[发明专利]小电阻接地系统单相高阻接地故障判定与保护方法及装置

权利要求书

1.一种小电阻接地系统单相高阻接地故障判定方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)母线零序电压互感器实时采样小电阻接地系统的母线零序电压，计算母线零序电压的幅值；

2)若母线零序电压幅值发生突变后超过设定的时间间隔T系统过流保护装置未动作，则判定系统发生单相高阻接地故障。

2.一种小电阻接地系统单相高阻接地故障中过渡电阻测量方法，其特征在于：采用权利要求1所述的方法判断系统是否发生单相高阻接地故障，在判定系统发生单相高阻接地故障时，根据公式(1)测量过渡电阻值：

式中，R_F为过渡电阻，R_N为系统中性点接地电阻，E_N为系统额定相电压幅值，U₀为母线零序电压幅值，R_N和E_N均为系统已知参数。

3.一种小电阻接地系统单相高阻接地故障中故障线路辨识方法，其特征在于，采用权利要求1所述的方法判断系统是否发生单相高阻接地故障，判定系统发生单相高阻接地故障时，根据以下步骤辨识故障线路：估算故障线路的零序电流，并计算其幅值；基于各馈线出口处零序电流互感器实时采样馈线零序电流，并计算各馈线零序电流的幅值；对比各馈线零序电流与估算的故障线路零序电流的幅值，若某馈线零序电流幅值接近于估算的故障线路零序电流幅值，则判定该馈线为故障线路。

4.根据权利要求3所述的小电阻接地系统单相高阻接地故障中故障线路辨识方法，其特征在于，通过以下方法估算故障线路的零序电流：首先测量单相高阻接地故障的过渡电阻，然后基于过渡电阻值估算故障线路的零序电流。

5.根据权利要求4所述的小电阻接地系统单相高阻接地故障中故障线路辨识方法，其特征在于，根据公式(1)测量过渡电阻值：

式中，R_F为过渡电阻，R_N为系统中性点接地电阻，E_N为系统额定相电压幅值，U₀为母线零序电压幅值，R_N和E_N均为系统已知参数。

6.根据权利要求5所述的小电阻接地系统单相高阻接地故障中故障线路辨识方法，其特征在于：由公式(2)估算故障线路的零序电流I_f0：

7.根据权利要求3所述的小电阻接地系统单相高阻接地故障中故障线路辨识方法，其特征在于：由公式(3)估算故障线路的零序电流I_f0

式中，R_N为系统中性点接地电阻，U₀为母线零序电压幅值，R_N和E_N均为系统已知参数。

8.根据权利要求3所述的小电阻接地系统单相高阻接地故障中故障线路辨识方法，其特征在于：当满足公式(4)时，则认为第k条馈线的零序电流幅值接近于估算的故障线路零序电流幅值：

式中，I_k0为第k条馈线的零序电流幅值，k＝1,2,3,…,M，M为馈线总数。

9.一种小电阻接地系统单相高阻接地故障保护方法，其特征在于，首先采用权利要求1～5中任一项所述的方法判定出故障线路，通过保护装置立刻切除故障线路。

10.一种小电阻接地系统单相高阻接地故障保护装置，其特征在于：包括测量模块、计算模块和控制模块；

所述测量模块包括母线零序电压互感器，用于实时采样小电阻接地系统的母线零序电压；

所述计算模块与测量模块相连，用于计算母线零序电压的幅值；

所述控制模块与计算模块相连，用于判断母线零序电压幅值是否发生突变，若母线零序电压幅值发生突变后超过设定的时间间隔T系统过流保护装置未动作，则判定系统发生单相高阻接地故障。