摘要: 中性点经小电阻接地系统具有可快速切除永久性低阻接地故障，过电压水平较低，运行维护更便捷等优点，已被越来越多的大、中型城市配电网采用。由于线路所处环境复杂，当小电阻接地系统发生单相接地故障时，故障过渡电阻阻值可能较高，同时，由于线路... 展开 中性点经小电阻接地系统具有可快速切除永久性低阻接地故障，过电压水平较低，运行维护更便捷等优点，已被越来越多的大、中型城市配电网采用。由于线路所处环境复杂，当小电阻接地系统发生单相接地故障时，故障过渡电阻阻值可能较高，同时，由于线路与大地间的不稳定接触、介质物理化学变化等原因，接地故障又常具有一定随机性与非稳定性，传统保护手段难以对其进行有效处理。长期存在的非稳定性高阻接地故障易导致保护越级误动、中性点接地电阻器烧毁乃至全站停电等恶劣事故，严重影响供电可靠性。 本文以故障建模--特征分析--故障保护的系统性逻辑进行理论研究，首先结合常见电弧黑盒模型，提出一种适用于故障暂态、稳态过程分析计算的复奇频电压源串联电弧等效模型，结合小电阻接地系统故障复合网络，定量给出不同过渡电阻下电弧接地的故障电流解析表达式，推导非稳定性接地时各出线故障特征；其次，为解决小电阻接地系统非稳定性高阻接地故障纵差保护难题，结合非稳定性接地故障特征，提出一种利用零序电压信息自适应修正两测量终端间零序电流差的接地故障纵联差动保护方法，可大幅提高小电阻接地系统处理非稳定性高阻接地故障的能力；随后，针对未能有效处理的间歇性接地情况，结合中性点接地电阻器在故障燃弧期间发热、熄弧后散热的热稳定原理，提出一种小电阻接地系统非稳定性高阻接地故障后备保护方法，该方法利用零序电流构造故障燃弧期间发热特征值，利用热量差构造熄弧后散热特征值，发热特征值越限后保护即动作，处理间歇性接地故障；最后，各方法均经数字仿真及现场故障录波数据验证其正确性与可靠性。 本文的主要工作弥补了小电阻接地系统非稳定高阻接地故障保护方法的不足，将小电阻接地系统非稳定性接地故障保护耐过渡电阻能力提升至约2kΩ，建立起非稳定性接地故障综合处理方案。对于深入探讨电弧接地故障建模与定量分析、探究非稳定性高阻接地故障处理模式，提高配电系统的供电可靠性具有重要意义。 收起