接地故障选线原理综述

　　
　　 针对上述缺陷，文[8]提出实现最大△(Isinj)的快速算法——递推DFT算法，完全省去了中间参考正弦量，同时极大地简化了原有算法的计算工作量，使得最大△(Isinj)原理可以快速、可靠地实现，从而有了更广阔的应用前景。
　　
　　 3.6 能量法
　　
　　 文[9]利用其所定义的零序能量函数实现小电流接地选线: 根据非故障线路的能量函数总是大于零，消弧线圈的能量函数与非故障线路极性相同，故障线路的能量函数总是小于零，并且其绝对值等于其他线路(包括消弧线圈)能量函数的总和的特征，提出方向判别和大小判别两种接地选线方法。能量法适用于经消弧线圈接地系统，并且不受负荷谐波源和暂态过程的影响，从而在理论上解决了传统方法选线准确率低的问题。
　　
　　 3.7 遥感式小电流接地选线原理
　　
　　 文[10]利用带电导体周围产生电磁场，交变电流的幅值可以通过在其激励的电磁场中的某一点所感应出的电动势的大小直接反映出来的原理，测量导线中电容电流5次谐波的变化情况，来判断故障线路。其做法是: 在所有的输电线出口处，都装设一个遥测装置(探测器)，而这个装置只接收电容电流中的5次谐波电磁场，每个装置接收的信号再集中送至中心处理装置比较出信号最强的线路，这条线路就是发生接地故障的线路。由于采用遥感接收，使得装置与电力系统一次设备不发生直接接触，是保证电力系统安全运行的较理想的装置。
　　

3.8 负序电流选线原理
　　
　　 文[11]提出一种利用负序电流及负序电流与零序电流比较的故障选线原理。它基于以下特点: 负序电流由故障点产生，流向电源和非故障线路，与电源的负序电流方向基本相反; 由于故障相电压在接地故障过渡电阻上产生故障电流，故障线路的负序电流与故障相电压相位一致。另外，在假设馈线保护安装处到线路末端的线路长度较短的条件下，IOK≈I2K, 即故障线路K保护安装处的负序电流近似等于零序电流。由这种原理构成的保护装置具有不受弧光接地影响，抗过渡电阻能力强，负序电流与零序电流比较式接地保护具有自适应等优点。但负序电流绝大部分由故障线路流向电源，非故障线路负序电流很小，方向准确测量困难，这就使得负序方向接地保护在实际配置中使用的可能性较小; 另外，当线路K保护安装处到线路末端线路较长时，负序与零序方向保护的假设不一定成立。该技术还有待进一步研究。
　　
　　 3.9 基于小波变换的接地选线原理
　　
　　 小波分析对暂态信号和微弱信号的变化较敏感，能可靠地提取出故障特征[12]~[14]、[19]。小波变换奇异性检测及模极大值理论已提出了实现故障启动和选线方法。文[15]运用由小波变换发展而来的小波包技术分解故障暂态信号，根据不同接地方式，选择能量集中的不同频带作为选线频带; 对中性点不接地配电网，选择能量集中的高频频带; 对中性点经消弧线圈接地的配电网，选择能量次最大的调频频带，并提出了基于波形识别和模值比较的故障选线逻辑判据，最终给出选线序列。
　　
　　 3.10 模式识别和多层前馈神经网络方法
　　
　　 文[16]提出用统计模式识别中基于最小错误的贝叶斯(Bayes)决策方法和人工神经网络方法进行小电流接地选线。它将故障后各线路零序电流看作某类故障的一个模式，通过人工神经网络的训练与学习来判断故障模式，从而实现故障选线。
　　
　　4 尚需解决的问题
　　 目前，国内的选线装置多采用零序电流及其高次谐波原理实现故障选线，首半波法、有功分量法等其它方法也均有采用。但是小电流系统的一个重要特征就是故障电流稳态分量幅值小，无论是谐波分量还是基波分量，都容易被干扰信号所淹没，二次侧的零序电流又容易受到CT中的不平衡电流的影响，因此基于谐波原理的装置在实际运行中易造成误判。
　　
　　5 结论
　　 (1) 配电系统发生单相接地故障时，故障信号中含有重要的暂态成分，根据此暂态信号的特征可实现故障线路的选择。具有很强的处理微弱信号能力的小波方法有利于改善高阻接地时装置的动作性能，在继电保护特别是故障分析中有着广阔的应用前景。
　　
　　 (2) 目前，我国NRGS只装设两相CT的架空出线的数量很大，在这种情况下难以获得零序电流，基于零序电流的选线方法失效，所以对只有两相装CT的出线也适用的选线原理还有待进一步研究。
　　
　　 (3) 目前，在大规模应用配电自动化技术进行单相接地故障的处理时机还未成熟时，采用独立的带有远动或通信功能的小电流接地选线设备不失为一种较实用的选择。⊙
　　
　　参考文献
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　　作者简介
　　 傅周兴: 男，副教授，从事供电安全方面的教学与研究工作
　　
　　 万耕: 女，硕士，从事小电流系统故障隔离和定位研究

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