近年来,为了节约走廊资源,节省电力建设投资,缓解多地区用电紧张的问题,同塔多回输电技术成为超特高压电网的发展趋势,该技术的应用满足了电力系统的稳定运行和大容量输电的要求。但是当同塔输电线路运行时,由于存在相间和线间的互感耦合,会产生较大的零序、负序电流,从而可能会导致系统保护发生误动,威胁到电网的安全稳定运行。因此本文针对同塔多回输电线路,分析了零序方向保护的误动机理,引入了两种新的防误动措施,并通过仿真验证了该方法的准确性和可行性。本文首先研究了同塔多回线路纵向故障下健全线路零序方向保护的误动机理,通过分别分析同塔双回、三回、四回线路纵向故障时的零序分量特征以及零序方向保护的动作特性,指出零序电压过补偿后易使零序电压两端极性改变是导致保护误动的原因。考虑到负序分量不受线间互感的影响,采用引入负序分量作为附加判据并适当减少补偿阻抗的方法,使零序电压过补偿的可能性大幅降低,达到防止保护误动的目的。基于此方法,构造健全线路改进零序方向保护防误动逻辑,并通过PSCAD、MATLAB仿真验证了该方法的准确性和可行性。同时针对同塔双回线路引入了另外一种基于故障识别的零序方向保护防误动方法,利用线路两端的零序电流及故障前后负荷电流的幅值和相位特征准确区分邻线断线故障和本线接地故障,能够在同塔双回输电线路一回线发生断线时正确识别故障类型,判断是否需要实施零序电压补偿措施,从而有效防止零序方向保护误动,大大提升了零序方向保护应对纵向故障的可靠性。