冶金工厂电气系统的接地保护主要是指工厂供配电系统接地保护、电机接地保护和变压器的接地保护。供配电系统接地保护分大电流接地系统接地保护和小电流接地系统接地保护，采用的保护形式和保护装置主要有带零序电流过滤器(或互感器)保护、零序功率方向保护和对地绝缘监视三种。电机绕组接地保护分定子绕组接地保护和转子绕组接地保护，使用的保护装置有多种。变压器的接地保护为变压器中性线上装设的零序电流保护。

带零序电流过滤器保护装置调试 零序电流信号取自零序电流过滤器。零序电流过滤器由三个型号和伏安特性相同的电流互感器组成。各电流互感器次级绕组同极性并联后输出零序电流检测信号，驱动电流型保护继电器动作，执行接地保护功能。通常设计接地保护时，应根据零序电流随被保护线路长度的变化，采取零序电流速断、延时速断与延时保护等三个阶段保护方案，调试时亦应按设计的分段保护数据进行整定。调试项目有：(1)电流互感器配套性能检查。测定组成零序电流过滤器的电流互感器的变比、伏安特性和负载特性，确认它们彼此间的差异不超过允许范围。检查各互感器二次侧配线的截面和长度，确认其符合设计规定。

(2)测量零序过滤器输出的不平衡电流。如图1所示，将试验电流轮流加在电流互感器一次侧AB、BC、CA相间，其过滤器输出的不平衡电流应在规定范围内，输出电压亦应在规定值之内。

图1 测量二次回路不平衡电流

(3)模拟试验。在零序过滤器一次侧任一相上施加模拟故障电流，对保护继电器的动作值、信号表示及保护出口连锁动作进行校验，整定接地保护动作电流值。

带零序电流互感器保护装置调试 使用套在三相电缆上的贯穿式零序电流互感器检测零序电流，驱动电流型保护继电器动作，执行接地保护功能。装置的调试项目有：

(1)零序电流互感器安装情况检查，确认电缆终端头与电缆铠甲(或屏蔽层)的接地线穿过互感器的窗口后接地。

(2)断开上述接地线并在断开处引入试验电流，测定零序电流互感器输出电流和输出电压，确认零序电流互感器配线及负载阻抗接入的正确性。输出电压应在规定值范围内。

(3)模拟试验。将一根导线穿过电流互感器窗口，作为试验绕组。对试验绕组施加模拟故障电流，整定保护继电器动作值并校验保护连锁动作等的正确性。

零序功率方向保护装置调试 根据接地故障线路和非故障线路中零序电流方向不同的特点，加设方向继电器，使零序电流保护有选择性的动作，构成零序功率方向保护。装置的调试项目有：(1)潜动试验。使功率方向继电器电流回路短路或电压回路开路，单独给继电器电压回路或电流回路通电，确认继电器触点不出现潜功。

(2)继电器动作范围和最大灵敏角测定。试验接线如图2。

图2    功率方向继电器特性试验接线

(3)继电器最小动作伏安特性测试。在最大灵敏角处进行，分别测定不同电压下的继电器动作电流值和返回电流值，绘制出特性曲线。

(4)反向冲击试验。在最大灵敏角条件下，将引入的电流或电压信号线反接，以冲击方式通入相当于正向动作10倍的功率信号，确认继电器不产生误动作。

对地绝缘监视装置调试 通常在电源母线上接入三相五柱式电压互感器，或接入三个单相电压互感器，其中一组的次级绕组呈星形结线，以检测三相对地电压；另一组次级绕组呈开口三角形结线，其开口处输出接地故障时产生的零序电压，以构成系统对地绝缘监视装置(图3)。当母线或任一馈电线路某相对地绝缘下降或发生接地故障时，开口三角形结线输出的零序电压信号驱动电压型保护继电器动作，发出接地过电压信号或通过电压表反映出对地绝缘的程度。装置的调试项目有：

(1)测定装置本身的对地绝缘电阻。

(2)测定互感器各绕组间的变比，并确认结线方式。

(3)模拟试验。断开互感器高压侧的所有接线，将互感器中呈星形结线的次级绕组并联，并通入电压，使零序电压检测绕组输出的电压为试验电压的√3倍。检查继电器动作情况，对继电器动作值作出整定，并校正监视用的电压表刻度。

图3   绝缘监视装置接线图

(4)缺相运行试验。将互感器高压侧的一相熔断器取下，投入高压对保护装置作两相供电试验，确认保护装置不产生误动作。

电机绕组接地保护装置调试 包括由助磁式零序电流互感器组成的零序电流保护装置的调试和由反映电动机定子电压基波中零序分量的电压互感器组成的保护装置调试。调试项目与零序电流保护装置和对地绝缘装置的调试基本相同。

电动机转子回路接地保护装置调试 包括装置本身的离线检查试验和转子回路故障模拟试验。模拟试验应在电动机定子回路不通电的情况下进行。试验要求和方法与采用的保护装置类型有关。调试时按装置有关技术文件要求进行。

变压器接地保护装置调试 在变压器初级绕组或次级绕组中性点接地系统中，装设零序电流保护继电器，对输入母线和输出引出线上的接地故障产生保护动作。零序电流信号可采用零序电流过滤器或接在变压器中性点回路上的电流互感器取得。调试项目和方法与零序电流保护装置相同。