力）所需的时间以及 断路器消弧室和断路器的传动机构准备好再次动作所而的时间的条 件下，ZCH装置的动作时间应尽可能短。 • 对于重合闸动作的时问，一般采用0.5～1.55s。 • (2）不允许任意多次重合
（5）手动合闸于故障线路不重合 当手动合闸于故障线路时，继电保护动作使断路器跳闸后，装 置不应重合。
继电保护-第5章 自动重合闸
tQF2
tu
tARD
QF1跳开
QF2跳开
QF1重合
先跳闸一侧的重合闸时限：tARD＝tpr.2＋tQF2－tpr.1－tQF1＋tu
5.2.4 自动重合闸与继电保护的配合
为了尽量利用重合闸所提供的条件以加速切除故障，继电保护 与之配合时，采用以下两种方式：
重合闸前加速保护 重合闸后加速保护
1、重合闸前加速保护（前加速）
（2）正常运行时，当断路器由继电保护动作或其它原因而 跳闸后，自动重合闸 。
（4）自动重合闸后应能自动或手动复归，准备好下一次动作。
（5）自动重合闸装置的合闸时间应能整定，并能与继电保护 相配合，加速故障的切除。
（6）双侧电源的线路上实现重合闸时，应考虑合闸时两侧电 源间的同步问题。
KU1——无电压检定继电器；KU2——同步检定继电器； KRC——自动重合闸继电器
&
KU2
U-U
KRC
&
U< KU1
KRC
A
B
线路发生故障：两侧断路器跳闸以后，检定线路无电压的 一侧（B侧）重合闸首先动作，使断路器投入。
若B侧重合不成功：断路器再次跳闸。同步检定继电器不 动作，该侧重合闸不起动。
若B侧重合成功：线路有电压，A侧在检定同步之后，再 投入断路器，线路即恢复正常工作。
5.1.1 自动重合闸装置的作用：
（1）提高输电线路供电可靠性，减少线路停电的次数。
（2）在高压输电线路采用重合闸，可提高系统并列运行 的稳定性，提高线路的输送容量。
（3）对断路器本身机构不良或继电保护误动作而引起的 误跳闸，也能起到纠正的作用。
当重合于永久性故障上时，也会产生一些不利影响： （1）使系统再一次受到短路故障的冲击； （2）使断路器的工作条件变得更加恶劣。
电力系统继电保护 ——自动重合闸
2.
3. 4. 5. 6.
三、自动重合闸的分类
分类：
目的：1）保证并列运行系统的稳定性；2）尽快恢复瞬时故障元件的 供电，从而自动恢复整个系统的正常运行。
1.
根据重合闸控制的断路器所接通或断开的电力元件不同：线路重合 闸（10kV及以上，广泛采用）、变压器重合闸（后备保护动作时启 动）和母线重合闸（枢纽变电所）；
2.
双侧电源线路三相重合闸的最佳重合时间的概念
最佳重合时刻的条件：最后一次操作完成后，对应最终网络拓扑下 稳定平衡点的系统暂态能量值最小的时刻。
四、自动重合闸与继电保护的配合
1.
两种方式：（1）重合闸前加速保护；（2）重合闸后加速保护 前加速
主要用于35kV以下由发电厂或重要变电所引出的直配线路上，以便 快速切除故障，保证母线电压。 当任何一条线路上发生故障时，第一次都由线路始端保护瞬时无选 择性动作予以切除，重合闸以后保护第二次动作切除故障是有选择性
武汉理工大学自动化学院
唐金锐
tangjinrui@
自动重合闸
一、自动重合闸的作用及对它的基本要求 二、输电线路的三相一次自动重合闸 三、高压输电线路的单相自动重合闸 四、高压输电线路的综合重合闸简介
自动重合闸的作用及对它的基本要求
一、自动重合闸的作用 二、对自动重合闸的基本要求 三、自动重合闸的分类
二、单相自动重合闸的特点
故障相选择元件：电流选相、低电压选相、阻抗选相、相电流差突变 量选相
动作时限：除应满足三相重合闸时的要求（大于故障点灭弧时间、大 于断路器复归时间）外：
1）选相元件与继电保护以不同时限切除故障； 2）潜供电流对灭弧产生的影响：当故障相线路自两侧切除后，由于非故障相与断 开相之间存在有静电（通过电容）和电磁（通过互感）的联系，因此，虽然短路 电流已被切除，但在故障点的弧光通道中，仍然有电流。
自动重合闸(ZCH)与继电保护配合技术研究
在 电 力 系统 的 主 要 用 途 。
关 键 词 ： 自动 重 合 闸 ： 继 电 保 护 ： 配 合
中图分 类号 ：Ｔ ２ Ｐ１
文 献标 识码 ：Ａ 文章 编 号 ：１０ — ６ ３ （０ ７ ５ ０ ９ ０ ０ ２ ６ ７ ２ ０ ）０ — ８ — ２
０ 引言
在 电力 系 统 中 ， 自动 重合 闸与继 电保 护 的 关 系是 相
１２ 实 现 方 法 ．
实现 自动重 合 闸前 加 速保 护 动作 的方法 是将 重合 装
置 中加 速 继 电器 Ｋ ＡＣ的瞬 时 断开 延 时 闭 合 常 闭 触 点 串
联 接 入 电流 速 断 保护 出 口回路 中。 当线 路 发 生 故 障 时 ． 因加 速 继 电器 Ｋ ＡＣ未 动作 ， 电流 速 断 保 护 的电 流 继 电
收 稿 日期 ：２ ０ — ６ １ ０７０—５
时 闭合 触点 闭 合后 ，才能 去 跳 闸 。由此 保 证 了重合 闸后
保 护 动作 的 选择性
１３ 前 加速 保 护的优 、缺点 ．
（ ）优 点 ：① 能 迅速 切 除 瞬 时性 故 障 ， 因而 有可 能 １
避 免 瞬 时性 故 障发 展 成 为永 久 性 故 障 ，提 高 Ｚ Ｈ 动 作 Ｃ
图 １ 示 为 自动 重合 闸前 加 速保 护 的动 作 原理 图。 图 中 所
线路 Ｌ 装 有无 选 择 性 的 电流速 断保 护 １ ， 、过 电 流 保 护 ２
以及 三 相 自动 重 合 闸 ３ ，线 路 Ｌ 上 装 有 过 电流 保 护 ４ ２ 。
Ｌ 的无选择 性 电 流速 断保 护 １的动 作 电 流按 躲 过变 电所 ， Ｃ的变 压 器低压 侧 短路 时 的 短路 电 流整 定 。动 作 不 带延
继电保护原理第五自动重合闸
1kV及以上电压的架空线路或电缆与架空线路的混合线路上， 只要装有断路器，一般应装设ARC。
2、自动重合闸概念 自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入 的一种自动装置，简称ARC（旧称ZCH） 。
瞬时性故障 ☞ 重合成功 永久性故障 ☞ 重合不成功
3、自动重合闸的作用： （1）对暂时性故障，可迅速恢复供电，提高供电的可靠性。 输电线路80%~90%为瞬时性故障；
（5）动作的次数应符合预先的规定。 如一次重合闸就只能重合一次；当重合于永久性故障而
断路器再次跳闸后，就不应再重合。 （6）动作后应能自动复归，为下一次动作做好准备； （7）重合闸时间应能整定，并有可能在重合闸以前或重合闸 以后加速继电保护的动作，以便更好地与继电保护相配合，
加速故障地切除。
（8）当断路器处于不正常状态时(如操动机构中使用的气压、 液压异常等)，应将ARC装置闭锁。
（2）非同期重合闸方式： 就是不考虑系统是否同步而进行自动重合闸的方式（期望系 统自动拉入同步，须校验冲击电流，防止保护误动）。 （3）检查双回线另一回线电流的重合闸方式 在没有其他旁路联系的双回线路上，当不能采用非同步合闸 时，可采用检定另一回线路上有无电流的重合闸。
采用这种重 合方式的优 点是因为电 流检定比同 步检定简单。
3. 综合重合闸 单相重合闸和三相重合闸综合到一起，发生单相接地故障时， 采用单相重合闸方式工作；当发生相间短路时，采用三相重合 闸方式工作。综合考虑这两种重合闸方式的装置称为综合重合 闸装置。
对一个具体的线路，究竟使用何种重合闸方式，要结合系统的 稳定性分析选取，一般遵循下列原则： (1) 没有特殊要求的单电源线路，采用一般的三相重合闸； (2) 凡是选用简单的三相重合闸能满足要求的线路，都应选用 三相重合闸； (3) 当发生单相接地短路时，如果使用三相重合闸不能满足稳 定性要求而出现大面积停电或重要用户停电者，应当选用单相 重合闸和综合重合闸。
2、自动重合闸概念 自动重合闸装置是将因故障跳开后的断路器按需要自动投入 的一种自动装置，简称ARC（旧称ZCH） 。
瞬时性故障 ☞ 重合成功 永久性故障 ☞ 重合不成功
3、自动重合闸的作用： （1）对暂时性故障，可迅速恢复供电，提高供电的可靠性。 输电线路80%~90%为瞬时性故障；
（5）动作的次数应符合预先的规定。 如一次重合闸就只能重合一次；当重合于永久性故障而
断路器再次跳闸后，就不应再重合。 （6）动作后应能自动复归，为下一次动作做好准备； （7）重合闸时间应能整定，并有可能在重合闸以前或重合闸 以后加速继电保护的动作，以便更好地与继电保护相配合，
加速故障地切除。
（8）当断路器处于不正常状态时(如操动机构中使用的气压、 液压异常等)，应将ARC装置闭锁。
（2）非同期重合闸方式： 就是不考虑系统是否同步而进行自动重合闸的方式（期望系 统自动拉入同步，须校验冲击电流，防止保护误动）。 （3）检查双回线另一回线电流的重合闸方式 在没有其他旁路联系的双回线路上，当不能采用非同步合闸 时，可采用检定另一回线路上有无电流的重合闸。
采用这种重 合方式的优 点是因为电 流检定比同 步检定简单。
3. 综合重合闸 单相重合闸和三相重合闸综合到一起，发生单相接地故障时， 采用单相重合闸方式工作；当发生相间短路时，采用三相重合 闸方式工作。综合考虑这两种重合闸方式的装置称为综合重合 闸装置。
对一个具体的线路，究竟使用何种重合闸方式，要结合系统的 稳定性分析选取，一般遵循下列原则： (1) 没有特殊要求的单电源线路，采用一般的三相重合闸； (2) 凡是选用简单的三相重合闸能满足要求的线路，都应选用 三相重合闸； (3) 当发生单相接地短路时，如果使用三相重合闸不能满足稳 定性要求而出现大面积停电或重要用户停电者，应当选用单相 重合闸和综合重合闸。
高压电网继电保护试卷及答案
高压电网继电保护试卷(A)班级：姓名：学号：一、填空题（每空1分，共15分）1. 距离保护由启动元件、距离元件、时间元件、振荡闭锁部分和电压回路断线闭锁部分组成。
2. 按照保护动作原理和两侧说交换的信息内容的不同，可以将输电线路纵联保护分为两类，即为方向比较式纵联保护和电流差动式纵联保护。
3. 纵联保护通过通道交换的逻辑信号，根据其在纵联保护中所起的作用，可分为闭锁信号、允许信号和跳闸信号。
4. 为了使自动重合闸装置具有多种性能，并且使用灵活方便，系统中通过切换方式能实现四种运行方式，即为：单相重合闸、三相重合闸、综合重合闸和停用。
5. 自动重合闸与继电保护的配合方式有两种，简称为“前加速”和“后加速”。
6. 在电流差动式纵联保护中，若均规定流过两端保护的电流由母线流向被保护线路的方向为各自的正方向，则以两端电流的相量和作为继电器的差动电流，以两端电流的相量差作为继电器的制动电流。
7. 目前构成纵联保护通道的类型有电力线载波通道、光纤通道、微波通道、导引线通道四种。
二、判断题（每题1分，共15分）1.（√）全阻抗继电器动作没有方向性。
2.（×）当测量阻抗Zm落入第Ⅲ象限时，全阻抗继电器不可能动作。
3.（√）偏移特性阻抗继电器的偏移度不宜过大，否则与反方向的保护不好配合。
4.（√）阻抗继电器的动作阻抗与流过继电器的电流的大小无关。
5.（√）BC两相短路时，接U AB和I A-I B以及接U CA和I C-I A的阻抗继电器测量阻抗将偏大。
6.（×）故障点过渡电阻一般使测量阻抗偏小，保护范围缩小。
7.（×）助增电流使距离保护Ⅱ段测量阻抗偏大，保护范围扩大。
8.（√）系统振荡时距离保护Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段均有可能误动。
9.（√）若CSC-101B/102B装置同时投入两种以上重合闸方式，则报“重合闸压板异常”。
10.（×）自动重合闸本身可以判断故障是瞬时性的，还是永久性的。
重合闸功能及其与继电保护的配合
重合闸概述
（三）重合于永久性故障的不利影响
1、使电力系统再一次受到故障的冲击； 2、使断路器的工作条件变得更加恶劣；
（四）对自动重合闸的基本要求
1、动作迅速、可靠。 2、不允许任意多次重合，即动作次数应符合预先 的规定。 3、动作后应能自动复归，准备好再次动作。 4、合闸时间应能整定，能与继电保护相配合。 5、双电源线路应考虑两侧电源间的同步问题，满 足要求。 6、以下情况重合闸不应动作：手动跳闸，手动合 闸于故障线路，断路器状态不正常。
作用于断路器 方式
三相重合闸
动作次数
一次式重合闸 多次式重合闸
单相重合闸 综合重合闸
使用条件
双侧电源重合 闸
单电源重合闸
检定无压 检定同期
不检定三相一次重合闸特 Nhomakorabea：1.不需要考虑电源同步检查； 2.不需要区分故障类别和选择故障相；
三相一次重合闸的过程
1.重合闸启动： 断路器跳闸后（非手动），重合闸启动；
自动重合闸与继电保护的配合
----线路及保护配置方式 重合闸前加速保护 重合闸后加速保护
重合闸前加速保护
当线路上发生 故障时，靠近 电源侧的保护 先无选择性地 瞬时动作于跳 闸，而后再靠 重合闸来纠正 这种非选择性 动作
重合闸前加速保护
缺点： 1.断路器工作条件恶劣，动作次数较多； 2.重合于永久性故障时，切除故障的时间可能较 长； 3.若重合闸装置或断路器拒绝合闸，将扩大停电 范围。
重合闸功能及其与继电保护的配合
contents
重合闸概述 重合闸分类 自动重合闸与继电保护的配合
(一）重合闸
即当线路出现故障，继电保护使断路器跳闸后， 自动重合闸装置经短时间间隔后使断路器重新合 上。
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重合闸的加速
• 1、重合闸的前加速 线路故障，先是无选择切除故障，重合闸 动作，若是永久性故障，则有选择性地切 除故障。 • 2、重合闸的后加速 线路故障，先是有选择切除故障，重合闸 动作，若是永久性故障，则加速切除故障。
重合闸的实现方式
• 综合重合闸 1、单相故障——跳单相——单相重合——重 合永久性故障——若不允许非全相运行跳 三相并不再重合。 2、相间故障——跳三相后三相自动重合—— 若重合永久性故障跳三相并不再自动重合。
综合重合闸的方式
1、单相重合 2、三相重合闸 3、综合重合闸 4、停用方式
重合闸的种类
• A按功能分:三相自动重合闸;单相自动重合闸;综合自动重 合闸 • B按动作次数分:一次动作的自动重合闸;二次动作的自动重 合闸等 • C按电力线路所连接电源情况分:单电源线路的自动重合闸, C : , 双电源线路的自动重合闸. • D对于双电源线路的自动重合闸,根据系统的情况按不同的 重合闸方式分:三相快速重合闸;非同步自动重合闸;检查线 路无电压和检查线路同步的自动重合闸;检查平行线路有 电流的自动重合闸和自同步自动重合闸. • E按与继电保护配合分:重合闸前加速继电保护动作的自动 重合闸; 重合闸动作后加速继电保护动作的自动重合闸.
综合重合闸的启动方式
• 1、DL与KK开关位置不对应的启动方式。 • 2、保护的启动方式。
实际中的注意点
• 在综合重合闸装置中。通常采用两种重合 闸时间，即“短延时”和“长延时”它们 投入方式. 这是为了使三相重合和单相重合 的重合时间可以分别进行整定。因为由于 潜供电流的影响，一般单相重合的时间要 比三相重合的时间长。另外可以在高频保 护投入或退出运行时，采用不同的重合闸 时间。当高频保护投入时，重合闸时间投 “短延时”；当高频保护退出运行时，重 合闸时间投“长延时”。
重合闸的实现方式
• 单相重合闸 1、单相故障——跳单相——单相自动重合— —若重合与永久性故障跳三相并不再重合。 2、相间故障——跳三相并不在自动重合。
重合闸的实现方式
• 三相重合闸 1、线路任何故障——均跳三相——三相重 合——若重合与永久性故障——跳三相并 不再重合。
重合闸的实现方式
• 停用方式 线路发生任何故障——均跳三相不重合。
实际中的注意点
• 综合重合闸的引入端子□220kV线路继电保护不直接跳闸， 而是经过重合闸装置，由重合闸装置中选相元件来判断是 哪一相故障，如为单相故障，则只跳开故障相，如为相间 故障则跳开三相 • N端子:接非全相运行中不会误动的保护如相差高频 • M端子:接非全相运行中可能会误动的保护如距离保护ⅠⅡ 段和零序 保护ⅠⅡ.在重合闸启动后利用“否”回路即 可将接于M端子的保护退出.当断路器被重合而恢复全相运 行时,这些保护也将立即恢复工作. • Q端子:接入的保护是不论什么类型的故障,都必须切除三 相,然后进行三相重合闸的保护.如母差保护. • R端子:接入的保护是只要求跳开三相断路器,而不进行重 合闸的保护如手动跳闸.
自动重合闸与继电保护的配合
1、自动重合闸的基本要求 2、综合重合闸的方式 3、重合闸的种类 4、重合闸的加速 5、重合闸的实现方式 6、综合重合闸的启动方式 7、实际中的注意点
自动重合闸的基本要求
• • • • A动作迅速 B能自起动 C动作次数应符合预先规定 D有闭锁回路(手动或遥控操作跳闸时不应重合;当受合于故障线路时, 继电保护动作使断路器跳闸不应重合;当母差保护或变压器差动保护动 作时应将闭锁重合闸;当断路器处于不正常状态比如气压和液压力不够 等而不允许实现重合闸应将其闭锁). • E在双侧电源的线路上实现重合闸时,要考虑合闸G装置应有在重合闸之后或重合闸之前加速继电保护装置动作的可能。 但应注意,在进行三相重合闸时,断路器在进行三相不同时合闸会产生 零序电流,故应采取措施防止零序保护误动作.