配电网小电阻接地方式主要存在供电可靠性低、发生高阻接地故障时选线失灵的问题.本研究将建立小电阻接地模型进行理论分析,并针对目前小电阻接地系统所出现的缺陷,提出一种经动态电阻接地方式.该方式根据三相电压、中性点电压以及各馈线零序电流之间的关系将不同单相接地故障进行分类处理.特别是在解决高阻故障时,通过动态电阻接地方式增加各馈线零序电流进解决小电阻存在的高阻选线缺陷.为验证该接地方式的有效性,在漯河真型试验场进行了现场试验.试验表明动态电阻接地方式在保留小电阻接地方式优点的同时,有效的解决了小电阻接地方式供电可靠性低以及高阻选线失灵的问题.

主动干预型熄弧装置具有良好的电压熄弧效果,但诸多文献进行原理分析时未考虑线路阻抗参数,需要进一步分析其处理电弧接地故障的性能.考虑故障线路阻抗参数,建立单相电弧接地故障时变电站内故障相进行金属性接地的等值电路,采用叠加原理疏导出故障点电流、变电站内接地点电流表达式,分析发现,故障点电流不仅与过渡电阻有关,还受到负载电流和线路阻抗的影响.理论分析了主动干预型熄弧装置熄弧性能和其存在的问题,发现在配电网重负载情况下且过渡电阻远大于线路阻抗时,采用主动干预型熄弧装置会增大故障点电流,促进电弧的燃烧.针对主动干预型熄弧装置存在人身、设备安全和熄弧障碍问题提出相应的解决措施.最后通过PSCAD/EMTD验证了本研究分析的结果.

从原理上分析了消弧线圈并电阻接地方式,并采用MATLAB软件进行仿真,得到消弧线圈并小电阻接地方式仅能处理过渡电阻为125Ω的接地故障;消弧线圈并中电阻接地方式在对称电网中的接地电阻识别能力可达2000Ω,但在电网极不对称的情况下最多能识别800Ω的接地电阻.在此基础上,提出了基于阻性分量提取法的动态接地方式,它通过突变量启动法触发选线装置,运用阻性分量提取法判定故障线路,在高阻接地故障下仍能准确选线.漯河10 kV真型试验场进行的试验表明,动态接地方式能可靠处理3500Ω的高阻接地故障,这为提高消弧线圈接地方式下选线准确率提供了指导意义.

研究发现谐振接地系统在发生永久性单相接地故障时,受故障合闸角、过渡电阻以及各馈线零序电流无规律性影响,基于故障稳态和暂态信号的选线方法在实际应用中效果不佳.为突破谐振接地系统选线瓶颈,提出一种动态电阻选线方式,运用理论分析和ATP-EMTP仿真,确定了选线程序启动方式与动态电阻阻值选取办法.通过现场实验验证该方式在谐振接地系统发生永久性单相接地故障时,能准确识别故障发生,并通过阻性电流注入准确选出故障线路,且过渡电阻识别能力达3 500 Ω,为谐振接地系统单相接地选线难题提供了一种有效可行的解决办法.