利用暫態(tài)信號(hào)的小電流接地故障指示新方法.pdf

1、　　我國(guó)的中低壓配電網(wǎng)大都采用小電流接地方式,包括中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)高阻接地和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地。單相接地故障是配電網(wǎng)發(fā)生幾率最高的故障類型,約占所有故障次數(shù)的80%。雖然規(guī)程規(guī)定單相接地故障發(fā)生后配電網(wǎng)絡(luò)可繼續(xù)運(yùn)行2h,但由于單相接地故障可能會(huì)進(jìn)一步發(fā)展為兩點(diǎn)或多點(diǎn)故障,從而引起跳閘停電事故。所以,需要盡快查找到故障點(diǎn)。由于故障穩(wěn)態(tài)電流微弱、電弧不穩(wěn)定等原因,小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的檢測(cè)一直比較困難,故障點(diǎn)不易查找,很多地方

2、仍采用人工巡線的方法,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),零模暫態(tài)電流比工頻零序電流大十幾倍到幾十倍,利用暫態(tài)信號(hào)檢測(cè)單相接地故障具有可靠性和靈敏度高的特點(diǎn)。
　　本文首先利用凱倫堡爾變換將單相接地故障發(fā)生后的故障暫態(tài)信息分解為模量,在故障線路母線出口至故障點(diǎn)區(qū)段上,對(duì)各檢測(cè)點(diǎn)背后0模和線模阻抗的相頻特性進(jìn)行了分析。小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),在一個(gè)特征頻段內(nèi),各檢測(cè)點(diǎn)背后0模阻抗呈容性,可用一個(gè)集中參數(shù)電容等效；對(duì)

3、于故障線路出口到故障點(diǎn)區(qū)段上的各檢測(cè)點(diǎn),其背后線模阻抗呈感性,可用一集中參數(shù)電感等效。利用該特征建立了反應(yīng)任一單相電壓與模電流之間關(guān)系的集中參數(shù)等效模型。
　　由于在架空線路上安裝三相電壓互感器成本較高,為節(jié)約故障指示器的成本,根據(jù)建立的集中參數(shù)等效模型,提出了一種在架空線路上安裝一相電壓互感器和三相電流互感器的故障指示原理,并給出了算法實(shí)現(xiàn)過程。該方法利用故障發(fā)生后檢測(cè)點(diǎn)采集到的電壓、電流暫態(tài)信息,采用最小二乘估計(jì)原理估算檢測(cè)點(diǎn)

4、背后0模等效電容。根據(jù)0模電容的估計(jì)值確定故障指示裝置是否需要?jiǎng)幼鲌?bào)警。對(duì)于電纜線路,零序電壓互感器易于安裝,可以利用發(fā)生故障后采集到的0模暫態(tài)電壓和0模暫態(tài)電流估算檢測(cè)點(diǎn)背后0模等效電容的值。
　　對(duì)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)各檢測(cè)點(diǎn)電壓變化特征進(jìn)行了詳細(xì)的分析,提出了利用一相電壓工頻變化量的小電流單相接地故障相選擇方法。
　　利用電磁暫態(tài)仿真程序ATP對(duì)小電流接地系統(tǒng)單相接地故障進(jìn)行了仿真,通