[发明专利]基于零序电流投影系数的小电阻接地系统接地保护方法

说明书

本发明提供一种基于零序电流投影系数的小电阻接地系统接地保护方法，属于配电网继电保护领域。对于小电阻接地方式配电网，单相接地故障时无论过渡电阻多大，故障线路零序电流与健全线路零序电流在中性点零序电流上的投影系数差异很大，因此可利用此故障特征构成接地保护。本发明给出了零序电流投影系数的计算方法以及各参数定值的整定原则。本发明在保证低阻接地和金属性接地故障时保护具有良好的选择性与可靠性的同时，解决了小电阻接地系统高阻接地故障保护可靠性的问题，有着广泛的实际应用前景。

技术领域

本发明涉及配电网继电保护领域，具体是一种基于零序电流投影系数的小电阻接地系统接地保护方法。

背景技术

随着城市化建设的推进，电力电缆在配电网络的应用规模日益扩大，系统电容电流亦逐渐增大。相对于谐振接地系统，小电阻接地方式在过电压抑制方面具有优势，加之接地故障特征量突出，易于实现继电保护配合，近年来，在城市配电网的新建及改造工程中逐步推广实施。但不同于小电流接地系统，小电阻接地系统发生单相接地故障后要求立即切除故障，而目前我国小电阻接地系统，现场基本均采用定时限零序过电流保护作为接地保护，其整定原则为躲开本线路的对地电容电流，以防止其他线路发生接地故障时误动，因此，其动作电流的定值需要设置一定阈值。我国10kV小电阻接地配电网零序过电流保护的电流定值一般为40～60A，最大只能检测85～135Ω左右的接地电阻，原理上无法适应高阻接地的保护要求。

国内外关于小电阻接地系统的高阻接地故障保护已有一定研究，上海电力公司提出一种新的用于中性点经小电阻接地系统的故障指示器判定逻辑，该逻辑通过对零序电流、电流最大值、电流突变量和低电压的综合判断实现故障识别；中国石油大学(华东)提出了电压比率制动的方法，根据零序电压大小产生成比例的电流制动量，自适应调整零序过电流保护定值，保证了区内发生高阻接地故障时保护能够可靠动作，同时区外发生任何故障时保护可靠不误动，兼顾了低阻接地故障保护的灵敏性和高阻接地故障保护的可靠性；清华大学研究了故障点电弧的变化特性，提出一种基于零序电流畸变凹凸性的高阻接地故障检测方法；还有根据固体介质电击穿原理，建立了高阻故障电弧模型，通过低通滤波器和最小二乘法线性拟合，根据故障出线故障相的伏安特性和健全出线、故障出线故障相的差异，提出了基于故障电阻非线性识别的故障检测方法。此外，国外学者提出的利用信号的多分辨率，分析所产生的一系列小波系数的绝对值，在此基础上，基于人工智能算法，随机性检测系统等高阻故障检测方法对于研究小电阻接地系统高阻接地保护方法也提供了一定的思路。但目前关于小电阻接地系统故障保护的研究仍然存在一定不足，尤其在系统发生高阻接地故障时现有保护方法的灵敏度依然不高。

对于小电阻接地系统，其接地故障时健全线路和故障线路的工频零序电流分布特征明显。本专利利用出线零序电流在中性点零序电流上投影系数的差异，提出一种小电阻接地系统接地故障保护方法，可显著提高高阻接地时的保护灵敏度。为小电阻接地系统接地故障保护研究提供一个全新的思路，有着广泛的工业级推广应用价值。

发明内容

本发明的目的在于解决小电阻接地系统中馈线发生接地故障时的保护问题，重点是提高高阻接地保护的灵敏性，提出一种基于零序电流投影系数的小电阻接地系统接地保护方法。

本发明采用的技术方案为：

一种基于零序电流投影系数的小电阻接地系统接地保护方法，包括如下步骤：

a.接地保护装置采集各自线路零序电流I_0i及中性点接地电阻零序电流

b.设置保护的启动电流定值I_S、直接动作电流定值I_set以及投影系数整定值ρ_set，且设置I_S<I_set；

c.出线零序电流I_0i超过保护的启动电流定值I_S时，则该出线保护启动；