【正文】 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，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 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)實際測量，在原方零序電流為 5 A 以下時，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保護(hù)無法保證接地檢測的準(zhǔn)確度。而零序電流互感器實際應(yīng)用在小電流接地系統(tǒng)中，其原方電流值均很小，正常運行時其原方基本無電流，出現(xiàn)接地故障時其原方電流也很小，一般在 10A 以下。工 程實際中使用的零序濾序器的線性測量范圍超出了實際可能的接地電容電流。 誤判原因分析 由于各種干擾的影響，特別是當(dāng)系統(tǒng)較小或是加裝自動調(diào)諧的消弧線圈后，電容電流數(shù)值較小，接地點電弧電阻不穩(wěn)定時，零序電流 (或 諧波電流 )數(shù)值很小，可能被干擾淹沒，其相位不一定正確，從而造成誤判。 (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，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，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。這樣，方法融合時的權(quán)系數(shù)就不能設(shè)為定值，而應(yīng)根據(jù)實際情況而變化。多判據(jù)智能融合希望每個判據(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數(shù)值描述，最后得出一個綜合選線結(jié)果。在這種選線方式中，整個電網(wǎng)各條線路的測量數(shù)據(jù)匯集在一起，共 同參與了選線，使得選線決策能夠從被識別對象全局狀況出發(fā)，而不是像孤立選線那樣，僅根據(jù)一個測點的數(shù)據(jù)做出判斷。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。但孤立選線方式 對故障信息的利用率太低，無法適應(yīng)復(fù)雜的小電流單相接地故障。 綜合選線方案 回顧小電流接地系統(tǒng)單相接地故障自動選線技術(shù)的發(fā)展歷程，自動選線技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了三個階段。例如，在同一母線的各條出線長度相差比較懸殊的情況下，短線路上發(fā)生單相接地故障時，長線路上的零序電流相對故障線路來說零序電流也比較大，在實際測量中其有效值甚至可能大于故障線路的值，此時僅僅通過簡單判斷各線路零序電流容性或者感性的性質(zhì)，就有可能出現(xiàn)誤判了。 選線原理選擇 中性點不接地方式下選線原理選擇 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。像小波變換、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及模糊理論等理論用來對故 障信號進(jìn)行分析與處理。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，通過各個諧波的相頻特性來判斷故障線路。 暫態(tài)能量法實質(zhì)上是零模有功功率法在暫態(tài)信號上的應(yīng)用。借助現(xiàn)代微電子技術(shù)，可以很方便地實現(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。因此，利用暫態(tài)信號進(jìn)行接地選線可以克服穩(wěn)態(tài)選線法存在靈敏度低以及受消弧線圈影響的缺點。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來選擇故障線路。 負(fù)序電流法 因為小電流接地故障的負(fù)序電流具有與零序電流相同的分布特征，所以負(fù)序電流法 [ 7 ]也可以通過比較各線路負(fù)序電流的大小與方向選擇故障線路。有功分量法的優(yōu)點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。 零序電流有功分量法 零序電流有功分量法 [5, 6]是根據(jù)線路存在對地電導(dǎo)以及消弧線圈存在電阻損耗，故障電流中含有有功分量來選擇故障線路。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]。則說明零序電容電流的方向是由線路流向母 線，該線路被選為故障線路；另一種方法是群體比相法 [3]，選擇 3 個以上幅值最大的線路零序電流，比較它們之間的相位，相位與其他線路相反的線路被選為故障線路。由于該電網(wǎng)中消弧線圈補償電流的存在，往往使故障線路電流幅值小于非故障線路；另外一個影響可靠性的因素是故障點電弧不穩(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，由于沒有一個穩(wěn)定的接地電流，因此可能造成選線失敗。 零序電流幅值比較法 零序電流幅值比較法簡稱幅值法，它利用故障線路零序電流幅值比非故障線路大的特點選擇故障線 路。 (3) 重點分析了多判據(jù)信息融合選線方法。 所以，本文對現(xiàn)有的各種小電流系統(tǒng)單相接地選線方法進(jìn)行簡要的 分析，并在第三章對小波法進(jìn)行詳細(xì)說明，并進(jìn)行算例仿真。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)。因為每一種選線判據(jù)的適用條件是不同的，針對某個故障樣本，一種判據(jù)的適用條件可能不滿足，但另一種判據(jù)的適用條件可能能夠滿足，幾種判據(jù)覆蓋的總的有效故障區(qū)域必然大于單個判據(jù)的有效故障區(qū)域。理論和實踐都表明，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。 (5)缺乏選線方法的綜合判據(jù)和有效性判定。 (3)盡管使用微機選線裝置避免了繁瑣的倒閘操作，提高了可靠性，但人工查找故障點仍是一項耗時耗力的工作。其主要原因西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院論文 2 在于： (1)對金屬性接地選線正確率很高，但對非金屬性接地選線正確率非常低，誤判、漏判幾率非常大，實際中不得已還得采用逐線拉閘的方式。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)的安全運行意義重大。尤其是在瞬時故障條件下，短路點可以自行滅弧并恢復(fù)絕緣，不需要運行人員采取什么措施，這對于減少用 戶短時停電次數(shù)具有積極意義。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，流過接地點的故障電流較小，所以稱其為小電流接地系統(tǒng)。文章最后進(jìn)行了小電流系統(tǒng)選線方法問題的分析。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行維護(hù)人員的安全、過電壓水平、設(shè)備絕緣水平、經(jīng)濟性等方面存在諸多的優(yōu)點，所以一直被應(yīng)用于我國的中低壓電網(wǎng)中。 關(guān) 鍵 詞 ： 小電流接地系統(tǒng)；單相接地；故障選線；多判據(jù) 論文類型 ： 應(yīng)用研究 ABSTRACT III Title： Project of line selection for small current grounding system of single phase grounding protection research Speciality： Electricity and its automation Applicant： Xiong Shuwei Supervisor： Duan Jiandong ABSTRACT Since small current grounding operation and maintenance personnel in ensuring the safety of overvoltage levels, equipment insulation levels, and there exist many economic advant