Abstract
一次高壓配電線發生接地故障時，若接地電阻值高，導致故障電流不足以使傳統的保護裝置(如過電流或接地過電流電驛)動作隔離故障者，稱為高阻抗故障(High Im- pedance Fault,HIF)若人畜誤觸常引起感電事故，或因故障時的火花釀成火災。為此本論文針對高阻抗故障偵測方法進行研究。首先分析發生高阻抗故障後配電線電流特性。繼而檢討現有的七項專為偵測高阻抗設計的電磁電驛，以及七項運用高阻抗故障諧波特性的故障偵測數位演算法，比較其優劣。並撰寫此七項數位演算程式，測試於台電人工故障配電線記錄資料，分析各演算法偵測結果，作為日後發展高阻抗故障偵測演算法的主要參考依據。高阻抗電磁電驛概分三項：(1).利用電流不平衡特性進行偵測分為 :1.比例型接地電驛(ratio groundrealy; RGR)2.接地比例型電驛(constant ground realy ;CGR)3.修正式接地比例型電驛(2).利用故障電流分流特性進行偵測：1.乘積電驛(product realy)包括 CWC, CWP。由於系統負載的不平衡程度並非定值,致使In,Ig的大小與相角經常在變。CWC電驛在標置上有困難。(3).利用多點偵測通訊方式進行偵測分為:1.欠電壓電驛(undervoltage re- lay)2.過電壓零負序電驛(overvoltage zero,neg. relay )3.過電流零負序電驛(overcurrent zero,neg. relay)需通訊裝置成本須考慮。(4).51N電驛的接線:鄰近配電線的地電流, 若由變電所附近接地線混入 LCO接線,會影響準確度。諧波方式的數位偵測方法有:(1)根據低階諧波及相序成份偵測:包括基本波╲相電流三次諧波三相夾角，一、三、五次諧波相序成份, 三、五次諧波相電流角度。(2 )根據高階諧波成份偵測:高階能量,偶奇次能量比值。(3)根據電流比例變化偵測。(4)國內成大建議根據二次諧波進行偵測。根據測試結果得知：當故障電流高於15A，以相序成份、高頻能量方式較為準確。其餘五方式僅用於特定範圍的故障電流情況。偵測方法中高階諧波能量方式的偵測受故障距離影響準確性，對於短距離的故障點較易偵測，而低階諧波及電流取樣差方式則受距離影響較小。