協(xié)同多模接地控制的海洋核動力平臺電網(wǎng)接地故障選線方法

王義凱，尹項根，喬 健，譚力銘，盧慶輝，吳大立

（1. 華中科技大學(xué) 強電磁工程與新技術(shù)國家重點實驗室，湖北 武漢 430074；2. 華中科技大學(xué) 電力安全與高效湖北省重點實驗室，湖北 武漢 430074；3. 武漢第二船舶設(shè)計研究所，湖北 武漢 430064）

0 引言

海洋核動力平臺電力系統(tǒng)長期運行于潮濕、鹽霧等惡劣環(huán)境中，接地故障頻發(fā)且故障形式復(fù)雜。平臺中壓系統(tǒng)采用網(wǎng)源直連拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)［1］，通過發(fā)電機中性點接地。為保證定子鐵芯安全，抑制定子繞組接地故障電流，系統(tǒng)采用高阻接地方式［2］。核島相關(guān)負(fù)荷具有極端安全性要求，系統(tǒng)線路發(fā)生接地故障時需要快速準(zhǔn)確選線并切除故障線路，以切換至備用供電路徑［3］。高過渡電阻接地故障條件下，發(fā)電機中性點短時切換至小電阻接地方式，從而增大一次側(cè)接地故障電流，保證可靠選線。據(jù)此，需要研究協(xié)同多模接地控制的選線保護(hù)方法。

系統(tǒng)正常運行或發(fā)生低過渡電阻接地故障時，中性點保持高阻接地方式。針對小電流接地系統(tǒng)，常用的接地故障選線方法有外加注入式電源方法、故障暫態(tài)信息量方法等。外加注入信號［4］會對平臺內(nèi)敏感負(fù)荷的安全運行產(chǎn)生影響，應(yīng)用受限。接地故障暫態(tài)過程通常包含大量故障信息，常用的暫態(tài)量選線方法有行波法［5］、小波變換法［6-7］、功率方向法［8］、能量法［9-11］等。平臺電力系統(tǒng)線路短，行波法無法應(yīng)用。小波變換法對突變信號敏感，通過對信號進(jìn)行分解得到具有明顯特征量的特征頻帶，在特征頻帶內(nèi)基于各線路模值、極性、熵變量等信息確定故障線路。該方法靈敏度高但抗干擾能力差，可能造成誤選。功率方向法與能量法原理相似，能量法通常利用高頻暫態(tài)能量［9］、工頻能量［10］、全頻帶能量［11］等，單一利用特定頻次的能量靈敏度較低，但對于全頻帶能量法，某些高頻頻帶下系統(tǒng)等值感抗高于容抗，故障線路和健全線路零序電流分布差異不明顯或交越頻率不易確定［12］，故障選線難以實現(xiàn)。

發(fā)生高過渡電阻接地故障時，系統(tǒng)一次側(cè)零序電流小，電流互感器角度測量誤差大，易造成極性判別錯誤導(dǎo)致選線誤判。此時，需通過一二次設(shè)備結(jié)合切換中性點至小電阻接地方式，擴(kuò)大故障特征［13-15］，提高保護(hù)靈敏度。基于此，文獻(xiàn)［14］利用中性點切換至小電阻接地方式后的零序電壓、電流相位差構(gòu)成選線判據(jù)；文獻(xiàn)［15］基于接地方式切換前后零序電壓與零序電流間相位差的變化量構(gòu)成選線判據(jù)。雖然切換中性點至小電阻接地方式能夠有效擴(kuò)大接地故障電流，但同時會減小系統(tǒng)零序電壓，上述方法能夠解決故障線路電流互感器測量精度問題，卻忽視了零序電壓互感器及健全線路電流互感器測量精度問題，工程中仍存在較大誤差。

接地故障特征量受系統(tǒng)接地方式、故障類型等多重因素影響，單一的選線方法無法兼具高靈敏性與防誤動性，為此本文提出協(xié)同多模接地控制的故障選線方法。系統(tǒng)在發(fā)生金屬性或低過渡電阻接地故障時，保持高阻接地方式，采用基于被選頻帶SFB（Selected Frequency Band）零序能量的故障選線方法，利用故障線路與健全線路間SFB 零序能量的幅值極性差異構(gòu)成選線判據(jù)；當(dāng)某一線路的SFB 零序能量低于閾值時，判定為高過渡電阻接地故障，中性點切換至小電阻接地方式，基于故障線路零序電流突增特點進(jìn)行選線預(yù)判，并利用切換前系統(tǒng)零序電壓和切換后預(yù)判故障線路首端零序電流間的相位差構(gòu)成就地化選線判據(jù)。MATLAB／Simulink 仿真分析及動模試驗數(shù)據(jù)分析結(jié)果證實了本文所提故障選線方法的準(zhǔn)確性。

1 基于多模接地控制的接地故障特征分析

海洋核動力平臺中壓系統(tǒng)采用網(wǎng)源直連拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，系統(tǒng)通過發(fā)電機中性點接地，并采用多模接地控制策略［13］，在正常運行及發(fā)生低過渡電阻接地故障時，中性點通過接地變壓器經(jīng)高阻接地；發(fā)生高過渡電阻接地故障時，受互感器精度影響，常規(guī)接地選線技術(shù)難以檢測，此時將中性點短時切換至小電阻接地方式，擴(kuò)大故障線路的故障特征量，提高選線保護(hù)靈敏度，保證核反應(yīng)堆負(fù)荷安全。本節(jié)對海洋核動力平臺系統(tǒng)接地故障特征進(jìn)行分析，假定線路4 發(fā)生單相接地故障，等效系統(tǒng)如圖1 所示。圖中：S 為多模接地控制開關(guān)，S 斷開時中性點由配電變壓器經(jīng)高電阻RN接地，S 閉合時，由于R′N阻值小，可看作經(jīng)小電阻接地；Ckφ（k=1，2，3，4；φ=A，B，C）為線路k的φ相對地電容；CGφ為發(fā)電機G 定子繞組φ相對地電容；Eφ為發(fā)電機φ相相電勢；ICk、ICG分別為線路k、發(fā)電機定子繞組的對地電容電流；Ik0為線路k首端的零序電流；Rg為接地過渡電阻；If為接地故障電流；Ufg為故障點對地電壓；IN為流過中性點接地電流；U0為系統(tǒng)零序電壓。

圖1 海洋核動力平臺電網(wǎng)接地故障示意圖Fig.1 Schematic diagram of grounding fault in power grid of marine nuclear platform

接地故障電流If如式（1）所示。

接地故障電流由對地電容電流和流過中性點的電流構(gòu)成，還可表示為：

式中：CΣ為系統(tǒng)三相對地電容之和；ZT為配電變壓器等值阻抗。聯(lián)立式（1）、（2）可得：

規(guī)定線路首端零序電流正方向為母線指向線路，則健全線路k的首端零序電流Ik0為：

式中：Ck0為線路k的三相對地電容之和。

故障線路4的首端零序電流I40為：

由式（3）可知，Rg較小時，系統(tǒng)零序電壓幅值高，各線路的首端零序電流均較大，保護(hù)受電流互感器測量誤差影響小。發(fā)生高過渡電阻接地故障時，受電流互感器測量誤差影響，故障選線正確性難以保證?；诙嗄＝拥乜刂茖⒅行渣c切換至小電阻接地方式時，式（3）—（5）中ZT=0，RN變?yōu)镽′N，數(shù)值減小，此時系統(tǒng)零序電壓降低，健全線路的首端零序電流幅值隨之減小。小電阻阻值選取恰當(dāng)時，流過故障點的阻性電流增加，故障線路的首端零序電流幅值增加。文獻(xiàn)［16］指出，小電阻接地方式下，無論接地過渡電阻阻值多大，故障出線的零序電流始終比健全出線的零序電流大10 倍以上。因此，高過渡電阻接地故障下，切換至小電阻接地方式使得健全線路與故障線路的故障特征差異增大，有利于準(zhǔn)確選線。

2 協(xié)同多模接地控制的接地故障選線保護(hù)方法

2.1 基于SFB零序能量的選線保護(hù)方法

海洋核動力平臺電網(wǎng)在低過渡電阻接地故障下保持高阻接地方式，系統(tǒng)中可能發(fā)生間歇性弧光接地等復(fù)雜接地故障，傳統(tǒng)零序電流保護(hù)定值難以整定。零序能量選線方法基于故障線路的零序能量幅值最大且方向與健全線路的零序能量相反原則構(gòu)成故障選線判據(jù)［10］，抗干擾能力強。線路k的零序能量計算公式為：

式中：Wk0為線路k的零序能量；u0為系統(tǒng)零序電壓瞬時值；ik0為線路k的零序電流瞬時值；t為積分?jǐn)?shù)據(jù)窗時間。網(wǎng)源直連系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，零序電流中包含發(fā)電機提供的基波分量、3 次諧波分量［17］以及故障過程產(chǎn)生的高頻暫態(tài)分量。相較于單一使用某一頻段的暫態(tài)零序電流而言，全頻段能量判據(jù)具有更高的靈敏度，但存在以下問題。

1）某條線路發(fā)生單相接地故障時，各線路及發(fā)電機定子繞組阻抗的相頻特性如圖2所示。

圖2 發(fā)生單相接地故障時各線路及定子繞組阻抗的相頻特性Fig.2 Phase-frequency characteristics of impedance of each line and stator winding under single-phase grounding fault

圖2 中，在某些高頻頻段，線路阻抗呈感性，此時零序電流中的感性電流分量高于容性電流分量，故障線路和健全線路的零序電流分布差異不明顯或交越頻率不易確定，不再滿足健全線路零序電流極性相同并與故障線路反極性的特點，故障選線較為困難［18］。而在SFB內(nèi)，各線路阻抗均呈容性，采用零序能量判據(jù)能夠正確選線。因此，本文基于SFB 零序電流計算零序能量，SFB 范圍為0～f，f為所有線路自身串聯(lián)諧振頻率的最小值。對于網(wǎng)源直連系統(tǒng)，需要考慮發(fā)電機定子繞組阻抗相頻特性的影響。通過計算可知，發(fā)電機定子繞組串聯(lián)諧振頻率高于各線路，因此在確定SFB范圍時，以各線路諧振主頻率中的最小值加上一段閾值作為f值。

2）電流互感器在一次系統(tǒng)零序電流較小時角度測量誤差大。零序電流互感器角度測量誤差超過7°時，對于健全線路而言，裝置感受到的工頻零序電流超前零序電壓的角度超過90°，功率因數(shù)為負(fù)，導(dǎo)致工頻能量函數(shù)值小于0［19］。文獻(xiàn)［19］中的電流互感器角度測量誤差試驗結(jié)果表明：當(dāng)電流互感器一次側(cè)零序電流高于1 A 時，角度誤差在7°以內(nèi)，不會造成誤判。據(jù)此，SFB 零序能量法應(yīng)用的極限情況為：非最短線路發(fā)生單相接地故障，最短線路的首端零序電流為1 A。基于第4 節(jié)中的平臺網(wǎng)源直連系統(tǒng)參數(shù)，通過式（4）計算得到此時的接地過渡電阻為868 Ω。設(shè)置該條件下最短線路的SFB 零序能量值為零序能量閾值W0set，其值為220 J。當(dāng)某條線路的SFB 零序能量低于該閾值時，說明此時零序電流幅值低，零序電流互感器角度測量誤差嚴(yán)重，應(yīng)下達(dá)指令將中性點切換至小電阻接地方式。

2.2 基于零序相位差的選線保護(hù)方法

系統(tǒng)發(fā)生接地故障后，若某線路的SFB 零序能量低于W0set，則為了避免零序電流互感器角度測量誤差導(dǎo)致故障選線錯誤，將發(fā)電機中性點切換至小電阻接地方式。此時并非所有故障特征量均增大，需要根據(jù)各故障特征量的變化情況并結(jié)合零序電流互感器的測量精度構(gòu)建故障選線判據(jù)。

通過第1 節(jié)中的理論分析結(jié)果可知，切換中性點接地方式后，故障線路的首端零序電流幅值增大，健全線路的首端零序電流幅值減小，可基于零序電流突增判據(jù)實現(xiàn)故障線路預(yù)判。

中性點接地方式切換前，系統(tǒng)零序電壓幅值較大；接地方式切換后，故障線路的零序電流較大，但健全線路的零序電流較小，不能采取各線路間故障特性對比方式構(gòu)成故障選線判據(jù)。考慮到故障線路與健全線路間的零序電流相位差異，本文通過中性點接地方式切換前系統(tǒng)零序電壓和切換后預(yù)判故障線路零序電流間的相位關(guān)系構(gòu)成就地化選線判據(jù)。

基于第4 節(jié)中的平臺網(wǎng)源直連系統(tǒng)參數(shù)，若最長線路發(fā)生接地故障且首端零序電流為1 A，根據(jù)式（5）計算得到接地過渡電阻為6 057 Ω，因此該方法的耐過渡電阻能力范圍為868～6 057 Ω。切換中性點接地方式前，根據(jù)式（3）計算得到在耐過渡電阻能力范圍內(nèi)，系統(tǒng)零序電壓U0滯后-EA的角度范圍為52.51°～74.66°；切換中性點接地方式后，零序電壓U′0滯后-EA的角度范圍為0.58°～0.59°，近似與故障相電壓反向，此時健全線路的首端零序電流I′k0滯后EA90°，故障線路首端零序電流I′40近似與EA同相。各電氣量間的相量關(guān)系如附錄A 圖A1 所示。由圖可知，中性點接地方式切換后，故障線路與健全線路間零序電流存在相位差異?？紤]零序電流互感器角度測量誤差，對各相量相位保留20°裕度，得到中性點接地方式切換后故障線路零序電流與切換前零序電壓之間滿足的相位關(guān)系為：

對于高過渡電阻接地故障，中性點切換至小電阻接地方式后，故障線路零序電流將增大，對零序電流突增線路進(jìn)行校核，若滿足式（7）所示的判據(jù)，則該線路為故障線路。該方法采用就地化保護(hù)判據(jù)，無需進(jìn)行線路間故障特征量的極性比較，能夠有效實現(xiàn)與多模接地控制方式的配合，最大限度地降低電流互感器極性測量誤差影響。

3 接地故障選線流程

協(xié)同一次系統(tǒng)中性點多模接地控制方式，海洋核動力平臺中壓系統(tǒng)接地故障檢測與選線保護(hù)流程如附錄A圖A2所示，具體步驟如下。

1）系統(tǒng)零序電壓幅值越限時，發(fā)電機定子接地保護(hù)啟動。發(fā)電機定子接地保護(hù)由零序電流方向判據(jù)和3 次諧波電壓比值判據(jù)構(gòu)成［13］，其中零序電流方向判據(jù)用于反映發(fā)電機機端側(cè)95%的接地故障，3 次諧波電壓比值判據(jù)用于反映中性點側(cè)5%的接地故障，共同構(gòu)成100%定子繞組接地保護(hù)。對兩判據(jù)采用或門形式，若兩判據(jù)均未動作，則說明配電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障，接地選線保護(hù)判據(jù)啟動。

2）當(dāng)所有線路SFB 零序能量均高于W0set時，利用SFB 零序能量方法進(jìn)行接地故障選線。判定SFB零序能量幅值最大且極性與其他線路相反的線路為故障線路；若所有線路SFB零序能量極性均相同，則判定為主配電板側(cè)發(fā)生接地故障。

3）當(dāng)存在某線路的SFB 零序能量低于W0set時，判定系統(tǒng)發(fā)生高過渡電阻接地故障，通過協(xié)同多模接地控制將中性點切換至小電阻接地方式。首先預(yù)判首端零序電流突增的線路為故障線路，然后利用傅里葉變換求解中性點接地方式切換前1 個周期內(nèi)的零序電壓相位，以及中性點接地方式切換后1 個周期內(nèi)的預(yù)判故障線路零序電流相位，若二者相位差滿足式（7），則該線路為故障線路；若所有線路均不滿足零序電流突增判據(jù)，則判定為主配電板側(cè)發(fā)生接地故障。

4 仿真分析

利用MATLAB／Simulink 軟件建立如圖1 所示的海洋核動力平臺中壓網(wǎng)源直連系統(tǒng)等值模型。發(fā)生金屬性和低過渡電阻接地故障時，中性點采用通過接地變壓器經(jīng)高阻接地方式，綜合考慮接地故障電流與系統(tǒng)暫態(tài)過電壓影響，接地電阻器一次側(cè)阻值選取為2 286 Ω［13］；發(fā)生高過渡電阻接地故障時，中性點切換至小電阻接地方式，綜合選線保護(hù)的靈敏性與系統(tǒng)的安全性，接地電阻器一次側(cè)阻值選取為5 Ω［20］。海洋核動力平臺網(wǎng)源直連系統(tǒng)電壓等級為10.5 kV，采用全電纜線路，各線路的長度分別為1.5、2、2、2.5 km，每相線路的正、負(fù)序阻抗均為0.079+j0.082 Ω／km，零序阻抗為0.119+j0.246 Ω／km，對地電容為0.767 μF／km。發(fā)電機定子繞組單相電阻、電感分別為1.528 mΩ、2.84 mH，三相對地電容之和為0.397 μF。中性點接地變壓器的容量為30 kV·A，變比為10.5 kV/0.22 kV，短路損耗為2 250 W，阻抗電壓百分比為8.8%。

4.1 SFB零序能量方法仿真驗證

基于系統(tǒng)阻抗參數(shù)，確定SFB范圍為0～2500 Hz。在線路3末端設(shè)置金屬性接地故障，測量系統(tǒng)零序電壓和各線路首端零序電流。利用小波包變換對零序電流進(jìn)行分解重構(gòu)可得SFB零序電流，進(jìn)而得到故障后1 個周期內(nèi)各線路的SFB 零序功率，見附錄A 圖A3。分析仿真結(jié)果可知，故障后1個周期內(nèi)，故障線路3 零序功率幅值最大且方向始終與其余健全線路相反。零序能量為零序功率的積分，故障后1/4周期內(nèi)各線路的SFB 零序能量分別為229 615、306 316、-1 142 287、382 639 J，均高于W0set，其中線路3 的SFB零序能量最大且方向與其他線路相反，可確定線路3發(fā)生接地故障。

分別在各線路首端（H）10%處及末端（T）設(shè)置金屬性、低過渡電阻（Rg=100 Ω）接地故障，并在主配電板側(cè)設(shè)置金屬性和低過渡電阻接地故障，SFB 零序能量仿真結(jié)果如表1所示。表中：HM 表示線路首端金屬性接地故障；HRg 表示線路首端低過渡電阻接地故障；TM 表示線路末端金屬性接地故障；TRg表示線路末端低過渡電阻接地故障；M 表示主配電板側(cè)金屬性接地故障；Rg 表示主配電板側(cè)低過渡電阻接地故障。

表1 SFB零序能量方法的仿真結(jié)果Table 1 Simulative results of SFB zero-sequence energy method

分析表1 可知，在金屬性和低過渡電阻接地故障情況下，各線路的SFB零序能量均高于閾值，無需切換中性點接地方式。不同接地故障位置和接地過渡電阻情況下，故障線路的SFB 零序能量均最大且方向與健全線路相反，因此SFB 零序能量法能夠準(zhǔn)確選出故障線路。在主配電板側(cè)發(fā)生接地故障時，各線路的SFB 零序能量方向均為正，可準(zhǔn)確判斷為主配電板側(cè)故障。由于主配電板側(cè)發(fā)電機定子繞組和相連線路對地電容同樣為故障點提供零序容性電流，因此仿真結(jié)果中故障線路的SFB 零序能量幅值高于各健全線路的SFB零序能量幅值之和。

4.2 零序相位差方法仿真驗證

基于所建立的MATLAB／Simulink 仿真模型，設(shè)置線路3 末端發(fā)生高過渡電阻（Rg=2 000 Ω）接地故障，故障時刻為0.095 s。故障后1/4周期內(nèi)各條線路的SFB 零序能量分別為68、90、-536、113 J，其中多條線路的SFB 零序能量低于閾值，說明發(fā)生高過渡電阻接地故障。在實際工程中，零序電流互感器測量結(jié)果存在較大的角度測量誤差，無法使用SFB零序能量法等需要進(jìn)行極性對比的方法進(jìn)行故障選線。在0.2 s 時刻，系統(tǒng)中性點切換至小電阻接地方式。在此過程中，各線路首端的零序電流波形如附錄A 圖A4所示。仿真結(jié)果表明，中性點經(jīng)多模接地控制切換至小電阻接地方式后，故障線路零序電流幅值增加，健全線路零序電流幅值減小，可預(yù)判線路3為故障線路。

基于切換后1 個工頻周期內(nèi)各線路首端零序電流，以及切換前1 個工頻周期內(nèi)系統(tǒng)零序電壓，得到各線路的零序相位差，如附錄A 圖A5 所示。圖中，Φk0（k=1，2，3，4）為線路k的零序相位差。分析仿真結(jié)果可知，線路3 的零序相位差為98.4°，線路1、2、4的零序相位差分別為-169.1°、-171.8°、-171.0°，僅預(yù)判故障線路3 的零序相位差滿足式（7）所示的判據(jù)，可確定線路3為故障線路。

為驗證零序相位差方法在不同故障位置下均有效，在上述仿真模型中分別于各線路首端10%處、末端、主配電板側(cè)設(shè)置高過渡電阻（Rg=2 000 Ω）接地故障，切換后各線路首端零序電流與切換前零序電壓相位差的仿真結(jié)果如表2 所示。仿真結(jié)果表明，不同線路接地故障情況下，故障線路的零序相位差滿足式（7）所示的判據(jù)，能夠可靠選出故障線路。在主配電板側(cè)發(fā)生接地故障時，所有線路的零序相位差均不滿足式（7）所示的判據(jù)，不會引起選線誤判。

表2 零序相位差方法的仿真結(jié)果Table 2 Simulative results of zero-sequence phase difference method

5 動模試驗驗證

海洋核動力平臺在運行中受海浪沖擊，電氣設(shè)備在頻繁震動的環(huán)境下將產(chǎn)生間歇性接地故障［21］，并伴有電弧產(chǎn)生。目前常用于進(jìn)行仿真分析的電弧模型包括Cassie、Mayr、Schwarz、控制論電弧模型等［22］，但接地電弧物理過程復(fù)雜、影響因素眾多，上述模型均存在一定的局限性。為此，結(jié)合華中科技大學(xué)自主研發(fā)的“靈活組網(wǎng)式配電系統(tǒng)物理模型及弧光接地試驗平臺”進(jìn)行間歇性弧光接地故障的動模試驗分析，試驗平臺如附錄A 圖A6所示。該試驗平臺采用10 kV電壓等級，包含3條電纜線路、3條架空線路和1 條線-纜混合線路；中性點可采用不接地、消弧線圈接地、電阻接地等方式；采用針尖放電形式，可模擬不同類型配電網(wǎng)在不同接地過渡電阻阻值下的間歇性弧光接地故障，并以10 kHz 的采樣頻率生成故障錄波。

選取3 條電纜線路進(jìn)行模擬實驗分析。為模擬核動力平臺電網(wǎng)多模接地控制方式，低過渡電阻接地故障情況下系統(tǒng)中性點不接地，高過渡電阻接地故障情況下切換至經(jīng)電阻接地方式。在線路1 首端設(shè)置低過渡電阻（Rg=120 Ω）接地故障，各條線路的首端零序電流錄波波形如圖3所示，SFB零序功率如附錄A圖A7所示。由圖A7可知，故障線路1的零序電流幅值最大且方向與健全線路相反。選取故障后前1/4 周期的SFB 零序功率計算零序能量，得到3 條線路的零序能量分別為-357.53、77.01、207.75 J。由于線路1 的零序能量幅值最大且極性與其他線路相反，可判定線路1為故障線路，選線結(jié)果正確。

圖3 低過渡電阻間歇性弧光接地故障零序電流波形Fig.3 Zero-sequence current waveform under intermittent arc grounding fault with low transition resistance

在線路1 首端設(shè)置高過渡電阻（Rg=1 080 Ω）接地故障，0.08 s時刻中性點切換至電阻接地方式，切換后4 個周期內(nèi)故障線路的首端零序電流與切換前4個周期內(nèi)零序電壓的零序相位差如圖4 所示。動模試驗結(jié)果表明，故障線路的零序相位差在100°左右，滿足式（7）所示的判據(jù)，因此本文方法能夠正確選線。

圖4 多模接地控制前后零序相位差動模試驗結(jié)果Fig.4 Dynamic model test results of zero-sequence phase difference before and after multi-mode grounding control

6 結(jié)論

為滿足海洋核動力平臺電網(wǎng)在不同接地故障條件下均需要快速準(zhǔn)確選線的要求，本文提出協(xié)同多模接地控制的接地故障選線方法，并得出以下結(jié)論：

1）發(fā)生金屬性或低過渡電阻接地故障時，采用基于SFB 零序能量選線方法，剔除系統(tǒng)等值感抗高于容抗的高頻頻帶零序能量，能夠保證選線結(jié)果的可靠性和保護(hù)的靈敏度；

2）根據(jù)SFB 零序能量閾值判定系統(tǒng)發(fā)生高過渡電阻接地故障，短時切換至小電阻接地方式后，采用零序相位差選線方法，其可與多模接地控制策略有效配合，且采用就地化保護(hù)判據(jù)模式，無需進(jìn)行線路間的比較，有效解決了高過渡電阻接地故障下選線保護(hù)靈敏度低的問題，耐過渡電阻能力達(dá)6057 Ω；

3）MATLAB／Simulink 仿真分析及動模試驗數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，本文所提方法在不同故障場景下均能夠準(zhǔn)確選線，具有較強的工程實用性。

附錄見本刊網(wǎng)絡(luò)版（http：//www.epae.cn）。