摘要: 随着城市配电网电缆化率越来越高，消弧线圈接地系统存在诸多安全风险，小电阻接地系统以故障切除速度快，过电压水平低等优点被诸多大城市采用。目前小电阻接地系统主要以定时限零序过电流保护为主保护，在单相高阻接地故障和多馈线接地故障下零序电... 展开 随着城市配电网电缆化率越来越高，消弧线圈接地系统存在诸多安全风险，小电阻接地系统以故障切除速度快，过电压水平低等优点被诸多大城市采用。目前小电阻接地系统主要以定时限零序过电流保护为主保护，在单相高阻接地故障和多馈线接地故障下零序电流被极大削弱，保护极易拒动。 为此，本文首先对小电阻接地系统在单相高阻接地故障下的故障特征进行分析，分别推导了母线零序电压，中性点零序电流和馈线零序电流的暂稳态表达式，进一步揭示了故障特征的理论原理。得到了馈线暂态零序电流中周期分量和直流分量幅值比特征，馈线暂态零序电流的低频分量占比特征和馈线稳态零序电流与故障相电压的相位差特征。利用总体最小二乘矩阵束(Total-Least-SquaresMatrixPencil,TLSMP)算法和变分模态分解(VariationalModeDecomposition,VMD)算法快速，准确地提取暂态零序电流故障特征，提出了基于TLSMP-VMD的单相高阻接地故障综合保护方法，并给出了保护的具体阈值，实现了就地保护。其次，本文对小电阻接地系统在多馈线接地故障下的故障特征进行分析，以叠加法分别推导了母线零序电压，中性点零序电流和馈线零序电流的稳态表达式。得到了馈线零序电流和中性点零序电流的幅值和相位特征，提出了适用于两线同相接地故障的集中式保护方法，并实现了两线同相故障的准确检测避免了中性点变压器保护越级跳闸。 最后，PSCAD电磁仿真软件的测试结果显示，所提方法在多种极端工况下仍能准确动作，具有良好的灵敏性和可靠性，同时方法易于实现，具有良好的工程应用价值。 收起