[發明專利]一種小電流接地系統的故障類型辨識方法

在審

• 申請號: 201610240716.8
• 申請日: 2016-04-19
• 公開（公告）號: CN105738773A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 丁欣;劉杰;李倩鈺;嚴廣
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種故障類型辨識方法，尤其涉及一種充分利用小電流接地系統故障過電壓的故障類型辨識方法。

背景技術

我國中壓配電網主要以小電流接地方式為主，當發生單相接地故障時，允許故障運行1～2h。但是若不能及時切除故障，使故障有擴大化的可能，便將會進一步損壞線路甚至線路設備。因此，根據發生接地故障時的故障信息快速準確辨識故障類型，對于保證持續供電，提高電網的安全運行能力具有重要的現實意義。

在現有技術中，通常根據電網中性點電壓升高來判斷是否發生接地故障，但無法辨識出具體的故障類型。只有辨識出故障類型，才能根據辨識出的不同結果采取不同的快速有效的應對措施，對保證電網安全運行具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的不足，提出一種小電流接地系統的故障類型辨識方法，充分利用小電流接地系統故障過電壓，利用小波變換良好的時頻局部化特性，并結合電壓相角關系。該故障類型辨識方法能快速有效的辨識出單相接地故障類型，包括金屬性接地、弧光接地、高阻接地；同時也能辨識出鐵磁諧振過電壓。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現。

一種小電流接地系統的故障類型辨識方法，其特征在于，包括以下步驟。

步驟一，捕獲電力系統過電壓在線監測系統的運行狀態信息。以A相發生故障為例，綜合考慮各種故障過電壓持續時間和波形特征，以故障過電壓發生時刻為基準，選取5個工頻周期為特征量計算區間。

步驟二，利用小波變換提取故障過電壓的時頻特征。在200kHz的采樣頻率下，選用正交、緊支撐的sym4小波對故障過電壓信號分解5層，獲取足夠的時頻信息。綜合分析金屬性接地、弧光接地、高阻接地、鐵磁諧振過電壓4種過電壓在不同分解層的頻率成分分布情況，選取d5層作為故障過電壓特征提取的對象。

步驟三，設置時頻特征量系數。設時頻特征量系數A₀=U_Arms/U_Aave來反應4種過電壓的差異，其中，U_Arms為d5層故障相電壓有效值，；U_Aave為d5層故障相電壓絕對平均值，。

鐵磁諧振過電壓對應A₀<1.7，金屬性接地對應1.7<A₀<3.0，弧光接地和高阻接地對應A₀>3.0。所以，通過比較A₀的值，就可以辨識出鐵磁諧振過電壓，金屬性接地故障。弧光接地和高阻接地故障的辨識則需進行步驟四。

步驟四，比較中性點電壓與故障前A相電壓的相角差。高阻接地時，；電弧性接地時，。依此可以辨識電弧接地和高阻接地故障。

附圖說明

圖1為小電流接地系統的故障類型辨識方法流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖詳細說明本發明的具體內容。

一種小電流接地系統的故障類型辨識方法，如圖1所示，包括以下步驟。

步驟一，捕獲電力系統過電壓在線監測系統的運行狀態信息。以A相發生故障為例，綜合考慮各種故障過電壓持續時間和波形特征，以故障過電壓發生時刻為基準，選取5個工頻周期為特征量計算區間。

步驟二，利用小波變換提取故障過電壓的時頻特征。在200kHz的采樣頻率下，選用正交、緊支撐的sym4小波對故障過電壓信號分解5層，獲取足夠的時頻信息。綜合分析金屬性接地、弧光接地、高阻接地、鐵磁諧振過電壓4種過電壓在不同分解層的頻率成分分布情況，選取d5層作為故障過電壓特征提取的對象。

步驟三，設置時頻特征量系數。設時頻特征量系數A₀=U_Arms/U_Aave來反應4種過電壓的差異，其中，U_Arms為d5層故障相電壓有效值，反映信號在一段時間內的能量強度大小，；U_Aave為d5層故障相電壓絕對平均值，反應信號在一段時間內能量分布均勻程度，。A₀表征信號在一段時間內的局部突變性和均勻性，系數值度越大，信號局部突變性越強。