Однофазное КЗ является опасным и наиболее часто встречающимся повреждением, которое сопровождается большими токами, и требует немедленного отключения поврежденного участка. Поэтому защиты от однофазных КЗ выполняются быстродействующими с высокой чувствительностью.
Для зашиты от однофазных коротких замыканий на землю в сети с заземленной нейтралью применяют ступенчатую токовой защиту нулевой последовательности. По сравнению с защитами, включенными на полные фазные токи, она может иметь меньшие выдержки времени и повышенную чувствительность. Поэтому токовая защита нулевой последовательности находит широкое применение в сетях с глухозаземленными нейтралями в качестве защиты от КЗ на землю. Схема защиты приведена на рис. 42.
Пусковые органы защиты нулевой последовательности включаются на выход фильтра токов нулевой последовательности. В рабочих режимах и при КЗ без земли ток нулевой последовательности не протекает. Поэтому защита реагирует только на замыкания на землю.
I ступень защиты – токовая отсечка нулевой последовательности без выдержки времени. Ток срабатывания 
выбирается по условиям отстройки от максимального значения периодической составляющей утроенного начального тока нулевой последовательности 
, проходящего в месте установки защиты при КЗ на землю (К(1) и К(1,1)) на шинах приемной подстанции Б (точка 
).
,
где 
- коэффициент отстройки; принимается равным 1,3 при использовании реле РТ-40.
Рис. 42. Схема трехступенчатой защиты нулевой последовательности
Рис.43. Определение защищаемой зоны токовых отсечек
Преимущества токовой отсечки нулевой последовательности перед токовой отсечкой, включенной на полные токи фаз, заключается в ее большей защитоспособности. Это связано с тем, что ток нулевой последовательности 
(рис.43, кривая 2) при перемещении точки КЗ вдоль линии изменяется более резко, чем ток трехфазного КЗ 
(рис.43, кривая 1) из-за неравенства сопротивлений линии нулевой и прямой последовательностей (zОЛ>z1Л).
II ступень защиты – токовая отсечка нулевой последовательности с выдержкой времени. При выборе параметров защиты 
необходимо осуществлять отстройку от первой ступени защит нулевой последовательности смежных элементов 
:
,
где =1,1.
Выдержки времени 
второй ступени обычно не превышают 0,5 с.
III ступень защиты – максимальная токовая защита нулевой последовательности.
В нормальных режимах и при многофазных повреждениях в реле проходит только ток небаланса 
, ток срабатывания защиты можно выбирать без учета рабочих токов по условию:
,
где 
- коэффициент надежности; =1,3…1,5; 
- максимальный ток небаланса:
,
где 
– действующее значение установившегося тока внешнего трехфазного КЗ при повреждении в начале следующего участка.
Ток установившегося режима КЗ принимается потому, что защита действует с выдержкой времени, достаточной для затухания апериодической составляющей.
Выдержка времени срабатывания максимальной токовой защиты нулевой последовательности 
выбирается по аналогии с выдержкой времени срабатывания максимальной токовой защиты от междуфазных коротких замыканий.
Достоинства защиты: простота, надежность и экономичность. Основной недостаток - без выдержки времени защищается лишь часть линии.
Защита применяется в качестве основной в сетях напряжением 110-220 кВ, а в качестве резервной - на более высоких напряжениях.
2.5. Защиты ЛЭП с абсолютной селективностью
Защиты ЛЭП с абсолютной селективностью позволяют отключить без выдержки времени поврежденный участок линии. К ним относят дифференциальные и высокочастотные защиты.
