[摘 要]以小电流接地系统为例，介绍如何提高微机电流保护灵敏度和判别其故障类型。

[关键词]提高 微机电流保护 灵敏度

0 引言
　　微机保护应该发展为具有自动识别系统运行方式和故障状态的能力，并针对状态的改变，实时的调整保护的性能，使继电保护达到最佳效果。
　　就小电流接地系统如何提高灵敏度和判别故障类型为例，加以说明。

1提高灵敏度
　　小电流接地系统是指中性点不直接接地系统，包括中性点不接地系统，中性点经消弧线圈接地系统或中性点经电阻接地系统。在我国，66kV及其以下电压等级的电网中，一般采用这种系统。小电流系统发生单相接地以后，由于故障特征不明显，使得能迅速、准确地指示接地回路有了一定的难度，提高小电流单相接地选线灵敏度一直是继电保护领域未解决的难题。在单电源小电流接地系统中，小电流系统发生单相接地以后，常规电流保护受系统运行方式和故障类型的影响，往往灵敏度不能满足要求；而在微机保护中，上述问题仍然存在，可以说不少微机保护的原理基本上和传统的保护一样，仅仅是传统保护的翻版，特别在电流保护上更为明显。归结起来，主要是电流保护的定值是固定不变的，不能适应不断变化的运行方式、不同故障类型、故障在线路上位置的变化而变化。
　　电流速断保护作为小电流接地系统的一种有效的保护，不带动作时限，从保护选择性出发，速断保护应按躲过最大运行方式时，下线出口三相短路流过保护的电流整定，即:
KK×E
IZD=
Zsmin+Z1×L
式中KK —可靠系数;
E—系统等效电源相电势;
Zsmin—保护装设处到等效电源的最小阻抗;
Z1—线路单位长度的正序阻抗;
L—线路全长;
我们在校验灵敏度时是最小运行方式下两相相间短路来校验的，因此在最小保护范围下:
Lmin=1/z1(√3/2×E/Izd－Zsmax)
式中Zsmax—保护装设处到等效电源间的最大阻抗，而此时设定的定值应适应（1）式，即为:
Lmin=1/Z1〔√3/2×（Smin+Z1×L）/Kk-Zsmax〕
　　从上面计算可以看出，速断保护的灵敏度受系统运行方式、不同故障类型、故障点到保护安装处的距离的影响。由于传统保护没有计算和记忆功能，无法在线区分运行方式和故障类型，而微机具有强大的计算和记忆的功能，利用这一特性，完全可以设计一种以输入A、C两相电流为基础，准确区分小电流接地系统的故障类型。根据故障类型起用不同保护定值，使得保护定值随故障类型的不同而自动调整，从而达到提高电流保护灵敏度的目的。

2 故障类型的判别
　　在小电流接地系统的网络中，通常有两种类型的接线方式，即完全星形和不完全星形。为了简化接线和节省投资，通常采用引入A、C相电流的不完全星形接线，单相接地仅由中央装置发出信号而线路仍然可以运行一段时间。因此对保护来说，考虑的是三相或是两相短路。下面首先讨论三相或是两相短路的特点。
　　（1） 三相短路时，三相电流仍然对称，引入的A、C相电流和的大小与相电流的大小相等。即:
|ia+ic|=ia=ic
　　（2） 两相短路时: K(2)A、B时|ia+ic|=IA
K(2)B、C时|ia+ic|=IC
K(2)C、A时|ia+ic|=0
对于上述三种情况，总可以选出IA、IB、IC中的最大与最小IMAX 、IMIN，显然有IMAX /IMIN为无群大。
　　（3） 不能忽略的是当下一设备为YD11接线的降压变压器时，若低压侧发生两相短路时，Y侧各相电流分布与故障相别有关，其规律是两故障相中滞后相电流最大，数值上为d侧故障相电流的2/√3倍，其他两相电流大小相等，方向相同，数值上为d侧故障相电流的1/√3倍，显而易见IA、IB、IC中总有IMAX /IMIN=2。
　　分析上述1、2、3，可以看出对于同一电压等级线路发生两相相间短路的一种判据: IMAX /IMIN≥M，M为大于或等于2的自然数。这样一来，三相短路和Yd11接线的降压变压器低压侧发生两相短路时，采用IZD，而对同一电压等级线路发生两相相间短路时采用（√3/2）IZD。这样就能够在准确区分故障类型后，起用不同保护定值，提高保护的灵敏度。

3 结论
　　在小电流接地系统的网络中。能够利用微机在线计算的优点，且目前在微机电流保护的程序基本是用汇编语言在单片机中实现，通过简单的编程即可实现，从而能够在原有基础上通过简单的故障类型判别后起用不同的保护定值，达到了提高电流保护的灵敏度的目的; 同时由于微机运算的高速度，判别故障所需的时间亦不会影响保护的速动性。这应该是不同微机保护力求发展的方向，也是广大继电保护工作者一直追寻的目标。