小電阻接地系統接地故障反時限零序過電流保護

汪 洋, 薛永端, 徐丙垠, 李天友

(1. 中國石油大學(華東)信息與控制工程學院, 山東省青島市 266580; 2. 山東理工大學智能電網研究中心, 山東省淄博市 255049; 3. 國網福建省電力有限公司, 福建省福州市 350003)

0 引言

小電阻接地系統具有可快速切斷接地故障,過電壓水平低,能消除諧振過電壓,可采用絕緣水平較低的電纜和電氣設備及自動清除故障,運行維護方便等優點[1-2],是較為常用的中性點接地方式之一。

據不完全統計,在小電阻接地配電網中,70%以上的短路故障是單相接地故障[3]。而高阻接地故障約占到接地故障總數的5%至10%[4]。國外研究數據表明,高阻接地故障時的過渡電阻一般在100 Ω以上[3],而最常采用的定時限零序過電流保護電流定值的整定原則為躲開本線路的對地電容電流,以防止其他線路發生接地故障時誤動,故其動作電流的定值比較大[2,5-8]。中國10 kV小電阻接地配電網零序過電流保護的電流定值一般為40 A,最大只能檢測130 Ω左右的接地電阻[9]。因此,小電阻接地配電網發生高阻接地故障時保護容易拒動,故障不易被切除,從而可能引發發展性短路故障,造成火災、設備損壞及人畜傷亡等[6-8]。可見小電阻接地配電網的接地保護難題主要是高阻接地故障的保護問題。

近年來,業內學者已經研究出多種配電網高阻接地故障保護新方法,卓有成效地提高了高阻接地故障的保護能力,但也存在一些問題。利用零序功率方向的保護方法靈敏性較好,但零序電流、電壓……