多判据融合小电流单相接地故障选线方法研究与实验.pdf

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1、第34卷第4期电工电能新技术Vo1．34，No．42015年4月AdvancedTechnologyofElectricalEngineeringandEnergyApr．2015多判据融合小电流单相接地故障选线方法研究与实验张国军，韩静静，任荣，田永锋(辽宁工程技术大学电气与控制工程学院，辽宁葫芦岛125105)摘要：小电流接地系统单相接地故障选线问题一直没有得到很好的解决，以往单一的选线方法有一定的局限性和适用性，并且故障选线时没有用到对选线有利的故障信息，选线的灵敏性及可靠性并不高。文中将优势互补的选线方法运用模糊理论智能融合，根据不同的选线方法利用对选线有利的故障数据，形成

2、一种多判据融合的选线方法。实验室条件下搭建模拟电力系统，实验结果表明选线方法结果准确，能适用于各种单相接地故障的小电流接地系统。关键词：小电流接地系统；故障选线；模糊理论；多判据融合中图分类号：TM773文献标识码：A文章编号：1003—3076(2015)04-0056-06判据，提高小电流单相接地故障选线的可靠性和灵1引言敏性。我国中低压配电网大多采用中性点不接地或中2单相接地故障电气特征分析性点经消弧线圈接地方式，称为小电流接地系统⋯。据统计，小电流接地系统发生单相接地故障小电流接地系统电力线路中存在对地电容和绝的几率高达80％，单相接地故障发生时，系统仍可缘电阻，当发生单相

3、接地故障时，由于三相负载对称运行1～2h，这极大提高了供电的连续性，而及时和性被破坏，原电力线路平衡被破坏，出现了零序电压准确地判断出故障线路，能防止故障进一步扩大、隔和零序电流。中性点不接地系统和中性点经消离故障并快速恢复供电，所以，研究单相接地故障选弧线圈接地系统发生单相接地故障时的零序电压变线问题对配电网保护具有重要的意义。化趋势相同，中性点经消弧线圈接地系统由于在变针对小电流单相接地故障选线这一问题，国内压器中性点添加了电抗线圈，所以与中性点不接地外学者做了大量的研究，提出了多种选线方法嵋。系统的零序电流变化不同。根据电气特征大致可以分为基于稳态量的方法和基小电流接地系统中

4、性点不接地方式发生单相接于暂态量的方法。稳态分析的方法有群体比幅比相地故障时故障线路的零序电流等于其他所有非故障法、零序功率法、谐波分量法和能量法等，暂线路零序电流的和，方向是从线路流向母线。如图1所示，线路1为故障线路，零序电流的方向与非故态分析的方法有五次谐波法、小波变换法和首半障线路相反。波法等。由于单一的算法有一定的局限性和适用小电流接地系统中性点经消弧线圈接地方式发性，并且故障选线时没有采用对选线有利的故障信生单相接地故障时的零序电流等于所有非故障线路息，也会导致故障选线时的错选和漏选。基于模糊零序电流以及消弧线圈的补偿电流之和，方向由消数学的多判据融合故障选线方法在选线

5、时，根据小弧线圈的补偿度决定。过补偿时，故障线路零序电电流接地系统的故障特征统一共性，有效利用系统流方向从母线流向线路；欠补偿时，方向是从线路流特殊性，进行信息融合。本文根据小电流接地系统向母线。如图2所示，线路1为故障支路，图中电流故障状态的特征，选择具有优势互补的三种选线判方向为欠补偿时各支路零序电流的方向。据运用模糊数学方法进行数据融合，构成多重选线收稿日期：2013-06-08作者简介：张国军(1962一)，男，黑龙江籍，教授，研究方向为矿山智能化电机与电器；韩静静(1988一)，女，内蒙古籍，硕士研究生，研究方向为节能型电力电子技术。第4期张国军，等：多判据融合小电流单相

6、接地故障选线方法研究与实验57力系统产生的零序电压和零序电流；R为漏电时的动作电阻；z。为各条线路的寄生阻抗；P0p、Q。分别为当零序电压是相电压的15％时的有功分量和无功分量。系统发生单相接地故障时，会由绝缘电阻和对地电容产生故障电流有功分量和无功分量。设电网故障发生时的零序电流为Jo，零序电压为，则有：P=lfl，nlcos(5)Q=lU。JI，0Isimp(6)式中，为零序电流与基波零序电压的相位差。显然，对应于非故障支路有P。>0，而对于故障图1中性点不接地零序电流流向图支路有P

7、low路的值大得多。所以，根据此方法，确定零序有功分量法的隶属度函数u。。P为第i条线路的零序有功分量值，i=1，2，⋯，n。根据统计学及专家经验，零序有功分量法的隶属度函数为：1Pf