【正文】 誤判。而零序電流互感器實(shí)際應(yīng)用在小電流接地系統(tǒng)中，其原方電流值均很小，正常運(yùn)行時(shí)其原方基本無電流，出現(xiàn)接地故障時(shí)其原方電流也很小，一般在 10A 以下。 5 結(jié)論與展望 15 5 結(jié)論與展望 論文主要探討小電流接地系統(tǒng)單相接地的故障選線問題，并分析現(xiàn)有選線方法的優(yōu)缺點(diǎn)，適用范圍，研究了多判據(jù)信息融合選線方法及小電流選線系統(tǒng)的問題，主要總結(jié)如下： （ 1） 對小電流選線方法進(jìn)行了分析，闡述了故障暫態(tài)算法和故障穩(wěn)態(tài)算法； （ 2） 進(jìn)行了多判據(jù)信息融合選線方法分析，研究了綜合選線方案； （ 3） 針對小電流系統(tǒng)選線在實(shí) 際中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，研究了檢測信號的原因及誤判的原因。經(jīng)實(shí)際測量，在原方零序電流為 5 A 以下時(shí)，各廠家生產(chǎn)的零序電流互感器，帶上規(guī)定的二次負(fù)荷后，變比誤差達(dá) 20％～ 80％，使得利用零序電流大小與方向、零序電流中 5 次諧波電流大小與方向和零序有功、無功功率原理的接地檢測裝置和微機(jī)保護(hù)無法保證接地檢測的準(zhǔn)確度。工 程實(shí)際中使用的零序?yàn)V序器的線性測量范圍超出了實(shí)際可能的接地電容電流。 (2)干擾大、信噪比小小電流系統(tǒng)中的干擾主要包括 2 方面：一是在變電站和發(fā)電廠的小電流系統(tǒng)單相接地保護(hù)裝置的裝設(shè)地點(diǎn)，電磁干擾大；二是由于負(fù)荷電流不平衡造成的零序電流和諧波電流較大，特別是當(dāng)系統(tǒng)較小，對地電容電流較小時(shí)，接地回路的零序電流和諧波電流甚至小于非接地回路的對應(yīng)電流。多判據(jù)智能融合希望每個(gè)判據(jù)能夠輸出表征一條線路表現(xiàn)出故障特征程度的數(shù)值屬性描述，融合層需要對各個(gè)判據(jù)的數(shù)值屬性進(jìn)行智能融合，這也需要對每種方法的有效性做出一個(gè)數(shù)值描述，最后得出一個(gè)綜合選線結(jié)果。但由于現(xiàn)有的群體選線方法利用的故障信息形式單一，仍未能很好地解決選線問題。 綜合選線方案 回顧小電流接地系統(tǒng)單相接地故障自動(dòng)選線技術(shù)的發(fā)展歷程，自動(dòng)選線技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了三個(gè)階段。 選線原理選擇 對于 NUS，選用零序無功功率法、零序電流比幅法、 零序電流比相法這三種選線原理。文獻(xiàn) [12～ 14]通過分析暫態(tài)諧波在一定頻段既選頻帶 (SFB)內(nèi)的相頻特性：故障相暫態(tài)零序電流的相位與 非故障的相位相反，利用小波分析這部分諧波的相位關(guān)系，通過各個(gè)諧波的相頻特性來判斷故障線路。借助現(xiàn)代微電子技術(shù)，可以很方便地實(shí)現(xiàn)接地故障暫態(tài)信號的高速采集、記錄及分析，利用暫態(tài)信號的接地選線技術(shù)已取得了重大進(jìn)展。零序?qū)Ъ{法 [8， 9]通過在饋線端口測量零序電流與電壓來獲得故障時(shí)各條線路的零序?qū)Ъ{，根據(jù)故障相線路的零序?qū)Ъ{分布在第 第 3 象限和正常相的零序?qū)Ъ{分布在第一象限這一特點(diǎn)來選擇故障線路。有功分量法的優(yōu)點(diǎn)是不受消弧線圈的影響，但由于故障電流中有功分量非常小并且受線路三相參數(shù)不平衡的影響，檢測靈敏度低 ，可靠性得不到保障。因此，故障線路的 5 次諧波零序電流的幅值比非故障線路的都大且方向相反，據(jù)此可以選擇故障線路，稱為 5 次諧波法 [4]。由于該電網(wǎng)中消弧線圈補(bǔ)償電流的存在，往往使故障線路電流幅值小于非故障線路；另外一個(gè)影響可靠性的因素是故障點(diǎn)電弧不穩(wěn)定現(xiàn)象，小電流接地故障往往 伴隨有間歇性拉弧現(xiàn)象，由于沒有一個(gè)穩(wěn)定的接地電流，因此可能造成選線失敗。 (3) 重點(diǎn)分析了多判據(jù)信息融合選線方法。其中模糊理論是用數(shù)學(xué)方法研究和處理具有“模糊”現(xiàn)象的一門科學(xué)。理論和實(shí)踐都表明，沒有一種選線方法能夠保證對所有故障類型都有效，每種選線判據(jù)都有一定的適用范圍，也都有各自的局限性，需要滿足一定的適用條件。 (3)盡管使用微機(jī)選線裝置避免了繁瑣的倒閘操作，提高了可靠性，但人工查找故障點(diǎn)仍是一項(xiàng)耗時(shí)耗力的工作。在發(fā)生單相接地故障后，能夠迅速確 定接地故障位置對配電網(wǎng)的安全運(yùn)行意義重大。此類系統(tǒng)零序阻抗很大，通常為正序阻抗的 4～ 5 倍，因此發(fā)生單相接地短路時(shí)，流過接地點(diǎn)的故障電流較小，所以稱其為小電流接地系統(tǒng)。摘 要 I 論文 對小電流接地系統(tǒng)單相接地保護(hù)選線方案的研究 學(xué)科（專業(yè)）：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化 西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院論文 II 摘 要 小電流接地方式由于在保證運(yùn)行維護(hù)人員的安全、過電壓水平、設(shè)備絕緣水平、經(jīng)濟(jì)性等方面存在諸多的優(yōu)點(diǎn)，所以一直被應(yīng)用于我國的中低壓電網(wǎng)中。小電流接地系統(tǒng)包括中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)（ NUS）、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)（ NES，也稱為諧振接地系統(tǒng)）及中性點(diǎn)經(jīng)高阻接地系統(tǒng)（ NRS） [1]。 而在小電流接地系統(tǒng)單相故障選線中，過小的零序電流恰恰成了一個(gè)非常不利的因素。若能在正確選線的基礎(chǔ)上進(jìn)一步較準(zhǔn)確地給出故障位置將是更理想的。所以，僅靠一種判據(jù)進(jìn)行選線是不充分的。這里1 緒論 3 所謂的模糊性主要是指有關(guān)事物差異的中間過度的不分明性，這種屬性也反映在小電流故障選線中。 (4) 最后進(jìn)行了小電流系統(tǒng)選線方法問題的分析。一些裝置在試驗(yàn)室模擬試驗(yàn)，甚至在現(xiàn)場進(jìn)行人工接地試驗(yàn)時(shí)選線結(jié)果很準(zhǔn)確，但實(shí)際應(yīng)用效果卻并不好，這是因?yàn)槟M試驗(yàn)時(shí)線路導(dǎo)體與地之間是金屬性接觸，與實(shí)際運(yùn)行中的絕緣擊穿現(xiàn)象并不完全相同。為了進(jìn)一步提高靈敏度，可將各線路的 7 次等諧波分量的平方求和后進(jìn)行幅值比較，幅值最大的線路選為故障線路。為了提高靈敏度，有的裝置采用瞬時(shí)在消弧線圈上并聯(lián)接地電阻的做法加大故障電流中的有功分量。該算法具有較好的準(zhǔn)確性和適應(yīng)性，但是對于間歇瞬時(shí)性接地故障幾乎 失效。下面將介紹幾種比較新的利用暫態(tài)信號的選線方法。該算法通過不同頻段的相位信息采用計(jì)數(shù)累加的方式判斷故障線路，理論上很完美，但抗干擾能力不強(qiáng)是此類方法的本質(zhì)不足，特別是對于瞬時(shí)性接地故障尤其容易引起誤判。 （ 1）零序無功功率法：由以上分析可知，該選線原理對于 NUS 選線準(zhǔn)確率較高，因此選擇作為第一種選線原理； （ 2）零序電流基波比幅法：由于零序無功功率法只是抽取了各條線路零序電流中的無功部分進(jìn)行比較，在某些情況下可能會(huì)受到相位測量的影響。第一個(gè)階段是孤立選線方式階段，典型方法是零序電流過流保護(hù)和零序無功方向保護(hù)。 從信息融合的觀點(diǎn)看，群體選線方式可以理解為具備了低級的融合含義。 模糊選線 模糊選線是運(yùn)用模糊理論實(shí) 現(xiàn)多判據(jù)選線信息融合，根據(jù)判據(jù)規(guī)則建立各選線方法的故障測度隸屬函數(shù) (表征一條線路表現(xiàn)出故障特征程度的數(shù)值屬性描述 )和各選線方法的權(quán)系數(shù)隸屬函數(shù) (表征一種方法的可信度 )。 (3)隨機(jī)因素影響的不確定我國配電網(wǎng)一般都是小電 流系統(tǒng)，其運(yùn)行方式改變頻繁，造成變電站出線的長度和數(shù)量頻繁改變，其電容電流和諧波電流也頻繁改變；此外，母線電壓水平的高低，負(fù)荷電流的大小總在不斷地變化；故障點(diǎn)的接地電阻不確定等等。 (1)零序電流互感器誤差分析零序電流互感器的工作條件屬于套管型 (或稱母線型 )電流互感器，這種電流互感器原方無繞組，而是將被測回路的導(dǎo)體 (引線套管或匯流排 )或電纜穿過它的內(nèi)孔，作為原方繞組，因而僅有 l匝。 (2)零序?yàn)V序器的誤差分析工程實(shí)際中使用的零序?yàn)V序器大多為三相保護(hù)用電流互感器的組合，即用三 相保護(hù)電流合成零序電流，眾所周知零序?yàn)V序器本身固有的不平衡輸出使其準(zhǔn)確性較低，而且一般保護(hù)用電流互感器在一次電流低于 50％額定電流值時(shí)誤差已不能保證，隨著系統(tǒng)容量的增大考慮到電流互感器飽和的原因，保護(hù)所使用的電流互感器的變比逐漸增大，額定一次電流值多大于等于 600 A，因此在接地電容電流小于 10A 的小電流接地系統(tǒng)使用零序?yàn)V序器，單相電容電流僅為保護(hù)用互感器一次額定電流的 ％，互感器綜合誤差根本無法保證。本章結(jié)合實(shí)際情況，對小電流系統(tǒng)選線問題中的檢測信號原因和誤判斷原因進(jìn)行了分析，具有指導(dǎo)的意義。套管型電流互感器原方繞組僅有 1 匝，原方電流里激磁電流占的比例較大，造成較大誤差。 (4)電容電流波形的不穩(wěn)定小電流系統(tǒng)的單相接地故障，常常是間歇性的不穩(wěn)定弧光接地，因而電容電流波形不穩(wěn)定，對應(yīng)的諧波電流大小隨時(shí)在變化。顯然某一選線方法所依據(jù)的特征相對明顯時(shí)，我們應(yīng)給予這種判據(jù)更多的重視。群體選線方式可以認(rèn)為是一種特征級的融合。孤立選線方式配置簡單，常規(guī)繼電器即可實(shí)現(xiàn)，不需要專門的選線裝置。因此選擇零序電流比幅法作為