[发明专利]一种经阻容比闭锁的零序过流保护方法

说明书

本发明公开一种经阻容比条件闭锁的零序过流保护方法，适用于中性点经小电阻接地系统，步骤1：采集零序电压、零序电流，实时计算阻容比绝对值；步骤2：对零序电流、阻容比绝对值分别与对应门槛值进行比较，判定接地故障是否发生；步骤3：若判定为接地故障则经整定延时跳闸。该方法中所用的阻容比门槛根据中性点经小电阻接地系统的中性点接地电阻以及系统总对地电容电流水平计算。

技术领域

本发明涉及一种电力系统输配电的接地故障保护方法，特别涉及一种经阻容比条件闭锁的零序过流保护方法。

背景技术

配电网采用中性点经小电阻接地方式时，若发生单相金属性接地故障，故障点与中性点小电阻构成零序电流通路，因此故障电流较大，能使用零序过流保护快速切除接地故障；而对于中性点不接地系统或中性点经消弧线圈系统，即使发生金属性接地故障，故障电流仍然很小，常规零序保护无法快速动作切除故障，因此一般允许运行2小时。鉴于上述对比，中性点经小电阻接地方式具有快速切除接地故障的优点，因而在城市配电网中得到越来越多的应用，例如，广东正在进行中性点经小电阻接地方式的推广工作。另外，由于电网规模的扩大，系统对地电容电流不断增大，导致消弧线圈的补偿容量不足，有部分变电站因为对消弧线圈扩容存在困难，也逐渐转成中性点经小电阻接地方式。

然而，中性点经小电阻接地的10kV系统，出于选择性的考虑，零序过流保护在定值整定时一般只能反应过渡电阻100Ω以下的接地故障，若发生100Ω以上的高阻接地故障，不仅零序保护无法跳闸，另外由于此时开口三角电压(二次额定值100V)不到10V，也达不到发出零序电压告警信号的门槛，因此系统处于一种无法跳闸也没有告警信息提示的故障状态，只能任由故障发展得更严重后达到保护动作条件后才能跳闸，某地区甚至出现过导线掉入池塘把水烧开都没有保护动作的情况。

中性点经小电阻接地方式一般是用在电缆线路较多的系统中，高阻接地的情况较少，而随着推广，涉及架空线路的情况也变多了，若配电线路掉落在潮湿沙地、干燥草地、草皮等介质上，过渡电阻在200～500Ω范围内，就会进入不能跳闸也无告警信息的高阻接地故障状态，容易留下长时间存在的安全隐患。因此，有必要对目前的零序保护进行改进，提高接地故障高阻检测水平。

高阻接地检测水平达到多少为合适呢？考虑到保护装置电压、电流的测量精度的限制，高阻接地检测水平总会存在极限，对比中性点非有效接地系统，规程规定，10kV电网单相接地故障电流达到10A以上，应采用经消弧线圈接地方式；单相接地故障电流达到150A以上时，宜改为小电阻接地系统。所以对于中性点不接地系统，单相接地故障电流为10A以下；而对于经消弧线圈接地方式，一般采用过补偿方式，过补偿度为5％～10％，补偿后的单相接地故障电流也在10A左右，与之对照，小电阻接地系统在无法切除故障时，单相接地故障电流也最好能控制在10A左右，以广州10kV系统为例，中性点接地电阻为10Ω，10A对应高阻接地检测能力约为600Ω。

因此需要对中性点经小电阻接地配电网的零序保护进行改进，提出一种零序过流保护方法，使零序保护能够适应系统发生不同过渡电阻接地情况，尤其是提高接地故障高阻检测水平。

发明内容

本发明的目的是针对中性点经小电阻接地系统，提供一种经阻容比条件闭锁的零序过流保护方法，能够适应系统发生不同过渡电阻接地情况，尤其是提高接地故障高阻检测水平。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

在一方面，本发明提供了一种经阻容比闭锁的零序过流保护方法，包括：

根据采集的零序电压零序电流计算阻容比绝对值|K_RC0|；

根据中性点经小电阻接地系统的中性点接地电阻R_r、额定相电压以及系统总对地电容电流水平设定阻容比绝对值门槛值K_0.set；