配電網(wǎng)故障保護(hù)與自愈控制一直是學(xué)術(shù)交流的熱點(diǎn)話題，小電流接地故障選線作為故障保護(hù)的第一環(huán)節(jié)，一直以來(lái)都備受關(guān)注。選擇什么故障量作為分析對(duì)象和選擇什么分析方法進(jìn)行故障選線，是該領(lǐng)域面臨的主要問(wèn)題。

配電網(wǎng)中，大部分饋線都會(huì)被安裝有電流互感器，但電壓互感器卻不會(huì)大范圍配置，因此基于功率方向及電壓電流相位差的判據(jù)便無(wú)法使用。由此可見(jiàn)，開(kāi)發(fā)基于電流信息的保護(hù)方案適用范圍更廣。目前配電網(wǎng)單相接地故障選線主要是對(duì)各饋線的零序電流進(jìn)行分析比較，提取零序電流的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)特征，例如比幅法、比相法、能量法等。

這些方法普遍存在的問(wèn)題是：零序電流的抗接地過(guò)渡電阻能力差；受系統(tǒng)三相不平衡影響，系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式會(huì)嚴(yán)重影響到零序電流的幅值。

相比之下，配電網(wǎng)發(fā)生故障后，故障點(diǎn)處流出的負(fù)序電流大部分流向系統(tǒng)側(cè)，正常線路中流過(guò)的負(fù)序電流很小，各線路負(fù)序電流的故障特征區(qū)別度很大。此外，負(fù)序電流還具有不受中性點(diǎn)接地方式影響、抗過(guò)渡電阻能力強(qiáng)、不平衡分量易消除等優(yōu)點(diǎn)。但由于故障發(fā)生后的短暫時(shí)間內(nèi)故障電流為瞬時(shí)變化的暫態(tài)分量，因此負(fù)序電流的提取成為主要問(wèn)題。近年來(lái)比較常用的方法是移相法、瞬時(shí)分量法等。

本文首先分析了小電流接地系統(tǒng)單相接地故障后系統(tǒng)負(fù)序電流的分布特點(diǎn)，通過(guò)與零序電流的分布特點(diǎn)相比較，提出了一種基于序分量差異性的選線方法。該方法能夠消除量綱，并且有效地區(qū)分出故障線路，其優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)于高阻接地或過(guò)零點(diǎn)接地等惡劣故障狀況的選線靈敏度高。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該選線方法的可靠性與靈敏性。

圖1 配電網(wǎng)絡(luò)單相接地故障的負(fù)序等值電路

結(jié)論

本文對(duì)配電網(wǎng)單相接地故障負(fù)序電流的原理及分布特征進(jìn)行了詳細(xì)地分析，論證說(shuō)明了正常線路與故障線路序電流特征的差異性，并提出了一種基于序分量差異性的小電流接地故障選線方法。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于序分量差異法的選線方案能夠有效的識(shí)別出故障線路。該選線判據(jù)對(duì)于極端接地故障，如高阻接地、相電壓過(guò)零點(diǎn)接地等，具有很高的靈敏度。