迄今最权威的小电流选线技术-丹华昊博

1、小电流系统常见的接地故障小电流系统最常见的故障就是单相接地故障了，现对小电流接地系统单相接地故障前后的特征归纳如下：1、零序电压互感器开口电压通常为零。(实际上由于不平衡电压的影响小于5V)。接地后接近100V(金属性接地:经电阻接地Uo2(30,100)。（此段Uo2是表示什么?）2、非接地线路的零序电流Io为该线路对地等效电容电流，相位超前零序电压Uo90°。3 、接地线路的零序电流Io和非接地线路的零序电流方向相反，即相位滞后零序电压Uo90°，且等于所有非接地线路中电容电流与变压器中性点电流之和。4、对经消弧线圈接地系统，零序电流5次谐波对以上结论成立。小电流系统接

2、地故障影响严重，变电站一般都会使用小电流接地选线装置，以便及时准确的选出故障线路，及时排除故障，保障配电网的安全运行。小电流选线：中性点经消弧线圈接地电网的可靠性在我国的中压电网供电系统中，大部分为小电流接地系统，小电流接地系统有中性点不接地或经消弧线圈、高电阻接地的系统。我国采用经消弧线圈接地方式已有多年，就这种接地方式分析如下：消弧线圈在历史上的出现要追溯到1916年，1916年发明了消弧线圈，并在1917年首次在德国投放运行，至今已有近百年的历史了，经运行经验表明，中性点经消弧线圈接地的供电系统广泛适用于中压电网，纵观全球，德国、中国、瑞典和前苏联的中压电网都长期使用这种接地方式，可有效

3、提高中压电网的运行水平。采用中性点经消弧线圈接地的系统，在系统发生单相接地的时候，因其流过接地点的电流较小，当线路发生单相接地故障时可不立即跳闸，按照规定可以带故障运行2小时，经过多年的实际运行经验表明，当接地电流小于10A时，电弧可以自灭，随着中压电网的电缆馈电回路日益增加，接地故障的概率也在逐渐上升，当接地电流大于10A时就要安装消弧线圈，接地电流得到补偿，单相接地故障就不会发展为相间故障。因此采用中性点经消弧线圈接地方式的电网可以提高供电可靠性，且其供电可靠性大大高于中性点经小电阻接地方式的电网。迄今最权威的小电流选线技术小电流选线技术自上世纪80年代开始，已经经历过三次重要的变革。目前

4、，最权威的小电流选线技术（六种方法两项技术）是华北电力大学杨以涵教授历经心血带领团队发明的。北京丹华昊博电力科技有限公司在研究与实践过程中加以认证，确定了六种方法和两种技术，研发出了选线准确率100% 的小电流接地选线装置。1、 智能群体比幅比相法智能群体比幅比相法的基本原理是：对于中性点不接地系统，比较母线的零序电压和所有线路零序电流的幅值和相位，故障线路零序电流相位应滞后零序电压90°并与正常线路零序电流反相，若所有线路零序电流同相，则为母线接地。传统比幅比相方法在信号处理、抗干扰和有效域方面存在一定的缺陷。智能型的比幅比相方法采用Butterworth数字滤波器，对信

5、号进行有效的数字滤波处理，提取出了更可靠的信号成分，提高了选线正确性。   2、谐波比幅比相法谐波比幅比相法的基本原理是：对于中性点经消弧线圈接地系统，谐波分量处于欠补偿状态。如果线路零序电流中含有丰富的谐波成分，则比较所有线路零序电流谐波分量的幅值与相位，故障线路零序电流幅值较大且相位应与正常线路零序电流反相；若所有线路零序电流同相，则为母线接地。谐波选线方法采用有效的数字滤波手段，提取出能量最高的谐波频带范围，避免了提取单一谐波频率而导致的误差。3、小波法小波分析是一门现代信号处理理论与方法，它能有效地分析变化规律不确定和不稳定的随机信号，能够从信号中提取到局

6、部化的有用成分。利用小波提取单相接地故障暂态信号的选线思路近年来很受重视，国内外刊物上也见到几篇研究该方法的文献。但目前这些方法只停留在理论研究水平上，没有达到实用化程度，也没有应用实例。我们经过深入的理论研究和大量的实验分析与改进，实现了实用的小波选线方法。小波选线方法利用单相接地故障产生的暂态电流和谐波电流作为选线判断的依据。由于小电流接地电网单相接地故障等值电路是一个容性通路，故障的突然作用在电路中产生的暂态电流通常很大。特别是发生弧光接地故障或间歇性接地故障情况下，暂态电流含量更丰富，持续时间更长。暂态电流满足在故障线路上的数值等于在非故障线路上数值之和且方向相反的关系，可以用来选线。

7、由于电网中的暂态信号呈随机性、局部性和非平稳性特点，因此利用暂态信息选线的主要困难是如何准确地提取有用的暂态信号、如何合理地表示信号并构造出能适应信号特点的选线判据。我们提出的小波选线方法很好地解决了这些问题，使暂态信号得到了充分利用。小波选线方法的优点是：第一、该方法对中性点不接地和中性点经消弧线圈接地的电网都适用。第二、该方法特别适应于故障状况复杂、故障波形杂乱的情况，这与稳态量选线方法形成优势互补。4、首半波法小电流接地电网单相接地故障产生的暂态电流虽然很复杂，但是发生故障的最初半个周波内，一定满足故障线路零序电流与正常线路零序电流极性相反的特点，因此可以通过比较首半波的零序电流极性进行

8、故障选线，该方法对中性点不接地和中性点经消弧线圈接地的电网都适用。5、有功分量法、能量法这两种方法的原理相同，对于中性点经消弧线圈接地系统，消弧线圈只能补偿零序电流的无功分量，不能补偿零序电流的有功分量，因此故障线路的零序电流的有功分量与正常线路极性相反，可以用这个特点进行选线。由于有功分量的含量较小，所以装置采用零序电流与零序电压的乘积，即零序能量来度量零序电流的有功分量，实际上是把有功分量进行了累加，零序能量最大的线路就是故障线路。6、突变量选线方法对于中性点经消弧线圈接地系统，我们研究认为在所有选线方法中零序电流突变量法的适用范围更广、选线准确性更高。这需要增加变量控制器装置，如图51所

9、示，在消弧线圈两侧并联电抗器和真空开关，电抗值为600，通过单相真空开关控制投切。正常运行时并联电抗不投入运行，发生永久性接地故障后将并联电抗短时投入，持续510秒再断开，使零序电流发生5A的突变量(对应于金属性接地)，这个突变的电流只会在故障线路中体现出来。因此利用这个投、切两次操作故障线路和非故障线路电流突变特征的差异可以选出故障线路。该方法同其它方法相结合，彻底地解决了消弧线圈接地电网的单相接地故障选线问题。两种选线技术1、有效域技术对于不同的故障信号特征，各种选线方法都有一定的适用条件。当适用条件满足时，该选线方法选线结果一定正确，否则，选线结果可能出现错误。我们称选线方法能够可靠选线的适用条件为该方法的充分性条件，满足充分性条件的故障区域，称为该选线方法的有效域。装置通过粗糙集理论对每一种选线方法都界定了有效域，当一个故障落在某方法的有效域内时，该方法对该故障的选线结果一定是正确的，否则给这种方法的选线结果乘以一个系数w(0<w<1)。应用证据理论把这些信息组合起来，使最终选线结果反映了各种方法共