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第49卷第1期2025年1月10日Vol.49No.1Jan.10,2025

DOI：10.7500/AEPS20231027002

灵活接地系统中性点接地电阻投入暂态特征分析

1，2324

刘萃萃，刘晓，薛永端，徐丙垠

（1.国家电网有限公司技术学院分公司，山东省济南市250002；2.中国石油大学（华东）新能源学院，山东省青岛市266580；

3.国网山东省电力公司泰安供电公司，山东省泰安市271000；4.山东理工大学智能电网研究院，山东省淄博市255049）

摘要：灵活接地系统发生永久性单相接地故障后，通过延时闭合中性点接地电阻（并联小电阻）投

切开关以期可靠切除故障。目前,基于稳态信息的灵活接地系统保护方法应用效果难以达到要求，

而关于小电阻投入时的暂态特征分析尚未有完整结论，制约了灵活接地系统接地故障暂态保护理

论的发展。文中建立基于线路分布参数的灵活接地系统并联小电阻投入暂态分析模型，研究系统

内各元件间的谐振特性，并据此提出一种简化模型。针对低阻、高阻接地故障，分别给出暂态电流、

电压的解析表达式，分析其谐振频率、衰减时间常数及最大幅值等主要特征值随系统参数及故障条

件的变化规律，以及各线路暂态零序电流的分布特征，并与谐振接地阶段故障时刻的暂态特征作对

比。最后,利用数字仿真及现场试验数据验证了所提暂态特征分析简化模型的正确性。

关键词：灵活接地系统；永久性接地故障；中性点接地电阻；并联小电阻；暂态特征；保护

0引言统若没有小电阻投切信息的辅助，还需通过提高整

定值来避免谐振接地阶段的误动风险，保护耐过渡

灵活接地即中性点经消弧线圈并联一个投切可

电阻能力将进一步下降［4］。文献［5］依据线路零序

控的低值电阻接地，此中性点接地电阻又常被简称

［1-3］电流与中性点电流幅值比在并联小电阻投入前后的

为并联小电阻。小电阻只有在接地故障发生并

变化特征实现接地故障选线，该方法不受零序电流

且持续一段时间不消失后才投入运行，以充分发挥

互感器反接及测量精度的影响，可靠性高，依据中性

消弧线圈补偿电流而促进故障自熄弧以及并联小电

点电流信号可有效判断并联小电阻是否投入，但难

阻投入而放大故障特征使保护快速动作的作用，理

以应用于距离变电站较远的分支线保护［6］。文献

论上可以兼顾谐振接地系统高供电可靠性与小电阻

［7］提出了基于负序电压变化量的故障区段定位方

接地系统高保护灵敏性的优势。近年来，国家电网

法，定位精度较高，但需要集中对比系统所有检测点

有限责任公司及中国南方电网有限责任公司已积极

［1-3］的量测信息以及并联小电阻投切信息，对系统通信

开展相关技术论证和试运行工作，为灵活接地方

有一定要求。文献［8］依据并联小电阻投入前后各

式的推广应用奠定了基础。

出线零序无功功率与零序有功功率比值的变化特征

灵活接地系统发生单相接地故障以后，可能经