[发明专利]一种小电阻接地系统的单相接地故障集中式保护方法

权利要求书

1.一种小电阻接地系统的单相接地故障集中式保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：小电阻接地系统利用Z型接地变压器引出中性点，经低电阻接地，其连接于降压变压器低压出口处，系统发生单相接地故障后，根据系统结构参数简化零序等效网络分析故障特征；

根据系统结构参数简化零序等效网络分析故障特征过程是：

1)小电阻接地系统发生单相接地故障时，中性点接地电阻为α，接地电流较小，不超过600A；

2)单相接地时，零序主回路中电流幅值大于任一健全出线零序电流幅值的20倍以上，且不受过渡电阻影响；

3)高阻接地时，系统中性点零序电压和零序主回路电流值均与过渡电阻成反比，过渡电阻达1500Ω时，零序电流不受故障距离与线路阻抗的影响，其值为3.8A；

S2：系统发生接地故障时存在零序主回路，零序主回路中等效阻抗小，电流幅值大；其他零序回路经由健全线路对地电容形成回路，回路容抗大，电流幅值小；

S3：利用单相接地故障时各出线零序电流和中性点零序电流幅值信息形成集中式接地保护判据进行决策，以任一线路或中性点零序电流超过本线路最大不平衡电流作为保护启动条件，通过比较各出线与中性点零序电流幅值差异，明确区分线路故障或母线及其至主变压器系统侧故障；若线路故障，则故障线路出线开关立即跳闸；若母线及其至主变压器系统侧故障，则将母线分段开关、主变受总开关和变压器总出口开关按照不同延时动作，有选择性地切除故障；

步骤S3中，形成的集中式接地保护判据为：

1)按任一出线或中性点零序电流超过启动电流定值Is保护启动；

2)任一出线零序电流按超过流过本线路最大电容电流值中，即判断该出线为故障出线，保护立即动作，出线开关跳闸切除故障；

3)仅中性点零序电流超过β，β为40A，即判断母线及其至主变压器系统侧故障，下转5)；

4)任一出线零序电流为θ时，θ介于3A和40A之间，则计算中性点零序电流与零序电流最大的那条出线的零序电流的比值，若比值大于Φ，则判断为母线故障及其至主变压器系统侧故障，下转5)；若比值小于Φ，则判断为零序电流最大的出线为故障线路，保护动作，故障线路出线开关立即跳闸切除故障；

5)判定母线及其至主变压器系统侧故障时，母线分段开关首先跳闸；若延时0.3s后故障特征依然满足条件，则主变受总开关跳闸；若主变受总开关动作后中性点零序电流大于λ，则再延时0.3s后，变压器总出口开关跳闸切除故障。

2.根据权利要求1所述的小电阻接地系统的单相接地故障集中式保护方法，其特征在于，所述α为10Ω。

3.根据权利要求1所述的小电阻接地系统的单相接地故障集中式保护方法，其特征在于，所述Φ为2。

4.根据权利要求1所述的小电阻接地系统的单相接地故障集中式保护方法，其特征在于，所述λ为3A。