[发明专利]基于故障信号暂态相关分析的小电流接地故障选线方法

说明书

技术领域

本发明属于电工技术领域，涉及一种基于故障信号暂态相关分析的小电流接地故障选线方法。 

背景技术

国内中压配电网大部分采用小电流接地，即中性点不接地、经高阻接地或经消弧线圈接地。当发生单相接地故障时，故障电流较小，电弧也不稳定，基于稳态量的各种故障选线技术在实际使用时效果不理想。发生单相接地故障时存在一个比较明显的暂态过程，在短时间内暂态接地电容电流往往比其稳态时大几倍到几十倍，此过程包含丰富的故障特征，为故障选线提供了有利条件。 

传统的利用相关性分析的小电流接地选线的方法有：通过比较故障发生后一个周期内各条出线之间的零序电流的相关性，形成相关系数矩阵，并定义综合系数选出故障线路；或利用小波包分解的故障选线相关分析方法，采用适当的频率宽度对单相接地故障后各条出线的零序电流进行小波分解，并按能量最大的原则选出特征频段，根据故障线路与健全线路在特征频段内相似性最弱的原理，通过对特征频段的小波包分解系数进行相关分析实现故障选线。上述相关性选线都是基于各馈线零序电流之间的相关性分析。在由电缆和架空线路混合构成的馈线发生单相接地故障时，混合线路容易产生振荡，将其与未产生振荡的线路的零序电流直接进行相关性分析时就容易导致选线不准确；在中性点经消弧线圈接地的配电网中，感性电流的补偿会影响故障线路零序电流的幅值和相位，使得传统的相关性分析可能出现选线错误。 

针对在含混合馈线的配电网和采用消弧线圈接地的配电网中，故障选线困 难的问题，本发明提出的选线方法，不在各馈线电流之间，而是在由每条馈线本身三相电流的合成信号之间进行相关性分析，避免了传统方法的不足，保证了选线的准确性。 

发明内容

本发明提出一种基于故障信号暂态相关分析的小电流接地故障选线方法。 

本发明的技术解决方案如下：一种基于故障信号暂态相关分析的小电流接地故障选线方法，包括以下几个步骤： 

步骤1：以采样频率8000Hz对配电网母线的零序电压进行实时采样，若零序电压的连续三个采样值u₀(n)、u₀(n+1)、u₀(n+2)均大于0.15倍母线额定电压，则判定该母线或该母线上有馈线发生了单相接地故障；否则，判定配电网处于正常运行状态，继续采样和监视零序电压采样值； 

步骤2：若判定配电网发生了单相接地故障，则以采样频率8000Hz采样并记录故障发生后一个工频周期（20毫秒）内母线三相电压和母线上所有馈线的三相电流及零序电流，分别得到相应的采样值序列u_A(n)、u_B(n)、u_C(n)、i_A.k(n)、i_B.k(n)、i_C.k（n）、i_0.k（n），n=1,2,3,…,N，k=1,2,3,…M；n为采样点序号，N=160为一个工频周期内的采样点数，k为各馈线序号，M为母线上馈线的条数； 

步骤3：按以下公式计算故障后母线三相电压的有效值U_A、U_B、U_C： 

UA=1NΣn=1N[uA(n)]2,]]>