中性点经消弧线圈接地电网单相保护优化

由前面的分析可知，中性点经消弧线圈接地电网要实现有选择性的接地保护是较为困难的。目前这类电网一般采用无选择性的绝缘监视装置。除此之外，还可采用稳态高次谐波分量或暂态零序电流原理进行保护。

1.反应稳态5 次谐波分量的接地保护

电力系统中出现高次谐波电压、电流的原因，主要是发电机转子的磁通密度不可能完全按正弦分布，所以定子电压不可能是绝对正弦波，而是有一定数量的谐波电压。另外，变压器励磁电流中也包含了高次谐波分量。一般说来，高次谐波分量中最大的是5 次谐波分量。前面所讲的消弧线圈电感电流补偿故障点电容电流是对基波而言的，对5 次谐波来说，消弧线圈的感抗XL=5ωL，增大为原来的5 倍，其对地电感电流减小为原来的1/5；而电网对地的容抗减小为原来的1/5，接地电容电流增大为原来的5 倍。因此，消弧线圈的5 次谐波电感电流相对于电网的5 次谐波电容电流来说是很小的，即5 次谐波电容电流几乎未被补偿，此时5 次谐波电容电流的分布规律与基波电容电流在中性点非直接接地电网中的分布规律完全相同。这样，就可利用5 次谐波电流构成有选择性的保护，也可利用5 次谐波功率方向构成有选择性的保护。

2.反应暂态零序电流的接地保护(www.xing528.com)

前面所述有关零序电流的特点，指的都是稳态电流值。实际上，在发生接地短路故障时，接地电容电流的暂态值较稳态值大很多倍，又因为故障时的暂态过程不受接地方式的影响，即电网不接地和电网经消弧线圈接地时的暂态过程是相同的，因此可利用暂态值的某些特点构成接地保护。

中性点非直接接地电网发生单相接地短路故障后，故障相对地电压突然降为零，并引起相对地电容放电，由于放电回路的电阻和电感都比较小，放电电流衰减很快，振荡频率可高达数千赫兹；而非故障线路由于对地电压突然升高为线电压，从而引起充电电流。由于充电回路要通过电源，电感较大，所以充电电流衰减较慢，且振荡频率也较低（仅数百赫兹）。

可以证明，接地短路故障发生后，故障线路暂态零序电流第一个周期的首半波比非故障线路的保护安装处的暂态零序电流大得多，且方向相反，故可利用这些特点构成有选择性的接地保护。