[发明专利]一种小电阻接地系统阶段式零序过电流保护的整定方法

说明书

一种经小电阻接地系统阶段式零序过电流保护的整定方法，属于配电网继电保护领域。对于经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，故障线路零序电流均远远大于健全线路零序电流，因此可利用各出线保护之间的横向配合实现接地保护的选择性。本发明给出了一种基于横向配合的经小电阻接地系统阶段式零序过电流保护整定方法，主要包括启动电流整定方法、保护段数整定方法、各段定值整定方法以及动作时限整定方法等，可将现有零序过电流保护分解为多段定时限零序过电流保护，以降低最低段的保护启动电流定值，提高高阻接地故障保护灵敏度，有着广泛的实际应用前景。

技术领域

本发明涉及一种小电阻接地系统接地故障保护的整定方法，适用于中性点经小电阻接地的配电系统，属于配电网继电保护领域。

背景技术

中性点经小电阻接地方式因具有可快速切断接地故障、过电压水平低、能消除谐振过电压、可采用绝缘水平较低的电缆和电气设备以及运行维护方便等优点，应用于越来越多的大城市配电网。由于线路上不同位置发生单相接地时零序电流幅值变化不大，一般无法通过零序电流保护定值的配合实现选择性动作，且接地电流不超过1000A对系统危害较小，因此现场基本只采用定时限零序(Ⅲ段)过电流保护，通过动作时限实现与下游分支线路以及配电变压器保护的配合。

然而，由于10kV配电线路深入人员密集区域，受自然环境、线路架空距离低等因素影响，常发生经非理想导体的单相高阻接地故障，如导线跌落在草地、马路、沙地、水塘等。而我国10kV小电阻接地配电网零序过电流保护的电流定值(指3倍的零序电流定值，下同)一般为40A～60A，最大只能检测到85Ω～135Ω左右的接地电阻。因此，高阻接地时将拒动，而系统长时间带故障运行，可能导致接地变压器保护动作切除电源或者相间短路故障，扩大故障范围和危害。

现有小电阻接地系统高阻接地故障检测算法主要分为两类：一是基于谐波或者畸变信息，并采用模式识别等分析工具的方法，二是利用接地故障产生的工频零序电流/电压等电气量构成接地保护。相比于传统定时限零序过电流保护，这两类方法的灵敏度均有提高，前者更适用于接地点不稳定的情况，而后者整定配置更简便可靠，在现场更易实现。

本发明依据小电阻接地系统中故障出线零序电流始终远大于健全出线零序电流的特点，结合传统阶段式零序过电流保护思想，提出一种适用于小电阻接地系统的阶段式零序过电流保护整定方法，基于各出线保护之间的横向配合，该整定方法将原有定时限零序(Ⅲ段)过电流保护分解为多段定时限零序过电流保护，降低最低段保护启动电流定值，提高高阻接地故障保护灵敏度，有着广泛的实际应用价值。

发明内容

本发明结合传统阶段式零序过电流保护的特点，提出一种适用于小电阻接地系统的阶段式零序过电流保护整定方法，可有效提高高阻接地故障保护灵敏度。

本发明的技术解决方案为：

一种小电阻接地系统阶段式零序过电流保护的整定方法，主要包括启动电流I_S整定方法、保护段数k整定方法、ⅢX/ⅢX’段定值I_set.ⅢX/I’_set.ⅢX(ⅢX为出线各段保护，ⅢX’为接地变压器各段保护，X＝1,2,3…k)整定方法以及动作时限整定方法。

进一步的，启动电流I_S整定方法为：启动电流I_S应取系统最大不平衡零序电流与零序电流互感器最小精工电流的最大值。