杨维建, 尹骁骐, 陶骏*, 王静

(1.安徽大学电气工程与自动化学院, 合肥 230601; 2.国网重庆市电力公司江津供电分公司, 重庆 402260)

随着配电网规模扩大,电缆线路被大量使用,配电网对地电容电流急剧增加[1-2]。消弧线圈补偿大电容电流较为困难,带故障运行容易引发弧光接地过电压,严重威胁人身安全及设备的安全运行[3]。

小电阻接地系统可快速切除故障、有效抑制弧光过电压,逐渐在北京、上海等大中型城市应用[1,4]。但该系统广泛采用零序过电流保护实现故障选线,其整定值需要躲过区外故障时流过本线路的对地电容电流,一般设置为40～60 A,对过渡电阻的耐受能力较弱[5-7]。对于高阻接地故障,过渡电阻值高达几千欧姆,故障电流只有几安培至十几安培,零序保护处于动作死区,导致故障选线失灵。高阻接地故障长期存在,容易引起火灾、设备绝缘损坏以及人畜伤亡等严重事故[8-10]。因此,小电阻接地系统迫切地需要解决高阻接地故障选线失灵问题,以保证配电系统的供电可靠性。

对于小电阻接地系统故障选线,学者们开展了大量研究。文献[11]利用馈线零序功率之间的差异构造故障判据,但高阻接地时故障特征量幅值较小,会造成结果误差较大。文献[12]对零序有功功率电流进行积分累加,提出了一种基于瞬时零序功率方向的故障选线方法,但对于高阻接地故障,其零序功率大小与线路参数不平衡等原因引起的零序功率相当,容易发生误判[13-14]。文献[15]利用零序电压构造制动量,能自适应地调整保护门槛值,但其在较大过渡电阻的故障保护中效果不佳。……