CN115877129A - 一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法，对含分布式电源的低压配电网中性线断线故障时各电气量变化进行理论分析，明确中性线断线的故障特征，针对传统仅依靠电流或偏移电压断线识别方法的缺陷，提出一基于电流判据和电压判据的断线综合识别方法，首先利用中性线电流、***侧中性点接地线电流和线路上三次谐波电流的变化特征形成电流判据，然后再引入电压适应系数，对传统中性点偏移电压的保护判据进行改进，形成电压判据，最后通过电流判据和电压判据融合来共同判断中性线是否发生断线故障。该方法能够解决传统检测带来的误判问题，使保护定值能随负载的不对称度进行自适应调整，同时提高了中性线断线时保护的灵敏度。

Description

一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法

技术领域

本发明属于低压配网电力***保护领域，涉及一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法。

背景技术

在低压配电***中，供电***广泛采用了三相四线制或三相五线制，中性线能够很好地维持中性点零电位。当中性线发生断线故障时，中性点电位将发生偏移，断线位置前后的负载会出现不同程度的过电压，损坏电气设备甚至引发建筑火灾。因此，准确地判别中性线是否发生断线故障具有十分重要的意义。再加上我国分布式电源(DistributedGeneration,DG)在低压配电台区的大量接入，使得传统被动的无源配电网逐步向更主动的有源配电网过渡，存在潮流双向流动、DG出力的不稳定等问题，从而使得传统故障识别诊断出现误判，尤其是低压侧中性线断线故障的误判很可能导致危险事故发生，因此需要对含DG的低压配电网中性线断线判定方法进行研究。

现有的中性线断线判定基本上仅使用中性线电流、谐波电流或中性点偏移电压的方法进行检测，均存在一定的缺陷。利用中性线电流进行判定，在三相负载不平衡度较高的情况下会出现误判，准确率较低；利用配电干线首端端三次谐波变化来对中性线断线故障进行判定，会受负载正常运行时波动的影响，易导致误判漏判；利用中性点偏移电压进行判定，在配电***正常运行且负载不平衡度较大时，也会出现故障特征，造成误判。并且由于DG的出力受环境等因素影响不够稳定，可能会抬升或降低部分节点电压，而在孤岛运行中，由于DG输出功率与负荷功率不平衡，也同样可能出现电压降低或抬升，因此在实际工程中，仅利用负荷侧中性点电压变化来进行中线性断线判定识别，可靠性不高，存在明显缺陷。

综上，现有中性线断线判定方法均存在一定的缺陷，大部分为单一电气量判别，受其变化特征影响，无法准确识别故障，且针对的是传统无源配电网，中性线断线特征受DG和可调拓扑的影响，传统配电网的断线判定方法并不适用。故针对含DG的低压配网中性线断线故障，进行多电气量综合判据的研究具有重要意义。

发明内容

本发明为解决传统中性线断线判定中的各种问题，提供一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法，可增强识别的准确性和灵敏性，有效解决了传统方法的故障误判、漏判等问题，使保护的定值能随负载的不对称度进行自适应调整，提高了中性线断线时保护的灵敏度，并能够适用于当前及未来DG广泛接入的低压主动配电网应用需要。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案具体如下：

一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法，其特征在于，包括如下步骤：

A，根据中性线断线后的***网络方程计算中性线电流I_Z与***侧中性点接地线电流I_N的大小，对二者关系进行判别，形成第一电流判据；

B，监测***三相线路首端谐波电流，计算谐波电流突变率ΔI％，与故障设定值δ进行比较判别，形成第二电流判据；

C，引入电压适应系数η，根据负荷不平衡度与偏移电压量的关系计算基于电压适应系数的中性线断线检测电压判据；

D，根据步骤A、步骤B、步骤C计算所得出的电流、电压判据，共同对断线故障进行综合判别。

进一步的，步骤D根据步骤A、步骤B、步骤C计算所得出的电流、电压判据，共同对断线故障进行综合判别，具体为：

按式(1)进行判断：

式中，I_Z为中性线电流；I_N为***侧中性点接地线电流；ΔI％为三相线路上三次谐波电流突变率，δ为故障设定值，一般取10％～15％；U_oo′为中性线断线时的中性点偏移电压，k′为电压整定值系数，η为电压适应系数，U_n为额定电压；

若电流、电压电气量满足式(1)，则判定低压配电***中性线断线；若不满足，则判定中性线未断线。

进一步的，步骤A根据中性线断线后的***网络方程计算中性线电流I_Z与***侧中性点接地线电流I_N的大小，对二者关系进行判别，具体包括：

S1、若中性线在位置1处断线：

步骤(1)根据故障后的等效电路列出节点电压方程：

式中Z₁表示***侧接地极电阻，Z₂表示用户进线处重复接地点接地电阻；Z_a、Z_b、Z_c分别为各相负荷等效阻抗；Z_N为中性线电阻；

为***侧中性点对地电压，/>

为负荷侧中性点对地电压；/>

Z_i分别为***各相电压、DG在各相提供的等效电压以及各相负荷的等效阻抗，其中i＝a、b、c；

步骤(2)根据式(2)计算***侧与负荷侧两中性点偏移电压U_oo′以及***侧中性点对地电压

/>

式中

为发生断线故障后各相负荷电压；

步骤(3)根据式(3)、(4)计算I_Z与I_N：

由

为零可得，***侧中性点接地线电流幅值I_N和中性线电流幅值I_Z均等于零，若考虑线路分布电容电流，二者电流不完全为零，呈并联分流关系，且Z₁＜Z_N+Z₂，则存在I_N≥I_Z≈0的关系；

S2、若中性线在位置2处断线：

步骤(1)列出节点电压方程

步骤(2)根据式(6)计算U_oo′、

以及/>

步骤(3)将上式计算结果带入式(5)中，由于

可得I_N＞0，I_Z＝0，因此存在I_N＞I_Z＝0的关系。

进一步的，步骤B计算谐波电流突变率ΔI％，具体包括：

在三相上同时检测到3次谐波突变，将3次谐波电流的突变量ΔI₃定义为：

式中x表示第x次采样数据；ΔI₃表示前后两次数据采集值的差。

由式(10)计算ΔI％为：

进一步的，步骤C引入电压适应系数η，根据负荷不平衡度与偏移电压量的关系计算基于电压适应系数的中性线断线检测电压判据，具体包括：

步骤(1)设各相负荷功率因数相同，c相负荷功率最大，定义a相、b相的负荷不平衡度为：

步骤(2)将上式(12)分别带入式(3)、(7)，计算U_oo′、

与三相负荷不平衡度之间的关系：

由式(13)、(14)可知三相负荷不平衡会产生不平衡电流，流经中性线，由于中性线阻抗，负荷侧中性点对地电压

随着负荷不平衡程度的加深而增大，当中性线断线时，中性点的偏移电压的大小U_oo′由三相负载的不对称程度ζ决定，不受其他因素的影响；

步骤(3)根据步骤(1)中的公式定义ζ＝max{ζ_a，ζ_b}，ζ值的大小对应着三相负载的不对称程度，ζ值越大，说明三相负载越不对称，引入电压适应系数η，对传统中性点偏移电压判据进行改进，电压适应系数η的数值主要反映的是中性线电流I_Z与负载电压的比值，如下式：

步骤(4)基于电压适应系数的中性线断线检测电压判据为：

进一步的，k′的整定原则为：保证中性线正常运行时保护不出现误动作的情况，(k′+η)U_n的定值整定按照躲过中性线正常运行时出现的中性点偏移电压最大值来进行整定，当ζ≥0.1时，ηU_n制动作用明显，所以k′定值的整定满足在ζ＜0.1保护不误动即可。

进一步的，k′定值选取为0.08～0.10。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过对含DG的低压主动配电网中性线断线情况下各电气量进行分析，总结中性线断线的故障特征，结合故障情况下的电流、电压变化特征，提出了一种适用于含DG有源低压配电网的中性线断线故障电流电压综合检测识别方法，利用中性线电流、***侧中性点接地线电流和线路上监测三次谐波电流的变化形成电流判据，再引入电压适应系数，对中性点偏移电压的保护判据进行改进，形成电压判据，最后通过电流判据和电压判据来共同判断中性线是否发生断线故障。此种方法有效避免了单一电流或电压判据在复杂网络和复杂故障状态下的局限性，能够同时根据电流、电压判据进行互补判断，并且本发明对传统电流、电压判据均进行了适应性的改进，使其能够不再受正常运行状态下负荷变化的影响，增加了判别的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是低压主动配电网***等效电路图；

图2是本发明基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的中性线电流变化曲线图；

图4是本发明实施例提供的负荷不平衡时电流变化曲线图；

图5是本发明实施例提供的中性线断线时3次谐波电流变化图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。

低压主动配电网的等效电路模型如图1所示。多个DG存在于***侧与负荷侧之间，将其综合等效为一个电压源并网接入，***侧中性点以及负载侧中性点均经小电阻直接接地。***低压侧带有三相不控整流器，A相带功率可调的可控整流器，B、C相带功率相同的不控整流器，三个平衡线性负载功率可调，以此构建带非线性负载的电路。

如图2所示，本发明实施例提供的一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法，具体包括：

A，根据中性线断线后的***网络方程计算中性线电流I_Z与***侧中性点接地线电流I_N的大小，对二者关系进行判别，形成第一电流判据；

B，监测***三相线路首端谐波电流，计算谐波电流突变率ΔI％，与故障设定值δ进行比较判别，形成第二电流判据；

C，引入电压适应系数η，根据负荷不平衡度与偏移电压量的关系计算基于电压适应系数的中性线断线检测电压判据；

D，根据步骤A、步骤B、步骤C计算所得出的电流、电压判据，共同对断线故障进行综合判别。

具体的，步骤D按式(1)进行判断：

式中，为中性线电流；为***侧中性点接地线电流；为三相线路上三次谐波电流突变率，为故障设定值，一般取10％～15％；为中性线断线时的中性点偏移电压，为电压整定值系数，为电压适应系数，为额定电压。若电流、电压电气量满足式(1)，则判定低压配电***中性线断线；若不满足，则判定中性线未断线。

步骤A根据中性线断线后的***网络方程计算中性线电流I_Z与***侧中性点接地线电流I_N的大小，对二者关系进行判别，具体包括：

S1、若中性线在位置1处断线。

步骤(1)：根据故障后的等效电路列出节点电压方程。

式中Z1表示***侧接地极电阻，Z2表示用户进线处重复接地点接地电阻；Za、Zb、Zc分别为各相负荷等效阻抗；ZN为中性线电阻；为***侧中性点对地电压，为负荷侧中性点对地电压；、、(i＝a、b、c)分别为***各相电压、DG在各相提供的等效电压以及各相负荷的等效阻抗。

步骤(2)：根据式(2)计算***侧与负荷侧两中性点偏移电压以及***侧中性点对地电压。

式中为发生断线故障后各相负荷电压。

步骤(3)：根据式(3)、(4)计算I_Z与I_N：

由

为零可得，***侧中性点接地线电流幅值IN和中性线电流幅值IZ均等于零。若考虑线路分布电容电流，二者电流不完全为零，呈并联分流关系，且Z1＜ZN+Z2，则存在IN≥IZ≈0的关系。/>

S2、若中性线在位置2处断线。

步骤(1)列出节点电压方程

步骤(2)根据式(6)计算U_oo′、

以及/>

步骤(3)：将上式计算结果带入式(5)中，由于＞0，可得IN＞0，IZ＝0，因此存在IN＞IZ＝0的关系。此结果与S1所得结果一致，故该判别式在中性线不同断线位置处仍有效。

步骤B计算谐波电流突变率ΔI％，具体包括：

当中性线正常连接时，由于负载阻抗远大于***阻抗，非线性设备产生的3次谐波电流将经中性线流至***侧；当中性线发生断线故障时，非线性负载产生的谐波电流将无法流回馈线首端，而是流向负载阻抗，此时仅有故障位置前的3次谐波电流存在于线路首端。因此对于回路首端来说，在三相上可以同时检测到3次谐波突变，将3次谐波电流的突变量定义为：

式中I3表示三次谐波电流，x表示第x次采样数据，表示前后两次数据采集值的差。

由式(10)可计算为：

如果故障点后的负载不平衡，故障后在三相线路首端同样能检测到3次谐波电流同时突变，但此时中性点电位将发生偏移。需要注意的是，在选取谐波突变率临界值时，由于在线路末端发生断线故障时，谐波电流突变率会较小，故其值不能选取过大，若选取整定值过大会造成漏判的情况。

步骤C，引入电压适应系数η，根据负荷不平衡度与偏移电压量的关系计算基于电压适应系数的中性线断线检测电压判据，具体包括：

步骤(1)：设各相负荷功率因数相同，c相负荷功率最大。定义a相、b相的负荷不平衡度为：

步骤(2)：将上式(12)分别带入式(3)、(7)，计算、与三相负荷不平衡度之间的关系：

由式(13)、(14)可知三相负荷不平衡会产生不平衡电流，流经中性线，由于中性线阻抗，负荷侧中性点对地电压随着负荷不平衡程度的加深而增大。当中性线断线时，中性点的偏移电压的大小由三相负载的不对称程度ζ决定，不受其他因素的影响。

步骤(3)：根据步骤(1)中的公式可定义ζ＝max{ζa，ζb}，ζ值的大小对应着三相负载的不对称程度，ζ值越大，说明三相负载越不对称。引入电压适应系数，对传统中性点偏移电压判据进行改进，电压适应系数的数值主要反映的是中性线电流IZ与负载电压的比值，如下式：

步骤(4)：基于电压适应系数的中性先断线检测电压判据为：

引入电压适应系数后，与现有的利用中性点偏移电压的保护判据相比有2点优势：(1)、在正常运行情况下，电压适应系数会随着负载不对称度的增大而增大，保证了中性线正常时保护可靠不动作。(2)、对电压检测判据式(16)分析可知，当发生中性线断线故障，电压适应系数＝0，保护判据等价为。由于制动作用已经保证了中性线正常时保护一定不会出现误动作，可以将的整定值调低。因此，引入电压适应系数后保护方案的灵敏性明显优于传统保护。

其中的k′整定原则为：保证中性线正常运行时保护不出现误动作的情况，的定值整定需要按照躲过中性线正常运行时出现的中性点偏移电压最大值来进行整定，当时，Un制动作用明显，所以定值的整定仅仅满足在保护不误动即可。由上述分析可知：在中性线正常运行且时，中性点偏移电压值远小于额定电压的10％。综合考虑电力负荷的正常电压范围为额定值的±10％，故定值选取为0.08～0.10，显著提高了保护的灵敏度。

由式(1)所示的三个判别式可归为如下两点：

(1)电流判据。首先根据三相线路监测数据易得3次谐波突变率，如果在干线首端三相上同时观察到三次谐波的减小量|ΔI％|>15％，则表明大概率发生中性线断线故障。而|ΔI％|越大表示故障位置更接近首端。若|ΔI％|<10％则可判断未发生断线故障。为进一步保证中性线断线检测识别的精确性，通过中性线电流IZ与中性线接地电流IN关系的变化进行第二步判断，以此避免由于负荷波动以及其他类型故障导致谐波突变所对断线识别造成的干扰。

(2)由于DG的接入，使得传统电压偏移判据失效，负荷不平衡度不仅会对电流判据所得结果产生影响，同时也会对电压判据造成干扰，易导致断线误判，故本发明根据电流判据所得结果进行改进电压判据的识别，由于引入了电压适应系数，故可不受不对称度的影响，有效提高了识别的准确性和可靠性。

将电流判据与电压判据有效结合，形成互补，共同对中性线断线故障进行判别，从而形成电流电压综合判据，如式(1)所示。

下面结合仿真实验对本发明的技术方案作进一步描述。

实施例：

本文通过Matlab/Simulink仿真工具构建了如图1所示的低压***仿真模型，验证所提综合中性线断线识别方法的有效性。其中分布式电源DG采用PQ控制，电源侧中性线接地电阻为4Ω，用户进线端接地电阻为5Ω，相导线采用单芯铜电缆，截面积240mm²，其单位长度的电阻值为0.0911Ω/km。A、B、C三相的负载功率因数都取0.85，设置C相负载为额定负载，其额定负载阻抗值为Z＝0.35+j0.22。A、B两相的负载阻抗随负载的不对称度而变化。设置***运行0.5s后断开中性线。

在中性线发生断线故障后由式(1)可知需计算电流和电压的判别式，具体内容如下:

S101，由于断线故障发生在1处或2处对中性线电流的判别式没有影响，故本发明以1处断线为例进行仿真分析计算。仿真得到中性线电流变化曲线如图3所示，根据式(12)计算负荷不平衡度ζ，在负荷不平衡度分别为ζ_a＝0.3、ζ_b＝0.3与ζ_a＝0.6、ζ_b＝0.6时的I_Z与I_N电流变化曲线如图4所示。在0.6s时，根据式(3)可以计算出ζ_a＝0.3、ζ_b＝0.3时中性点偏移电压U_oo′＝23.85V，***侧中性点对地电压

再根据式(5)可计算出统侧中性点接地线电流幅值I_N＝9.85A和中性线电流幅值I_Z＝0.59A；在ζ_a＝0.6、ζ_b＝0.6时，可同样计算出U_oo′＝55.04V、/>

I_N＝16.34A以及I_Z＝0.23A。根据计算结果可知，在0.5s中性线断线后，任意负荷补平衡度下均有I_N＞I_Z，中性线电流判据理论部分与仿真结果一致。

S102，中性线发生断线故障后监测三相线路首端突变的3次谐波电流如图5所示。当断线后的三相负载处于平衡状态时，即ζ_a＝0、ζ_b＝0，谐波电流变化曲线如图5(a)所示；当三相负载处于不平衡状态时，以ζ_a＝0.3、ζ_b＝0.3为例，谐波电流变化曲线如图5(b)所示。再根据式(11)分别计算3次谐波电流突变率ΔI％＝9.5％、13.7％，可以看出，中性线断线后三相线路首端谐波电流必定会发生变化，不同负载不平衡度下的谐波电流突变率ΔI％有所不同。最后根据式(1)中判据ΔI％≥δ进行判断9.5％＜δ、13.7％∈δ，由判断结果可知三相负载平衡时此判据失效，三相负载不平衡时能够判定断线故障。

S103，根据式(13)、(14)可计算正常运行和发生断线故障后的中性点偏移电压U_oo′，并利用中性线电流、负载电压以及A相、B相负载不平衡度根据式(15)计算自适应系数η，计算结果如表1、2所示。

表1中性线正常状态下的电压和电压适应系数

表2中性线断线后电压数据

由表1可知，当中性线处于正常运行状态且负载不对称度大于0.1时，判据中U_oo′≥(k′+η)U_n的电压适应系数η会随着负载的不对称度ζ的增大而增大，有显著的制动作用，保证了中性线正常时保护可靠不动作；由表2可知，中性线断线故障后，利用判据U_oo′≥(k′+η)U_n，即电压适应中性线断线保护判据时，由于中性线上没有电流流过，I_Z＝0，当A、B相负载不对称度ζ_a>0.3、ζ_b>0.3时，满足判据，保护即可动作。

S104，由于仅靠S101中判据易受故障电流影响，在网络方程复杂的情况下会出现误判漏判；仅靠S102中判据易受负载不平衡度影响，且对故障设定值δ的依赖程度较高，断线故障判别的准确性和可靠性较低；仅靠S103中判据在不平衡度小于0.3时无法进行有效判别，识别范围仍有局限。故本发明将S101、S102、S103中三种判据进行有效结合，形成互补，共同对中性线断线故障进行判别，利用电流判据弥补改进电压判据识别范围的局限性，使得在任意负载不平衡度下均能实现准确的断线识别，避免了仅靠单一电流或电压判据识别的误判从而导致保护误动，并且由于DG的接入使得电压变化较为明显，利用改进电压判据也能为电流判据提供修正判断，使判别结果更加精确有效。

综上所述，相比传统判别方法以及单电气量判别方法(电压或电流)本文所提综合判定方法适用性强，准确度高，与保护配合的协调性、灵敏性均有提高，故具有现实意义。

Claims (7)

1.一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法，其特征在于，包括如下步骤：

A，根据中性线断线后的***网络方程计算中性线电流I_Z与***侧中性点接地线电流I_N的大小，对二者关系进行判别，形成第一电流判据；

B，监测***三相线路首端谐波电流，计算谐波电流突变率ΔI％，与故障设定值δ进行比较判别，形成第二电流判据；

C，引入电压适应系数η，根据负荷不平衡度与偏移电压量的关系计算基于电压适应系数的中性线断线检测电压判据；

D，根据步骤A、步骤B、步骤C计算所得出的电流、电压判据，共同对断线故障进行综合判别。

2.根据权利要求1所述的一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法，其特征在于：步骤D根据步骤A、步骤B、步骤C计算所得出的电流、电压判据，共同对断线故障进行综合判别，具体为：

按式(1)进行判断：

式中，I_Z为中性线电流；I_N为***侧中性点接地线电流；ΔI％为三相线路上三次谐波电流突变率，δ为故障设定值，一般取10％～15％；U_oo′为中性线断线时的中性点偏移电压，k′为电压整定值系数，η为电压适应系数，U_n为额定电压；

若电流、电压电气量满足式(1)，则判定低压配电***中性线断线；若不满足，则判定中性线未断线。

3.根据权利要求1所述的一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法，其特征在于：步骤A根据中性线断线后的***网络方程计算中性线电流I_Z与***侧中性点接地线电流I_N的大小，对二者关系进行判别，具体包括：

S1、若中性线在位置1处断线：

步骤(1)根据故障后的等效电路列出节点电压方程：

式中Z₁表示***侧接地极电阻，Z₂表示用户进线处重复接地点接地电阻；Z_a、Z_b、Z_c分别为各相负荷等效阻抗；Z_N为中性线电阻；

为***侧中性点对地电压，/>

为负荷侧中性点对地电压；/>

Z_i分别为***各相电压、DG在各相提供的等效电压以及各相负荷的等效阻抗，其中i＝a、b、c；

步骤(2)根据式(2)计算***侧与负荷侧两中性点偏移电压U_oo′以及***侧中性点对地电压

式中

为发生断线故障后各相负荷电压；

步骤(3)根据式(3)、(4)计算I_Z与I_N：

由

为零可得，***侧中性点接地线电流幅值I_N和中性线电流幅值I_Z均等于零，若考虑线路分布电容电流，二者电流不完全为零，呈并联分流关系，且Z₁＜Z_N+Z₂，则存在I_N≥I_Z≈0的关系；

S2、若中性线在位置2处断线：

步骤(1)列出节点电压方程

步骤(2)根据式(6)计算U_oo′、

以及/>

/>

步骤(3)将上式计算结果带入式(5)中，由于

可得I_N＞0，I_Z＝0，因此存在I_N＞I_Z＝0的关系。

4.根据权利要求1所述的一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法，其特征在于，步骤B计算谐波电流突变率ΔI％，具体包括：

在三相上同时检测到3次谐波突变，将3次谐波电流的突变量ΔI₃定义为：

ΔI₃＝I_3,x+1-I_3,x (10)

式中x表示第x次采样数据；ΔI₃表示前后两次数据采集值的差。

由式(10)计算ΔI％为：

5.根据权利要求1所述的一种基于电流和电压的低压配网中性线断线综合判定方法，其特征在于，步骤C引入电压适应系数η，根据负荷不平衡度与偏移电压量的关系计算基于电压适应系数的中性线断线检测电压判据，具体包括：

步骤(1)设各相负荷功率因数相同，c相负荷功率最大，定义a相、b相的负荷不平衡度为：

步骤(2)将上式(12)分别带入式(3)、(7)，计算U_oo′、

与三相负荷不平衡度之间的关系：

由式(13)、(14)可知三相负荷不平衡会产生不平衡电流，流经中性线，由于中性线阻抗，负荷侧中性点对地电压

随着负荷不平衡程度的加深而增大，当中性线断线时，中性点的偏移电压的大小U_oo′由三相负载的不对称程度ζ决定，不受其他因素的影响；

步骤(3)根据步骤(1)中的公式定义ζ＝max{ζ_a，ζ_b}，ζ值的大小对应着三相负载的不对称程度，ζ值越大，说明三相负载越不对称，引入电压适应系数η，对传统中性点偏移电压判据进行改进，电压适应系数η的数值主要反映的是中性线电流I_Z与负载电压的比值，如下式：

步骤(4)基于电压适应系数的中性线断线检测电压判据为：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：k′的整定原则为：保证中性线正常运行时保护不出现误动作的情况，(k′+η)U_n的定值整定按照躲过中性线正常运行时出现的中性点偏移电压最大值来进行整定，当ζ≥0.1时，ηU_n制动作用明显，所以k′定值的整定满足在ζ＜0.1保护不误动即可。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：k′定值选取为0.08～0.10。

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