[發明專利]船舶中壓電力系統中間歇性接地故障的快速識別方法

有效

• 申請號: 201110263247.9
• 申請日: 2011-09-07
• 公開（公告）號: CN102435896A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 張曉鋒;羅寧昭;冀欣;楊鋒
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

技術領域

本發明涉及一種船舶中壓電力系統中接地故障的識別方法，具體涉及一種針對船舶中壓電力系統中間歇性接地故障的快速識別方法，屬于船舶中壓電力系統保護領域，。

背景技術

在陸地配電網和船舶電網中，單相接地故障的比例均大于50％。其中，90％以上的單相接地故障會產生電弧。而間歇性弧光接地故障對系統的危害性最大，單相接地產生的電弧過電壓，會影響非故障相電纜對地絕緣，單相接地故障很容易惡化成相間故障，從而影響系統供電可靠性和連續性。

單相接地故障危害程度和處理方式與電網中性點的接地方式密切相關。通常情況下船舶電力系統采用高電阻等接地方式抑制間歇性弧光接地過電壓的產生。而船舶中壓系統大多采取中性點接地與中性點不接地相結合的方式：當電網正常運行時，采取中性點接地方式；當電網絕緣出現故障時，自動轉換成中性點不接地的方式運行。如能采取合適的方式對單相接地故障進行有針對性地快速識別，在發生間歇性接地故障后及時投入接地裝置，可大為提高系統的穩定性和可靠性，同時可以減小非間歇性弧光接地故障時故障點電流。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種船舶中壓電力系統中間歇性接地故障的快速識別方法，以解決現有的保護方法無法快速并準確的判斷船舶中壓電力系統中電網間歇性接地故障的難題。

實現本發明目的采用的技術方案是一種船舶中壓電力系統中間歇性接地故障的快速識別方法，包括以下步驟：

1)對三相相電壓采樣信號的絕對值進行Gradient-Closing變換，并同時實時檢測零序電流是否大于或者等于閾值I⁽⁰⁾_max，若是則轉入下一步，否則重復本步驟，其中所述I⁽⁰⁾_max為船舶中壓電力系統中發生接地故障時的電流閾值；

2)若經Gradient-Closing變換后的三相相電壓中的任意一相相電壓的跳變幅值大于或等于ΔU_max，則轉入下一步；若變換后的三相相電壓中的任意一相相電壓的跳變幅值小于ΔU_max，則系統出現單次放電現象，所述ΔU_max為船舶中壓電力系統中發生間歇性接地故障和金屬性接地故障時相電壓信號出現的幅度變化閾值；

3)相電壓信號幅度出現超過ΔU_max的跳變后，如果跳變后的相電壓信號幅度大于或者等于閾值U_max且超過閾值U_max后持續兩個工頻周期，則系統出現間歇性接地故障；如果跳變后的相電壓信號幅度小于閾值，則系統出現金屬性接地故障；所述U_max為船舶中壓電力系統中發生間歇性接地故障時電壓信號幅度出現超過ΔU_max的跳變后的相電壓幅度閾值。

在上述技術方案中，所述對三相相電壓采樣信號的絕對值進行Gradient-Closing變換包括以下步驟：首先對三相相電壓的采樣信號v_a(n)、v_b(n)、v_c(n)取絕對值，并利用結構元素分別對三相相電壓的采樣信號進行腐蝕運算和膨脹運算；然后對所得結果進行梯度運算，最后再對經梯度運算后的各相相電壓信號進行閉運算。

所述利用結構元素g₁(n)分別對三相相電壓的采樣信號進行腐蝕運算和膨脹運算分別用以下公式計算：