小電流接地選線原理4頁

1、 小電流接地選線原理六種方法，兩種技術(shù)多種方法選線，不同方法互補。1、智能群體比幅比相法智能群體比幅比相法的基本原理是：對于中性點不接地系統(tǒng)，比較母線的零序電壓和所有線路零序電流的幅值和相位，故障線路零序電流相位應滯后零序電壓90°并與正常線路零序電流反相，若所有線路零序電流同相，則為母線接地。傳統(tǒng)比幅比相方法在信號處理、抗干擾和有效域方面存在一定的缺陷。智能型的比幅比相方法采用Butterworth數(shù)字濾波器，對信號進行有效的數(shù)字濾波處理，提取出了更可靠的信號成分，提高了選線正確性。2、諧波比幅比相法諧波比幅比相法的基本原理是：對于中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，諧波分量處于欠補償狀態(tài)。

2、如果線路零序電流中含有豐富的諧波成分，則比較所有線路零序電流諧波分量的幅值與相位，故障線路零序電流幅值較大且相位應與正常線路零序電流反相；若所有線路零序電流同相，則為母線接地。諧波選線方法采用有效的數(shù)字濾波手段，提取出能量最高的諧波頻帶范圍，避免了提取單一諧波頻率而導致的誤差。3、小波法小波分析是一門現(xiàn)代信號處理理論與方法，它能有效地分析變化規(guī)律不確定和不穩(wěn)定的隨機信號，能夠從信號中提取到局部化的有用成分。利用小波提取單相接地故障暫態(tài)信號的選線思路近年來很受重視，國內(nèi)外刊物上也見到幾篇研究該方法的文獻。但目前這些方法只停留在理論研究水平上，沒有達到實用化程度，也沒有應用實例。我們經(jīng)過深入的理論

3、研究和大量的實驗分析與改進，實現(xiàn)了實用的小波選線方法。小波選線方法利用單相接地故障產(chǎn)生的暫態(tài)電流和諧波電流作為選線判斷的依據(jù)。由于小電流接地電網(wǎng)單相接地故障等值電路是一個容性通路，故障的突然作用在電路中產(chǎn)生的暫態(tài)電流通常很大。特別是發(fā)生弧光接地故障或間歇性接地故障情況下，暫態(tài)電流含量更豐富，持續(xù)時間更長。暫態(tài)電流滿足在故障線路上的數(shù)值等于在非故障線路上數(shù)值之和且方向相反的關(guān)系，可以用來選線。由于電網(wǎng)中的暫態(tài)信號呈隨機性、局部性和非平穩(wěn)性特點，因此利用暫態(tài)信息選線的主要困難是如何準確地提取有用的暫態(tài)信號、如何合理地表示信號并構(gòu)造出能適應信號特點的選線判據(jù)。我們提出的小波選線方法很好地解決了這些問

4、題，使暫態(tài)信號得到了充分利用。小波選線方法的優(yōu)點是：第一、該方法對中性點不接地和中性點經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)都適用。第二、該方法特別適應于故障狀況復雜、故障波形雜亂的情況，這與穩(wěn)態(tài)量選線方法形成優(yōu)勢互補。4、首半波法小電流接地電網(wǎng)單相接地故障產(chǎn)生的暫態(tài)電流雖然很復雜，但是發(fā)生故障的最初半個周波內(nèi)，一定滿足故障線路零序電流與正常線路零序電流極性相反的特點，因此可以通過比較首半波的零序電流極性進行故障選線，該方法對中性點不接地和中性點經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)都適用。5、有功分量法、能量法這兩種方法的原理相同，對于中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，消弧線圈只能補償零序電流的無功分量，不能補償零序電流的有功分量，因

5、此故障線路的零序電流的有功分量與正常線路極性相反，可以用這個特點進行選線。由于有功分量的含量較小，所以裝置采用零序電流與零序電壓的乘積，即零序能量來度量零序電流的有功分量，實際上是把有功分量進行了累加，零序能量最大的線路就是故障線路。6、突變量選線方法對于中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，我們研究認為在所有選線方法中零序電流突變量法的適用范圍更廣、選線準確性更高。這需要增加變量控制器裝置，如圖51所示，在消弧線圈兩側(cè)并聯(lián)電抗器和真空開關(guān)，電抗值為600，通過單相真空開關(guān)控制投切。正常運行時并聯(lián)電抗不投入運行，發(fā)生永久性接地故障后將并聯(lián)電抗短時投入，持續(xù)510秒再斷開，使零序電流發(fā)生5A的突變量(對應于

6、金屬性接地)，這個突變的電流只會在故障線路中體現(xiàn)出來。因此利用這個投、切兩次操作故障線路和非故障線路電流突變特征的差異可以選出故障線路。該方法同其它方法相結(jié)合，徹底地解決了消弧線圈接地電網(wǎng)的單相接地故障選線問題。7、有效域技術(shù)對于不同的故障信號特征，各種選線方法都有一定的適用條件。當適用條件滿足時，該選線方法選線結(jié)果一定正確，否則，選線結(jié)果可能出現(xiàn)錯誤。我們稱選線方法能夠可靠選線的適用條件為該方法的充分性條件，滿足充分性條件的故障區(qū)域，稱為該選線方法的有效域。本裝置通過粗糙集理論對每一種選線方法都界定了有效域，當一個故障落在某方法的有效域內(nèi)時，該方法對該故障的選線結(jié)果一定是正確的，否則給這種方法的選線結(jié)果乘以一個系數(shù)w(0<w<1)。應用證據(jù)理論把這些信息組合起來，使最終選線結(jié)果反映了各種方法共同的支持點，選線結(jié)果非常可靠。8、連續(xù)選線技術(shù)連續(xù)選線技術(shù)是針對小電流接地系統(tǒng)單相接地故障中故障信號