中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式被廣泛用于解決配電網(wǎng)單相接地故障識(shí)別的難題，但是在過(guò)渡電阻的影響下，零序電流保護(hù)易出現(xiàn)拒動(dòng)，可得導(dǎo)致更為嚴(yán)重的設(shè)備和人身安全問(wèn)題。

為此，輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（重慶大學(xué)）、貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司貴陽(yáng)供電局的研究人員龍毅、歐陽(yáng)金鑫、熊小伏、馬格土、楊明波，在2019年第17期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》上撰文，提出了一種小電阻接地系統(tǒng)單相高阻接地故障的保護(hù)方法，能夠有效避免過(guò)渡電阻、電容電流、參數(shù)不對(duì)稱(chēng)度對(duì)保護(hù)靈敏度和可靠性的影響。

研究背景

配電網(wǎng)對(duì)地電容電流不斷增大，使得單相接地故障電流增大，電弧不易熄滅，容易產(chǎn)生間歇性弧光接地過(guò)電壓，使得中性點(diǎn)直接接地和經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的配電網(wǎng)存在較大的安全隱患。小電阻接地方式因具有單相接地故障過(guò)電壓水平低、保護(hù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，逐漸成為了配電網(wǎng)主要的中性點(diǎn)接地方式。

然而，目前主要采用零序電流來(lái)識(shí)別配電網(wǎng)單相接地故障，零序電流保護(hù)定值需可靠躲過(guò)區(qū)外線(xiàn)路發(fā)生金屬性接地故障時(shí)流過(guò)區(qū)內(nèi)線(xiàn)路的對(duì)地電容電流，嚴(yán)重削弱了零序電流對(duì)高阻接地故障的靈敏度。

目前，配電網(wǎng)單相高阻接地故障的可靠識(shí)別和切除一直是電網(wǎng)安全運(yùn)行的難題，盡管?chē)?guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了大量研究，但仍面臨著整定復(fù)雜、實(shí)用性有限、靈敏度不足等問(wèn)題。

論文所解決的問(wèn)題及意義

論文構(gòu)建了饋線(xiàn)零序功率變化量作為反應(yīng)配電網(wǎng)單相接地故障的新的特征量，進(jìn)而提出了基于零序功率變化量的保護(hù)判據(jù)和整定原則，解決了過(guò)渡電阻造成配電網(wǎng)單相接地故障難以可靠識(shí)別和切除的難題。

該方法僅需故障前后的饋線(xiàn)零序電流和故障相電壓信息，原理簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)，具有較好的實(shí)用性，且保護(hù)判據(jù)和整定方法對(duì)區(qū)內(nèi)外故障的劃分界限明顯，受線(xiàn)路電容電流和參數(shù)不對(duì)稱(chēng)度的影響小，具有較高的靈敏度和可靠性。

論文方法及創(chuàng)新點(diǎn)

1）根據(jù)故障前后的饋線(xiàn)零序電流特點(diǎn)，構(gòu)造故障前后配電網(wǎng)饋線(xiàn)零序功率的變化量作為保護(hù)特征量，能夠反映故障饋線(xiàn)過(guò)渡電阻消耗的有功功率，突出饋線(xiàn)故障特征。

2）根據(jù)故障饋線(xiàn)零序功率變化量大于非故障饋線(xiàn)零序功率變化量的特征，建立基于零序功率變化量的單相接地保護(hù)的判據(jù)，具有清晰的邊界，保護(hù)靈敏度高。

3）利用非故障饋線(xiàn)的最大零序功率變化量作為基于零序功率變化量的單相接地保護(hù)的整定值，物理意義明確，保護(hù)可靠性高。

結(jié)論

針對(duì)中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)面臨單相高阻接地故障難以有效切除而存在較大安全隱患的問(wèn)題，提出一種基于零序功率變化量的小電阻接地系統(tǒng)單相高阻接地保護(hù)方法。

保護(hù)原理建立在非故障饋線(xiàn)的零序功率變化量較小而故障饋線(xiàn)零序功率變化量反映過(guò)渡電阻有功功率的基礎(chǔ)上，具有良好內(nèi)部單相高阻接地故障靈敏性和外部故障可靠性，相比零序電流對(duì)過(guò)渡電阻識(shí)別能力更強(qiáng)，具有原理簡(jiǎn)單、實(shí)用性好、靈敏度和可靠性高的特點(diǎn)，可用于解決中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地的配電網(wǎng)單相故障難以可靠識(shí)別和切除的難題。

引用本文

龍毅, 歐陽(yáng)金鑫, 熊小伏, 馬格土, 楊明波. 基于零序功率變化量的配電網(wǎng)單相高阻接地保護(hù)[J]. 電工技術(shù)學(xué)報(bào), 2019, 34(17): 3687-3695.Long Yi, Ouyang Jinxin, Xiong Xiaofu, Ma Getu, Yang Mingbo. Protection Principle of Single-Phase High Resistance Fault for Distribution Network Based on Zero-Sequence Power Variation. Transactions of China Electrotechnical Society, 2019, 34(17): 3687-3695.

團(tuán)隊(duì)介紹

龍毅

龍毅，碩士，研究領(lǐng)域?yàn)榕潆娋W(wǎng)保護(hù)與控制。參與項(xiàng)目為配電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式選擇與故障保護(hù)技術(shù)研究及示范；渝鄂柔直聯(lián)網(wǎng)下西南同步電網(wǎng)保護(hù)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)策研究。

歐陽(yáng)金鑫

歐陽(yáng)金鑫，博士、副教授，研究領(lǐng)域?yàn)榻恢绷麟娏ο到y(tǒng)故障保護(hù)與安全控制、新能源接入電力系統(tǒng)故障運(yùn)行分析與控制、微電網(wǎng)、主動(dòng)配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行與保護(hù)、電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用等領(lǐng)域的研究。參與項(xiàng)目為承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目1項(xiàng)、青年基金項(xiàng)目1項(xiàng)，重慶市自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目2項(xiàng)，中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目2項(xiàng)；參加國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目2項(xiàng)，參加國(guó)家能源局專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目、自然基金項(xiàng)目各1項(xiàng)；主持和參加電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目20余項(xiàng)。