ZYU-MLZ系列小電流接地選線裝置單相接地故障的解決方法

    配電網故障保護與自愈控制一直是學術交流的熱點話題，ZYU-MLZ系列小電流接地選線裝置作為故障保護的重要環節，一直以來都備受關注。選擇什么故障量作為分析對象和選擇什么分析方法進行故障選線，是該領域面臨的主要問題。

    配電網中，大部分饋線都會被安裝有電流互感器，但電壓互感器卻不會大范圍配置，因此基于功率方向及電壓電流相位差的判據便無法使用。由此可見，開發基于電流信息的保護方案適用范圍更廣。目前配電網單相接地故障選線主要是對各饋線的零序電流進行分析比較，提取零序電流的暫態和穩態特征，例如比幅法、比相法、能量法等。

    這些方法普遍存在的問題是：零序電流的抗接地過渡電阻能力差；受系統三相不平衡影響，系統中性點接地方式會嚴重影響到零序電流的幅值。相比之下，配電網發生故障后，故障點處流出的負序電流大部分流向系統側，正常線路中流過的負序電流很小，各線路負序電流的故障特征區別度很大。

    此外負序電流還具有不受中性點接地方式影響、抗過渡電阻能力強、不平衡分量易消除等優點。但由于故障發生后的短暫時間內故障電流為瞬時變化的暫態分量，因此負序電流的提取成為主要問題。近年來比較常用的方法是移相法、瞬時分量法等。

    本文首先分析了小電流接地系統單相接地故障后系統負序電流的分布特點，通過與零序電流的分布特點相比較，提出了一種基于序分量差異性的選線方法。該方法能夠消除量綱，并且有效地區分出故障線路，其優點在于對于高阻接地或過零點接地等惡劣故障狀況的選線靈敏度高。通過仿真實驗驗證了該選線方法的可靠性與靈敏性。

    本文對配電網單相接地故障負序電流的原理及分布特征進行了詳細地分析，論證說明了正常線路與故障線路序電流特征的差異性，并提出了一種基于序分量差異性的小電流接地故障選線方法。仿真實驗結果表明，基于序分量差異法的選線方案能夠有效的識別出故障線路。該選線判據對于極端接地故障，如高阻接地、相電壓過零點接地等，具有很高的靈敏度。