基于小波理论的小电流接地系统的故障选线方法研究

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在国内6~66kV的电力网络中,小电流接地方式中的中性点不接地和经消弧线圈接地运行方式运用的比较广泛。而单相接地故障是小电流接地系统中最主要的故障类型,大约可以占到系统总故障的70%以上。但小电流接地系统发生单相接地故障时,由于其故障电流较小,故障特征不明显,其故障选线一直没能得到有效的解决。  本文着重分析了中性点不接地以及中性点经消弧线圈接地系统中发生单相接地故障的过程,分析了故障过程中的稳态分量和暂态分量,分析了故障发生时,零序电流与零序电压的暂态过程。据此提出了基于小波包分解系数的选线方法,由特征频带内零序电压与各条线路小波包分解系数相乘所得乘积的正负可以判断故障线路,乘积为负则为故障线路;都为正则为母线故障。由于这种选线方法以零序电压为基准值,可以有效抑制干扰,并且当系统为一回或二回出线时,该方法仍然有效。本文还提出了特征频带的选择标准:比较频带内相邻小波包分解系数差值,差值最大的频带选作特征频带,即将暂态特征突变最明显的频带作为特征频带。  本文还利用MATLAB建立了中性点不接地以及中性点经消弧线圈接地系统的模型,通过MATLAB软件自带的小波工具箱在单相接地故障发生在相电压峰值和过零时刻时,以及单相接地故障发生在母线上时,对本文所提出的选线方法进行了仿真验证,证明该选线方法能准确的选出故障线路,判据简单可靠,在经消弧线圈接地系统中也适用,具有一定的实用性与参考价值。
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