一种新的小电流接地系统故障选线方法的研究

小电流接地系统单相接地故障选线是一个长久以来未得到很好解决的问题。由于系统故障信号微弱，易受到各种干扰的影响；同时故障条件、运行方式不同，信号特征也不一样，已经提出并且在实践中取得应用的一些方法都存在着一定的缺陷，无法适应复杂多变的故障情况。 为了寻求更为有效的选线方法，我们对故障发生时的暂态信号分量所提供的故障信息加以利用。在介绍了稳态情况下的故障特点的基础上，还研究分析了单相接地时的过渡过程，并运用线路的分布参数模型，分析了零序网络的相频特性，得出了零序电流的分布规律：在ω′L到ω′d频段内（ω′L为3倍工频或更高频率如4倍工频，ω′d为所有健全线路自身串联谐振频率最小值），所有线路的阻抗均呈容性，且具有故障线路的容性电流与健全线路的流向相反，发生母线故障时，流向相同的特点；从而为新的选线方法提供了理论依据。 在理论研究和比较分析的基础上，利用小波包对故障暂态电流信号进行变换，提出了一个新的选线方法。这个方法基于波形识别，它的核心是“少数服从多数原则”，即只要在故障电流的某高频段上，大多数的点服从故障特征，就可以判断故障线路，而不必每个点都要满足条件，这一特点对于故障信号不是很强、易受到干扰的小电流接地系统故障选线来说是很有利的；并且新方法没有局限在一个固定的频段上选线，而是从某一频段开始，从低到高依次在相邻频段上进行，直到得出结果，具有自适应的特点，因为对于不同的系统，由于参数和网络结构的不同，导致选线频段可能不一样，即使同一系统，也可能在多个频段上都选线成功。在仿真实验中，我们模拟了不同的接地电阻、故障初始角、故障位置、负荷变化等因素的影响，结果全部选线成功。 大量的数字仿真实验证明，本文提出的新方法具有可靠性高、抗干扰和耐过渡电阻能力强、在现场无需定值调节的优点，并且适合于中性点不接地和经消弧线圈接地的配电网，因而具有良好的应用前景。