小波理論在小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線的應(yīng)用

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1、小波理論在小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線的應(yīng)用【關(guān)鍵詞】小電流接地單相接地故障線路1引言我國(guó)的中低壓配電X采取中性點(diǎn)非有效接地運(yùn)行方式，包括中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)和中性點(diǎn)經(jīng)高阻接地系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)各類故障中單相接地故障是最容易發(fā)生的。在小電流接地為接地方式的配電X，當(dāng)系統(tǒng)中有一相發(fā)生接地故障時(shí)，此時(shí)不形成低阻抗的短路回路，短路電流很小，同時(shí)發(fā)生單相接地故障后線電壓依然是保持對(duì)稱的，短時(shí)間內(nèi)不會(huì)對(duì)負(fù)荷的連續(xù)供電造成一定的影響，因此故障后不必立即跳閘，相關(guān)規(guī)程規(guī)定可帶故障運(yùn)行1~2小時(shí)，提高了供電的可靠性。2單相接地故障穩(wěn)態(tài)分析

2、2.1中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)故障分析圖1中，假設(shè)線路1中的A相發(fā)生接地故障，故障點(diǎn)的電流流向較中性點(diǎn)不接地時(shí)發(fā)生了變動(dòng)。系統(tǒng)電容性電流的大小和流向與不經(jīng)消弧線圈接地時(shí)是相同的，此時(shí)故障點(diǎn)又增加了電感性電流，故此時(shí)從故障點(diǎn)流回的所有的電流為：其中，是對(duì)地電容電流的和，是消弧線圈的感性電流。則為：進(jìn)而求得接地點(diǎn)的電流為：因?yàn)楹偷南辔辉诳臻g上相反，所以故障點(diǎn)的電流會(huì)因?yàn)橄【€圈的補(bǔ)償作用而減文/謝世康王世榮李明輝在我國(guó)中低壓配電X中廣泛采用小電流接地系統(tǒng)。小電流接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障是整個(gè)個(gè)電力系統(tǒng)各類故障中最容易發(fā)生的故障，約占各類短路故障

3、的80%以上。當(dāng)系統(tǒng)中有一相發(fā)生接地故障時(shí)，非故障兩相電壓升高為原來(lái)的倍，這樣會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)絕緣薄弱點(diǎn)處造成一定的威脅，引發(fā)事故。因此，必須及時(shí)準(zhǔn)確地確定出故障線路，并將其在最短時(shí)間內(nèi)修復(fù)，以免對(duì)用戶造成不利影響。摘要小很多。3小波選線方法3.1故障選線原理在小電流接地系統(tǒng)中，若有一相發(fā)生接地短路故障時(shí)，系統(tǒng)中會(huì)產(chǎn)生大量的高頻暫態(tài)分量，特別是在發(fā)生間歇性電弧接地故障時(shí)，每一次燃熄弧都會(huì)出現(xiàn)比穩(wěn)態(tài)量多幾倍甚至幾十倍的暫態(tài)量，這些暫態(tài)量主要特征就是突變或者奇異性，并且所有非接地線路的暫態(tài)零序電流突變幅值之和等于接地故障線路暫態(tài)零序電流突變之和，因此

4、，可以將故障后各條線路暫態(tài)零序電流的幅值作為判斷故障線路的依據(jù)，根據(jù)小波變換奇異性檢測(cè)理論可知，發(fā)生故障后的暫態(tài)零序電流的經(jīng)過(guò)小波變換，其系數(shù)的模極大值和暫態(tài)零序電流的突破點(diǎn)是相互對(duì)應(yīng)的，因此我們對(duì)發(fā)生故障后各線路的暫態(tài)零序電流進(jìn)行相應(yīng)的小波分解和重新構(gòu)造，對(duì)重新構(gòu)造后的細(xì)節(jié)系數(shù)確定模極大值點(diǎn)，這樣就可以選出故障線路。因?yàn)楣收虾蟮牧阈螂娏骱苄?，再?jīng)過(guò)小波分解，其細(xì)節(jié)分量重構(gòu)的信號(hào)量很微弱，為了區(qū)別故障線路和非故障線路的信號(hào)特征，我們將取平方后進(jìn)行比較，從而提高選線的準(zhǔn)確率。3.2故障選線的具體實(shí)現(xiàn)能夠用于小波變換的小波函數(shù)在理論上有很多種，由

5、這些小波函數(shù)可以引出具有不同性質(zhì)的小波基，用以滿足不同問(wèn)題的要求，實(shí)驗(yàn)證明，取不同的小波基對(duì)同一種信號(hào)進(jìn)行小波變換，所得到的效果各不一樣，甚至有較大的差異。所以，必須對(duì)小波函數(shù)進(jìn)行選取，才能對(duì)信號(hào)的分析取得滿意的效果。dbN小波系由于具有隨著N的增大，正則性增強(qiáng)，頻域局部性變好，且時(shí)域支集變長(zhǎng)，時(shí)間局部性變差這樣的特點(diǎn)，在工程實(shí)際中應(yīng)用較多，結(jié)合故障選線的特點(diǎn)，我們選擇db5作為小波函數(shù)，其在故障選線中可以達(dá)到理想的選線效果。用選取的小波函數(shù)將故障信號(hào)進(jìn)行小波變換后，進(jìn)而得到信號(hào)在不同變換尺度上的細(xì)節(jié)部分，但是只有個(gè)別的尺度上的細(xì)節(jié)部分才適合

6、用來(lái)選線，由前面的分析可知，不同尺度上的細(xì)節(jié)部分代表著信號(hào)不同的頻率成分。經(jīng)過(guò)分析，我們選擇第4尺度作為選線尺度。通常都是對(duì)需要分析的信號(hào)截取一段時(shí)間內(nèi)的進(jìn)行分析，這樣就會(huì)出現(xiàn)常說(shuō)的邊界效應(yīng)，即邊界上可能正好是幅值較大的地方，但是對(duì)于邊界以外沒(méi)有值的地方設(shè)置成0，這樣就使得邊界上的信號(hào)發(fā)生了突變，進(jìn)而影響著小波變換系數(shù)，使其明顯增大。這將對(duì)選線造成影響，為了避免邊界效應(yīng)帶來(lái)的影響，可以通過(guò)用加平滑窗的方法，使得信號(hào)在兩邊逐漸衰弱為0。4結(jié)論通過(guò)分析發(fā)生單相接地故障時(shí)候的穩(wěn)態(tài)特性。在此基礎(chǔ)上，給出了小波變換選線理論，小波法故障選線原理充分說(shuō)明選

7、線的可行性和有效性，最后再具體實(shí)現(xiàn)方面給出最優(yōu)的選取。小波理論在分析單相接地故障選線問(wèn)題上有很好的幫助，值得進(jìn)一步研究下去。