中性點經(jīng)小電阻接地方式被廣泛用于解決配電網(wǎng)單相接地故障識別的難題，但是在過渡電阻的影響下，零序電流保護易出現(xiàn)拒動，可得導致更為嚴重的設備和人身安全問題。

為此，輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術國家重點實驗室（重慶大學）、貴州電網(wǎng)有限責任公司貴陽供電局的研究人員龍毅、歐陽金鑫、熊小伏、馬格土、楊明波，在2019年第17期《電工技術學報》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方法，能夠有效避免過渡電阻、電容電流、參數(shù)不對稱度對保護靈敏度和可靠性的影響。

研究背景

配電網(wǎng)對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電壓，使得中性點直接接地和經(jīng)消弧線圈接地的配電網(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電壓水平低、保護實現(xiàn)簡單等特點，逐漸成為了配電網(wǎng)主要的中性點接地方式。

然而，目前主要采用零序電流來識別配電網(wǎng)單相接地故障，零序電流保護定值需可靠躲過區(qū)外線路發(fā)生金屬性接地故障時流過區(qū)內(nèi)線路的對地電容電流，嚴重削弱了零序電流對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別和切除一直是電網(wǎng)安全運行的難題，盡管國內(nèi)外學者開展了大量研究，但仍面臨著整定復雜、實用性有限、靈敏度不足等問題。

論文所解決的問題及意義

論文構(gòu)建了饋線零序功率變化量作為反應配電網(wǎng)單相接地故障的新的特征量，進而提出了基于零序功率變化量的保護判據(jù)和整定原則，解決了過渡電阻造成配電網(wǎng)單相接地故障難以可靠識別和切除的難題。

該方法僅需故障前后的饋線零序電流和故障相電壓信息，原理簡單、易于實現(xiàn)，具有較好的實用性，且保護判據(jù)和整定方法對區(qū)內(nèi)外故障的劃分界限明顯，受線路電容電流和參數(shù)不對稱度的影響小，具有較高的靈敏度和可靠性。

論文方法及創(chuàng)新點

1）根據(jù)故障前后的饋線零序電流特點，構(gòu)造故障前后配電網(wǎng)饋線零序功率的變化量作為保護特征量，能夠反映故障饋線過渡電阻消耗的有功功率，突出饋線故障特征。

2）根據(jù)故障饋線零序功率變化量大于非故障饋線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的判據(jù)，具有清晰的邊界，保護靈敏度高。

3）利用非故障饋線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的整定值，物理意義明確，保護可靠性高。

結(jié)論

針對中性點經(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)單相高阻接地保護方法。

保護原理建立在非故障饋線的零序功率變化量較小而故障饋線零序功率變化量反映過渡電阻有功功率的基礎上，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，相比零序電流對過渡電阻識別能力更強，具有原理簡單、實用性好、靈敏度和可靠性高的特點，可用于解決中性點經(jīng)小電阻接地的配電網(wǎng)單相故障難以可靠識別和切除的難題。

引用本文

龍毅, 歐陽金鑫, 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[J]. 電工技術學報, 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.

團隊介紹

龍毅

龍毅，碩士，研究領域為配電網(wǎng)保護與控制。參與項目為配電系統(tǒng)中性點接地方式選擇與故障保護技術研究及示范；渝鄂柔直聯(lián)網(wǎng)下西南同步電網(wǎng)保護運行風險及對策研究。

歐陽金鑫

歐陽金鑫，博士、副教授，研究領域為交直流電力系統(tǒng)故障保護與安全控制、新能源接入電力系統(tǒng)故障運行分析與控制、微電網(wǎng)、主動配電網(wǎng)優(yōu)化運行與保護、電力電子技術在電力系統(tǒng)中應用等領域的研究。參與項目為承擔國家自然科學基金面上項目1項、青年基金項目1項，重慶市自然科學基金面上項目2項，中國博士后科學基金項目2項；參加國家重點研發(fā)計劃項目2項，參加國家能源局專項項目、自然基金項目各1項；主持和參加電網(wǎng)公司科技項目20余項。