亚星游戏官网-www.yaxin868.com

专利名称：非有效接地系统故障类型自适应接地选线方法
技术领域：
本发明涉及一种非有效接地系统故障类型选线方法，特别是一种非有效接地系统故障类型自适应接地选线方法。
背景技术：
目前，我国6 35kV中低压配电网的中性点广泛采用不接地与经消弧线圈接地(也称谐振接地)这两种非有效接地方式，称为非有效接地系统[1]。非有效接地系统在发生单相接地故障时，不形成短路回路，系统中只产生很小的零序电流，三相之间的线电压基本保持不变，不影响对负载的供电，故不必立即跳闸。我国电力规程规定非有效接地系统可带单相接地故障继续运行I 2h[4]，从而避免供电突然中断对用户的影响，故随着用户对供电可靠性要求的日益提高，非有效接地方式的应用日益广泛。尽管非有效接地系统发生单相接地故障时不影响电网的正常运行，但单相接地故障将使得非故障相对地电压升高，长时间带故障运行易破坏系统薄弱环节处的绝缘，从而引发两相短路，甚至三相短路，若发生弧光接地还可能引起全系统的过电压，威胁系统的安全运行。因此，在发生单相接地故障后，需尽快准确的选出故障线路，并及时采取措施加以处理。为查找故障线路，传统方法是通过人工逐条线路拉闸来判断故障线路，当故障线路被断开时，接地故障指示将消失，从而也就确定了故障线路。该方法不仅需耗费大量的时间和人力，且需短时中断非故障线路的供电，降低了供电的可靠性，给社会造成不必要的经济损失。此外，人工拉路法选线过程中开关的断开和闭合不仅会对电网造成冲击，且易产生操作过电压和谐振过电压，频繁的开关操作更将不可避免的减少开关使用寿命，大大增加需远方�？夭僮鞯奈奕酥蛋啾涞缯旧璞傅母旱�。因此，为提高故障选线的自动化水平，国内外众多学者针对选线问题，提出了多种选线方法，并依据不同选线理论先后推出了几代选线装置，但实际应用效果并不理想[5_6]，以至部分现场人员放弃使用选线装置，依旧采用传统的人工拉路法来查找故障线路。在谐振接地系统中，接地故障原因多样，暂态过程复杂，且由于消弧线圈的补偿作用，暂态故障电流微弱甚至小于稳态故障电流，这些原因都造成了谐振接地系统的选线困难。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种可提高非有效接地系统故障选线准确性及容错能力的非有效接地系统故障类型自适应接地选线方法。一种非有效接地系统故障类型自适应接地选线方法，其方法如下(1)⑴监测母线零序电压波形，当母线零序电压瞬时值超过O. 15仏时，其中仏为母线额定电压，启动故障选线装置并记录故障发生后母线零序电压及各条出线暂态零序电流一个周波的波形，采样频率设为1OkHz ；(2)确定选定频带的范围在非有效接地系统中，阻抗角由负变为正的过程表示发生串联谐振，由正变到负的过程表示发生并联谐振，中性点不接地系统中，所有健全线路中首次发生串联谐振的频率最小值记为fm，则中性点不接地系统的选定频带为
，谐振接地系统中最长健全线路首次发生并联谐振的频率记为fBM，所有健全线路中首次发生串联谐振的最小频率记为fM，则谐振接地系统的选定频带为[fBM，fM]，非有效接地系统在选定频带沮围内线路发生单相接地故障时，故障线路和健全线路暂态零序电流极性相反，故障线路零序电流由线路流向母线，健全线路零序电流由母线流向线路，故障线路零序电流幅值等于所有健全线路幅值之和；当母线发生单相接地故障时，所有线路零序电流都由母线流向线路，极性相同；(3)利用小波包对线路零序电流进行分解重构对线路零序电流进行分解重构，选 出零序电流包络线面积最大的三条以上的线路为故障备选线路；(4)确定故障类型低频分量与高频分量的比例因子r反映线路暂态零序电流的主要成分，若有某条线路r〈l，即在相电压过峰值附近发生小电阻接地故障，此时不论其余线路的r是否小于1，均认为系统零序电流的主要成分是高频分量，当所有线路均有r ^ I时，认为系统零序电流的主要成分为低频分量，暂态因子h反映过渡电阻大�。�借鉴电压骤降的定义，当h〈0. 9时，表示经大电阻接地故障，当h > O. 9时，表示相电压过零点附近的小电阻接地故障；(5)根据接地故障类型计算幅值比较判据一和极性比较判据二，在两判据结果不一致时引入第三判据，选出故障线路，在非有效接地系统中，线路的特征频带定为本线路能量最大的频带，系统的特征频带定为系统中所包含的各线路的特征频带中能量最大的线路的特征频带为系统的特征频带；(5.1)中性点不接地系统故障选线判据中只采用低频分量与高频分量的比例因子r对故障类型进行分类，其故障判据如下第一判据为幅值比较，等效于能量比较，逐条计算出三条备选线路各自的能量，再检测其中能量最大线路的能量是否大于其余两条线路能量之和，若大于，则该判据选择能量最大线路为故障线路，否则判断为母线故障；第二判据为极性比较，选取第一判据中能量最大线路为参考线路，将参考线路与其余两条线路在特征频带内的小波重构信号进行极性比较，极性比较公式如下
权利要求
1.一种非有效接地系统故障类型自适应接地选线方法，其方法如下，其特征在于(1)监测母线零序电压波形，当母线零序电压瞬时值超过O. 15仏时，其中仏为母线额定电压，启动故障选线装置并记录故障发生后母线零序电压及各条出线暂态零序电流一个周波的波形，采样频率设为IOkHz ； (2)确定选定频带的范围在非有效接地系统中，阻抗角由负变为正的过程表示发生串联谐振，由正变到负的过程表示发生并联谐振， 中性点不接地系统中，所有健全线路中首次发生串联谐振的频率最小值记为fm，则中性点不接地系统的选定频带为
， 非有效接地系统在选定频带范围内线路发生单相接地故障时，故障线路和健全线路暂态零序电流极性相反，故障线路零序电流由线路流向母线，健全线路零序电流由母线流向线路，故障线路零序电流幅值等于所有健全线路幅值之和；当母线发生单相接地故障时，所有线路零序电流都由母线流向线路，极性相同； (3)利用小波包对线路零序电流进行分解重构对线路零序电流进行分解重构，选出零序电流包络线面积最大的三条以上的线路为故障备选线路； (4)确定故障类型低频分量与高频分量的比例因子r反映线路暂态零序电流的主要成分，若有某条线路r〈l，即在相电压过峰值附近发生小电阻接地故障，此时不论其余线路的r是否小于I，均认为系统零序电流的主要成分是高频分量，当所有线路均有r > I时，认为系统零序电流的主要成分为低频分量，暂态因子h反映过渡电阻大�。�借鉴电压骤降的定义，当h〈0. 9时，表示经大电阻接地故障，当h彡O. 9时，表示相电压过零点附近的小电阻接地故障； (5)根据接地故障类型计算幅值比较判据一和极性比较判据二，在两判据结果不一致时引入第三判据，选出故障线路，在非有效接地系统中，线路的特征频带定为本线路能量最大的频带，系统的特征频带定为系统中所包含的各线路的特征频带中能量最大的线路的特征频带为系统的特征频带； (5.1)中性点不接地系统故障选线判据中只采用低频分量与高频分量的比例因子r对故障类型进行分类，其故障判据如下 第一判据为幅值比较，等效于能量比较，逐条计算出三条备选线路各自的能量，再检测其中能量最大线路的能量是否大于其余两条线路能量之和，若大于，则该判据选择能量最大线路为故障线路，否则判断为母线故障； 第二判据为极性比较，选取第一判据中能量最大线路为参考线路，将参考线路与其余两条线路在特征频带内的小波重构信号进行极性比较，极性比较公式如下
2.根据权利要求1所述的非有效接地系统故障类型自适应接地选线方法，其特征在于选定频带的具体确定为 架空线路、电缆线路输入阻抗为， (ω) = Zccoth(^)=卜coth(l^-OfLokCok)V J^cOA- V'抓为线路特征亂为线路传播系数;ω为角频率， 对于母线出线处为电缆，后转架空线路的电缆-架空混联线路，线路输入阻抗为
3.根据权利要求2所述的非有效接地系统故障类型自适应接地选线方法，其特征在于比例因子r的具体表达式为，低频分量与高频分量的比例因子r反映线路暂态零序电流的主要成分，
4.根据权利要求3所述的非有效接地系统故障类型自适应接地选线方法，其特征在于暂态因子h的表达式为暂态因子h反映过渡电阻大�。�依据大电阻接地故障时的零序电压特征设计为
全文摘要
本发明为一种利用小波包分频特性的非有效接地系统暂态特征自适应接地选线算法。其步骤为(1)监测母线零序电压波形，当母线零序电压瞬时值超过整定值时，启动故障选线装置并录波，获取各线路的暂态零序电流。(2)根据配电网的网架结构和线路参数，计算系统的选定频带。(3)运用小波包对线路零序电流进行分解、重构，选出零序电流包络线面积最大的三条线路为故障备选线路。(4)计算比例因子r及暂态因子h，判断接地故障发生类型。(5)根据接地故障类型计算幅值比较判据一和极性比较判据二，在两判据结果不一致时引入第三判据，选出接地线路。本发明选线准确，可提高配电网接地选线的可靠性。
文档编号G01R31/08GK103018627SQ20121042254
公开日2013年4月3日 申请日期2012年10月25日 优先权日2012年10月25日
发明者郭谋发, 蔡奕龙, 郑海滨, 许建昆, 黄文元, 蔡国阳, 佘永红, 潘顺发 申请人:福建省电力有限公司, 国家电网公司, 福建省石狮电力有限责任公司, 福州大学