畢業(yè)論文-小電流接地系統(tǒng)故障自動(dòng)選線仿真及研究.docx

. . 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)畢 業(yè) 論 文 小電流接地系統(tǒng)故障自動(dòng)選線仿真及研究 院 部 機(jī)械與電子工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化5班 屆 次 2015屆 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 二一五年六月五日裝訂線. . . . . . . 目 錄摘要IAbstractII1 引言11.1 課題研究的背景及其意義11.2 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線研究現(xiàn)狀11.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障特征分析22.1 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式概述22.2 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障穩(wěn)態(tài)特征分析22.2.1 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)22.2.2 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)22.2.3 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)52.3 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障暫態(tài)特征分析72.3.1 暫態(tài)電容電流82.3.2 暫態(tài)電感電流92.3.3 暫態(tài)接地電流93 小電流接地系統(tǒng)選線方法綜述103.1 利用電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)電氣量提供的故障信息構(gòu)成的自動(dòng)選線法103.1.1 零序電流比幅法103.1.2 零序電流群體比幅比相法103.1.3 基于五次諧波分量的選線方法103.1.4 零序電流有功分量法113.1.5 零序電流無(wú)功功率方向法113.1.6 最大或()法113.1.7 能量法113.2 利用電網(wǎng)暫態(tài)電氣量提供的故障信息構(gòu)成的自動(dòng)選線法123.2.1 基于小波分析的選線方法123.2.2 首半波法123.3 其他方法123.3.1 拉線法123.3.2 注入信號(hào)法124 小電流接地系統(tǒng)自動(dòng)選線仿真124.1 基于零序電流比幅法原理選線的仿真124.1.1 多回路的架空線路仿真124.1.2 多回路電纜線路仿真154.2 基于零序功率方向法原理選線的仿真184.2.1 架空線路的仿真184.2.2 電纜線路的仿真194.3 基于五次諧波電流法原理選線的仿真204.3.1 接地電阻為100時(shí)204.3.2 接地電阻為400時(shí)215 結(jié)論23參考文獻(xiàn)24致謝25附錄26ContentsAbstractII1 Introduction11.1 Background and significance of the research11.2 Research status of single phase grounding fault line selection for small current grounding system11.2.1 Foreign research status quo11.2.2 Domestic research status quo12 Analysis of single phase grounding fault in small current grounding system22.1 Overview of neutral point grounding in power system22.2 Analysis of the steady state characteristics of single-phase grounding fault in small current grounding system22.2.1 Neutral point direct earthing system22.2.2 Neutral point is not grounded system22.2.3 Earthing system of the neutral point via the arc suppression coil52.3 Transient characteristic analysis of single phase to earth fault in small current grounding system72.3.1 Transient capacitance current82.3.2 Transient inductance current92.3.3 Transient grounding current93 Overview of the selection of small current grounding system103.1 Automatic wire selection method based on the fault information provided by power grid steady electrical quantity103.1.1 Zero sequence current ratio method103.1.2 Zero sequence current group ratio phase method103.1.3 Line selection based on five harmonic components103.1.4 Active component method for zero sequence current113.1.5 Zero sequence current reactive power direction method113.1.6 The maximumor()method113.1.7 Energy method113.2 Automatic wire selection method based on the fault information provided by power grid transient electric quantity123.2.1 Line selection based on wavelet analysis123.2.2 First half wave method123.3 Other methods123.3.1 Pull method123.3.2Injection signal method124 Automatic wire selection simulation for small current grounding system124.1 Simulation of line selection based on zero sequence current ratio method 124.1.1 Simulation of multi circuit overhead line124.1.2 Simulation of multi circuit cable line154.2 Simulation of the line selection based on zero sequence power direction method184.2.1 Simulation of aerial line184.2.2 Simulation of cable line194.3 Simulation of line selection based on five harmonic current method204.3.1 Ground resistance of 100204.3.2 Ground resistance of 100215 Conclusion23Reference24Acknowledgement25Appendix26iv小電流接地故障系統(tǒng)自動(dòng)選線仿真及研究王希濤 （山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 機(jī)械與電子工程學(xué)院 泰安 271018）摘要：本文首先論述了課題的背景和意義，概括國(guó)內(nèi)和國(guó)外的研究狀況，分析了小電流單相接地故障的特征，包括暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)故障信息，并對(duì)基于此故障信息的選線方法，對(duì)其進(jìn)行了包括原理在內(nèi)的簡(jiǎn)要介紹和比較，隨后選取了幾種選線方法，運(yùn)用Matlab中的Simulink軟件包進(jìn)行了仿真，根據(jù)仿真結(jié)果和分析，分析當(dāng)前自動(dòng)選線法存在的問(wèn)題及今后的展望。關(guān)鍵詞：小電流接地系統(tǒng) 單相接地故障 選線 注入法 MatlabSimulation and Research of Automatic Wire Selection for Small Current Fault SystemXitao Wang(Mechanical & Electrical Engineering College of Shandong Agricultural University, Taian, Shandong 271018)Abstract First of all, this paper discusses the background and significance of the topic, throughout the domestic and foreign research situation, analyzes the small current single phase grounding fault features, including the steady state and transient fault information, and based on the methods of fault line selection in the fault information and the the principle, brief introduction to and comparison, then select the several methods of fault line selection and use a kind of software package for the simulation in MATLAB, according to the simulation results and analysis, analysis of problems and future prospect of the automatic line selection method.Keywords: the small current grounding system; single phase ground fault; line selection; injection method; Matlab261 引言1.1 課題研究的背景及其意義 根據(jù)電力系統(tǒng)里中性點(diǎn)接地方式的不同，可將其劃分為兩大類：大電流接地方式和小電流接地方式。其中在小電流接地方式（也被稱為中性點(diǎn)非有效接地方式）中,主要包括中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地、中性點(diǎn)不接地和中性點(diǎn)經(jīng)高電阻接地等1。 根據(jù)實(shí)際故障情況的反饋和分析來(lái)看，單相對(duì)地短路故障在小電流接地系統(tǒng)的故障中占相當(dāng)大的比重，也稱為小電流接地故障。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，故障電流很小,故保護(hù)裝置不用馬上動(dòng)作跳閘,而且瞬間故障時(shí)，短路點(diǎn)可自行滅弧，恢復(fù)絕緣，從一定程度上來(lái)說(shuō)，這對(duì)于提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性具有積極的意義。然而另一方面，往往會(huì)因接地電弧不穩(wěn)定和間歇性拉弧，導(dǎo)致電流波形發(fā)生嚴(yán)重畸變，出現(xiàn)系統(tǒng)過(guò)電壓，對(duì)系統(tǒng)絕緣造成威脅。因此，為了避免這情況，必須盡快找到故障線路,排除故障。選線問(wèn)題是多年來(lái)一直未能很好解決的一個(gè)難題,雖然關(guān)于此方面的研究一直沒(méi)停止,也曾經(jīng)先后提出過(guò)多種解決方案,但從實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)看，現(xiàn)有的選線裝置的選線正確率依然很低,而且有較多的供電部門(mén)依舊沿用傳統(tǒng)的拉路法來(lái)確定故障線路。隨著配電網(wǎng)自動(dòng)化水平的不斷提高,自動(dòng)選線也愈來(lái)愈得到關(guān)注,從近幾年的發(fā)展來(lái)看，也有很多學(xué)者在通過(guò)各種方式在嘗試解決這個(gè)問(wèn)題。因此，研究自動(dòng)選線技術(shù)和研制自動(dòng)選線裝置,不僅有很強(qiáng)的實(shí)用性,而且市場(chǎng)需求也很廣泛。1.2 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線研究現(xiàn)狀1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀世界各國(guó)各地區(qū)在對(duì)待中性點(diǎn)接地方式問(wèn)題時(shí)，主要是依據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況和累積的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)處理。在美國(guó)，主要是中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地；德國(guó)大多采用經(jīng)消弧線圈接地方式，前蘇聯(lián)地區(qū)采用不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式，法國(guó)主要采用經(jīng)低電阻接地及自動(dòng)消諧的消弧線圖接地。因此,各國(guó)的保護(hù)方式也各不相同。前蘇聯(lián)保護(hù)方式主要是利用零序過(guò)電流的保護(hù)瞬間來(lái)切除故障線路，但這樣往往會(huì)導(dǎo)致其對(duì)高阻接地系統(tǒng)僅有報(bào)警功能，適用范圍狹窄。日本多采用電阻接地方式,選線的原理比較簡(jiǎn)單,不接地系統(tǒng)主要采用功率方向繼電器,電阻接地系統(tǒng)處理方面和前蘇聯(lián)類似。美國(guó)電網(wǎng)中性點(diǎn)主要采用電阻接地方式,依舊利用零序過(guò)電流保護(hù)原理，來(lái)瞬間切除故障線路。在法國(guó)，接地方式主要經(jīng)低電阻接地及自動(dòng)消諧的消弧線圈接地。低電阻接地采用零序序過(guò)電流原理實(shí)現(xiàn)接地地故障保護(hù)；消弧線圈接地則釆用Prony方法和和小波分析方法提取故障信息2。1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀在我國(guó)，拉線法是沿用比較久的也是比較傳統(tǒng)的選線方法，選線的依據(jù)是通過(guò)檢測(cè)母線上的零序電壓數(shù)值，以此來(lái)判斷是否發(fā)生單相接地故障，若確實(shí)發(fā)生故障，則采用人工作業(yè)，即逐條線路拉鬧的方法來(lái)判斷哪條線路出現(xiàn)故障。通過(guò)故障線路被斷開(kāi)時(shí)，接地故障指示消失的方法來(lái)確定故障線路。自1958年以來(lái),國(guó)內(nèi)關(guān)于選線原理和裝置的研究一直沒(méi)有中斷,保護(hù)方案也從零序功率最大法、首半波法，注入信號(hào)法慢慢發(fā)展,一直到現(xiàn)在，仍在不斷研究中，也出現(xiàn)了許多新的原理和方案，但是其本質(zhì)仍未發(fā)生變化，主要是結(jié)合當(dāng)下科技的發(fā)展來(lái)進(jìn)一步推進(jìn)電網(wǎng)的改革。盡管對(duì)于小電流接地選線這一問(wèn)題，已經(jīng)有多種的算法和原理，但是在投入到實(shí)際應(yīng)用時(shí)，依舊存在許多問(wèn)題，選線準(zhǔn)確率還是比較低，所以我們有必要進(jìn)一步探索更高效精確合理的方法。2 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障特征分析 在解決問(wèn)題之前，必須先對(duì)發(fā)生故障時(shí)，電路的參數(shù)變化進(jìn)行分析，抓住問(wèn)題的本質(zhì)。關(guān)于此，可以從故障發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)信息和暫態(tài)信息兩個(gè)方面著手。2.1 電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式概述電力系統(tǒng)的接線方式一般有三種：中性點(diǎn)直接接地方式、中性點(diǎn)不接地方式以及中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。在我國(guó)，中性點(diǎn)直接接地方式主要應(yīng)用110KV及以上等級(jí)；中壓配電網(wǎng)即35KV等級(jí)主要采用中性點(diǎn)不接地或者中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式；10KV、6KV等級(jí)多釆用中性點(diǎn)不接地方式。2.2 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障穩(wěn)態(tài)特征分析2.2.1 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)EA當(dāng)中性點(diǎn)采用直接接地方式，發(fā)生單相接地故障時(shí)，會(huì)形成單相回路短路，由于阻抗很小，短路電流會(huì)很大，如下圖所示。EB EC圖2-1 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)單相接地短路這種方式的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于中性點(diǎn)電位不變，未接地相電位也不會(huì)升高，這就大大降低了電網(wǎng)造價(jià)，且電壓等級(jí)越高，經(jīng)濟(jì)效益越明顯。但是發(fā)生故障時(shí)，其電流值很大，必須立刻切除故障相，這樣會(huì)造成電網(wǎng)的供電連續(xù)性中斷，可靠性降低3。2.2.2 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，會(huì)依靠對(duì)地電容來(lái)構(gòu)成回路。這種接地方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不用在中性點(diǎn)附加任何接地設(shè)備，因此在我國(guó)的低電網(wǎng)中，主要采取這種接地方式。 下面來(lái)分析其發(fā)生單相接地故障時(shí)的穩(wěn)態(tài)故障特征。如圖2-2、圖2-3所示，正常運(yùn)行時(shí)三相對(duì)地相電壓等于相電壓，電網(wǎng)中沒(méi)有零序電壓存在，各相電容電流均相等且超前電壓90。因此也不存在零序電流分量。當(dāng)發(fā)生A相對(duì)地短路時(shí)，A相對(duì)地電壓變?yōu)?，這也可以看成是產(chǎn)生了一個(gè)與大小相等方向相反的電壓，此時(shí)各相電壓為： （2.1） 而相間電壓為： （2.2） CBAU0故障點(diǎn)圖2-2 小電流接地系統(tǒng)中單相接地故障示意圖A0 BCB1C1圖2-3 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地故障向量圖 由式(2.1)和(2.2)可知，中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地相相電壓變?yōu)?，其他兩相則升髙為線電壓；但是相間電壓不變，相位關(guān)系也不變，只要用電設(shè)備工作條件也不發(fā)生改變，即使發(fā)生接地故障，系統(tǒng)仍可持續(xù)工作1-2小時(shí)。發(fā)生單相接地故障后，由于正常相對(duì)地電容未發(fā)生改變，其相電壓升髙為原來(lái)的倍，因此電容電流與也變?yōu)樵瓉?lái)的倍。而故障相（A相）的電容會(huì)短接，其電流為,因此故障相的電容電流會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的3倍4。對(duì)于多回路的情況，如圖2-4所示，在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，有N條出線。如果第N條出線的A相發(fā)生了單相接地故障，則電網(wǎng)中各線路基波電容電流的分布情況如圖所示，用“ ”表示。CBA線路13I線路23I3I線路N故障點(diǎn)圖2-4 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地故障電流分布對(duì)非故障線路1來(lái)說(shuō)，三相對(duì)地電容電流為： （2.3） 式(2.3)中，、分別在線路1中是三相對(duì)地電容電流，是電網(wǎng)角頻率，是線路1三相對(duì)地電容，、分別是B相與C相對(duì)地電壓。由此線路1的基波零序電流為： (2.4) 由（2.4）式可知，線路1的零序電流為三相電容電流的和，也是故障前每相電容電流的3倍，方向是從母線流向線路。 線路2到線路N-1的基波零序電流推導(dǎo)方式與線路1相同，均是三相對(duì)地電容電流和，方向由母線流向線路。 對(duì)線路N,由于前面已經(jīng)推導(dǎo)出非故障線路電容電流、.，而總的回路電流，因此，流經(jīng)故障點(diǎn)的電容電流為：推導(dǎo)知，故障點(diǎn)電容電流大小為所有非故障線路電容電流總和，方向由線路流向母線。綜上所述，現(xiàn)對(duì)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地故障穩(wěn)態(tài)特征總結(jié)如下：(1)當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，正常線路會(huì)存在零序電流，大小等于三相電容電流之和，相角超前零序電壓90方向由母線流向線路。(2)故障線路的零序電流大小為所有非故障線路電容電流總和，相角滯后零序電壓90，方向由線路流向母線。因此，故障線路的零序電流與非故障線路的故障電流相差180。2.2.3 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)由上節(jié)分析知，在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，線路出線越多，故障線路電容電流越大，當(dāng)此電容電流超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，故障點(diǎn)電弧不易熄滅，必須采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圏接地方式。在發(fā)生單相接地故障時(shí)，將消弧線圈裝在設(shè)備的中點(diǎn)處會(huì)使故障點(diǎn)產(chǎn)生電感電流，故可以補(bǔ)償電容電流，大大地減小了接地點(diǎn)電流。另外，還能有效地減慢故障電壓的恢復(fù)速度，使接地電弧不易重燃，有效提髙供電可靠性。A如圖2-5所示，故障電流超前零序電壓90,而電感電流則滯后90。因此，與相差180。因此可以用電感電流抵消電容電流，叫做對(duì)故障電流的補(bǔ)償作用。如果對(duì)消弧線圈的面數(shù)選擇適當(dāng)，可以完全抵消掉電容電流。0 CB01C1B1圖2-5 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)單相接地故障向量圖先說(shuō)明兩個(gè)物理量：補(bǔ)償度k和脫諧度。在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，消弧線圈產(chǎn)生的電感電流與電容電流的比值叫做補(bǔ)償度，即。而脫諧度是電感電流與電容電流的差與電容電流值的比值，即。通常我們用補(bǔ)償度k來(lái)描述電感電流對(duì)電容電流的補(bǔ)償程度。當(dāng)k=1時(shí)成為全補(bǔ)償，k1為過(guò)補(bǔ)償。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇補(bǔ)償方式，以期達(dá)到理想效果。圖2-6顯示了在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障后，電網(wǎng)中各條線路中基波電容電流分布情況如圖所示。同圖2-4一樣，這里同樣假設(shè)正常情況下三相電壓對(duì)稱平衡，并用“ ”表示電網(wǎng)中電容電流分布情況。從圖中可以看出，發(fā)生單相接地故障后，非故障相的零序電流與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)故障零序電流相同。 可是，由于存在消弧線圈產(chǎn)生的電感電流的補(bǔ)償作用，故障點(diǎn)的電容電流與中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)相比發(fā)生了改變。它是電容電流與電感電流補(bǔ)償后的差值，其值為：方向根據(jù)電感電流的補(bǔ)償程度而定，當(dāng)消弧線圈采用欠補(bǔ)償時(shí)，零序電流方向由線路流向母線；當(dāng)采用全補(bǔ)償時(shí)，方向與中性點(diǎn)位電移電壓相同；當(dāng)采用過(guò)補(bǔ)償時(shí)，方向由母線流線路。CBA線路1線路2線路N故障點(diǎn)圖2-6 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)單相接地故障時(shí)電流分布情況 因此，在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障后，故障點(diǎn)的電流方向根據(jù)采用不同補(bǔ)償方式而不同。但由于過(guò)補(bǔ)償時(shí)，故障線路零序電流與非故障線路零序電流的方向相同，均為由母線流向線路。因此，在故障選線判據(jù)上，不能使用零序電流，只能選擇其他的方法，比如5次諧波分量法等。 綜上所述，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，穩(wěn)態(tài)特征大致如下： （1）消弧線圈的作用是產(chǎn)生電感電流對(duì)電容電流做出補(bǔ)償，根據(jù)補(bǔ)償程度不同，可以分為欠補(bǔ)償、全補(bǔ)償以及過(guò)補(bǔ)償三種方式。 （2）在非故障線路上存在零序電流，其大小等于三相電容電流之和，相角超前零序電壓90，方向是從母線流向線路。 （3）故障線路的零序電流為電感電流補(bǔ)償電容電流的殘流，方向由補(bǔ)償程度來(lái)決定。2.3 小電流接地系統(tǒng)單相接地故障暫態(tài)特征分析 一般而言，發(fā)生單相接地故障后穩(wěn)態(tài)分量一般數(shù)值比較小，因此對(duì)于暫態(tài)信息的研究就顯得比較重要。當(dāng)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后，其故障的暫態(tài)信息可用圖2-7所示等值電路來(lái)分析。這時(shí)候電網(wǎng)中存在的暫態(tài)量包括暫態(tài)電感電流和暫態(tài)電容電流。圖中R表示電路中的等值電阻，C為各條線路三相對(duì)地電容總和，L為三相線路和變壓器在等值電路中的等值電感，為消弧線圈的電感，r為消弧線圈等值電阻。rRLU0CL0圖2-7 暫態(tài)過(guò)程等值電路2.3.1 暫態(tài)電容電流由于,因此在計(jì)算暫態(tài)電容電流的過(guò)程中忽略與r的影響。此時(shí)，對(duì)暫態(tài)過(guò)程的分析就是對(duì)由R、L、C構(gòu)成的串聯(lián)回路在電源作用下的暫態(tài)過(guò)程進(jìn)行分析。因此，當(dāng)時(shí),電容電流的過(guò)渡過(guò)程具有周期性的震蕩和衰減的特性；當(dāng)時(shí)，則有非周期性的衰減特性。由于一般的架空線路中，L較大，C較小，因此故障點(diǎn)電流具有周期性的震蕩衰減特性。根據(jù)測(cè)量可知，其自由震蕩的頻率為300-1500Hz，而相對(duì)于電纜線路，其L一般比較小，C較大，故暫態(tài)電流的震蕩頻率相比要高得多，一般為1500-3000Hz。下面開(kāi)始對(duì)暫態(tài)電容電流進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)圖2-7列出電壓平衡方程式： 其特征方程為： 求解得到： 其中：為自由分量的衰減系數(shù)；為自由振蕩頻率當(dāng)時(shí)，有,則令,此時(shí),該微分方程的解可看作由強(qiáng)制分量與自由分量疊加而成。其中自由分量為：強(qiáng)制分量為： 所以： 再根據(jù)初始條件：當(dāng)t=0時(shí)，i=0，=0,。可以求得未知數(shù)A和，得到，因此又由于，因此可以近似認(rèn)為，則： 由上式我們可以看出，接地瞬間相電壓的瞬時(shí)值影響電容電流的最大值。若故障出現(xiàn)在相電壓的瞬時(shí)值過(guò)零附近時(shí)，電容電流的暫態(tài)分量會(huì)很小。2.3.2 暫態(tài)電感電流暫態(tài)電感電流由兩部分構(gòu)成：暫態(tài)直流分量和穩(wěn)態(tài)交流分量。表達(dá)式為：,式中為電感回路的時(shí)間常數(shù)；。電感電流暫態(tài)過(guò)程幅值與接地瞬間電源相角的關(guān)系是：時(shí)，其值最大；時(shí)，其值最小。暫態(tài)過(guò)程角頻率與電源角頻率相等。根據(jù)研究來(lái)看，暫態(tài)過(guò)程的時(shí)間長(zhǎng)短與多個(gè)因素相關(guān)，包括貼芯飽和程度、接地瞬間電壓相角。當(dāng)時(shí)，時(shí)間常數(shù)較小，電感電流衰減完畢大約只需要一個(gè)工頻周波；當(dāng)時(shí)，時(shí)間常數(shù)變大，一般需要2-3個(gè)周波。2.3.3 暫態(tài)接地電流 暫態(tài)接地電流是由暫態(tài)電容電流與暫態(tài)電感電流疊加而成的。其中，為電容電流穩(wěn)態(tài)分量；是電容時(shí)間常數(shù)；是暫態(tài)自由震蕩分量角頻率；是電感電流穩(wěn)態(tài)分量；是電感時(shí)間常數(shù)5。 暫態(tài)電容電流與暫態(tài)電感電流的二者頻率相差較大，不能簡(jiǎn)單的進(jìn)行疊加補(bǔ)償6。在開(kāi)始階段，暫態(tài)接地電流主要由暫態(tài)電容電流來(lái)決定。而為了平衡暫態(tài)電感電流中的直流分量，暫態(tài)接地電流會(huì)產(chǎn)生一個(gè)直流分量，它與電感電流直流分量大小相等，方向相反。 綜上所述，對(duì)暫態(tài)電流特征總結(jié)如下： （1）不管是不接地系統(tǒng)還是經(jīng)消弧線圏接地系統(tǒng)，在故障初期，暫態(tài)接地電流主要由暫態(tài)電容電流決定，暫態(tài)電感電流的影響較小。 （2）暫態(tài)電容電流的幅值與故障發(fā)生時(shí)間有關(guān)。當(dāng)故障發(fā)生在相電壓接近最大值附近，暫態(tài)電容電流有最大值；當(dāng)故障發(fā)生在相電壓瞬時(shí)值過(guò)零附近，暫態(tài)電容電流值最小7。 （3）暫態(tài)接地電流由暫態(tài)電容電流與暫態(tài)電感電流疊加而成，但二者頻率相差較大，不能簡(jiǎn)單的疊加補(bǔ)償。3 小電流接地系統(tǒng)選線方法綜述 當(dāng)前基于故障信號(hào)進(jìn)行選線的方法，主要分為利用故障信號(hào)穩(wěn)態(tài)分量法和暫態(tài)分量法網(wǎng)兩類，例如故障線路零序電流最大原理,零序功率方向法,首半波法,諧波電流方向原理,零序電流有功分量方向原理,注入法,能量函數(shù)法等。在選線方案選擇上,除常規(guī)的絕對(duì)定值保護(hù)方案外,還有群體比幅比相方案、群體比幅方案、人工智能技術(shù)接地選線、最大方案等。下面對(duì)常用的幾種接地故障選線方法進(jìn)行簡(jiǎn)要分析：3.1 利用電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)電氣量提供的故障信息構(gòu)成的自動(dòng)選線法3.1.1 零序電流比幅法此方法的原理依據(jù)是利用發(fā)生單相接地故障時(shí)，故障線路的零序電流會(huì)比非故障線路的零序電流大,這種方案操作簡(jiǎn)單易行。但是測(cè)量非常敏感，易受到多方面的影響，比如互感器的不平衡電流、出線多少和過(guò)渡電阻大小等，甚至與系統(tǒng)運(yùn)行的方式都有關(guān)。而且若線路長(zhǎng)度差異很大,即其分布電容的大小與系統(tǒng)總的分布電容相差不大時(shí),或接地點(diǎn)過(guò)渡電阻較大時(shí),裝置可能拒動(dòng)，而且原理上來(lái)講，此方法不適于諧振接地的系統(tǒng)。3.1.2 零序電流群體比幅比相法 利用群體比幅比相法時(shí)，先進(jìn)行零序電流幅值比較,選出幾個(gè)幅值較大的作為候選,然后再進(jìn)行相位比較,選出方向與其它不同的,即為故障線路。但由于時(shí)針效應(yīng),當(dāng)某條接地線路接地電流很小時(shí),相角誤差會(huì)較大,不能排除不平衡電流和過(guò)渡電阻大小的影響。不適于消弧線圈的過(guò)補(bǔ)償運(yùn)行方式，若加些特殊措施可獲得較滿意效果。3.1.3 基于五次諧波分量的選線方法 發(fā)生單相接地故障時(shí),由于系統(tǒng)中存在非線性元件，受其影響,導(dǎo)致配電網(wǎng)電流中會(huì)存在大量諧波信號(hào),其中大部分是五次諧波，根據(jù)這一特點(diǎn)提出了該選線方法。根據(jù)分析可知，消弧線圈對(duì)于五次諧波的補(bǔ)償作用僅相當(dāng)于工頻時(shí)1/25,故可以忽略其對(duì)電網(wǎng)的作用,認(rèn)為故障線路的五次諧波比非故障線路的幅值都大且方向相反,然后通過(guò)比幅、比相等各種方法來(lái)確定故障線路。但實(shí)際上盡管五次諧波含量占的比重較大，相比于故障電流來(lái)看，一般情況下要小于故障電流，而且在發(fā)生電弧時(shí)穩(wěn)定性很差,不能排除互感器的不平衡電流等帶來(lái)的不利影響，而且非線性元件問(wèn)題更難解決,而且在電力電子的裝置應(yīng)用較多的環(huán)境中,這一點(diǎn)更是明顯，幅值波動(dòng)較大,給選線的準(zhǔn)確度帶來(lái)很大的影響，可靠性也不是很穩(wěn)定。雖然能在一定程度上克服單次諧波信號(hào)小的缺點(diǎn),但不能從根本解決問(wèn)題。3.1.4 零序電流有功分量法由于線路和消弧線圈對(duì)地存在一定的電導(dǎo)，因此導(dǎo)致故障電流中會(huì)含有一定的有功分量，而且在發(fā)生故障時(shí)，故障線路和非故障線路的有功分量方向是相反的，故障線路的幅值要大于非故障線路,借助于這個(gè)特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障的選線。但零序電流中的分量較小,現(xiàn)象不鮮明，不利于選線,而且該法仍會(huì)受到互感器不平衡電流的影響。3.1.5 零序電流無(wú)功功率方向法 此法依據(jù)零序電流無(wú)功分量的相角不同來(lái)進(jìn)行區(qū)分，其中故障線路要滯后于零序電壓90,而非故障線路則會(huì)超前于零序電壓90,即二者相差180，由此可知，取母線到線路為功率的參考正方向，則當(dāng)無(wú)功功率小于 0時(shí)，那條線路必為故障線路。然而該方法無(wú)法避免過(guò)渡電阻所帶來(lái)的影響,尤其是但其阻值較大時(shí)，對(duì)于零序電壓的檢測(cè)來(lái)講，是非常困難的。另一方面，方法比較受限，如果零序電流較小，則誤判的概率很大,可靠性差，也不適用于諧振接地的系統(tǒng)。3.1.6 最大或法利用一中間參考正弦信號(hào),如果在檢測(cè)完母線電壓后，確認(rèn)存在故障,則根據(jù)零序電流和母線電壓的相角關(guān)系,依次進(jìn)行測(cè)量和分析，然后把所有線路的故障前、后的零序電流都投影到對(duì)應(yīng)的的零序電流的理論方向上,計(jì)算出各出線故障前、后的投影值之差,通過(guò)比較找出差值最大的,即最大的8。若0,則線路K為故障線路,否則為母線故障。雖然一定程度上克服了不平衡電流的影響,減少誤判的可能性,但受線路結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式影響,需要參考信號(hào),計(jì)算量過(guò)大。3.1.7 能量法單相接地故障發(fā)生后，根據(jù)零序電流、電壓來(lái)構(gòu)成能量函數(shù)9。根據(jù)分析可知，網(wǎng)絡(luò)上的能量流動(dòng)方向都是從故障線路流向非故障線路，這就決定了二者的的能量函數(shù)的值是異號(hào)的，而且故障線路的絕對(duì)值大小，等于其他線路（包括消弧線圈）能量函數(shù)的總和。又由于消弧線圈的能量函數(shù)的極性是與非故障線路相同的,都是大于0零的，則故障線路的能量函數(shù)總小于零,因此可以通過(guò)比較函數(shù)的方向和大小，來(lái)間接的判別接地線路。3.2 利用電網(wǎng)暫態(tài)電氣量提供的故障信息構(gòu)成的自動(dòng)選線法3.2.1 基于小波分析的選線方法 當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí),故障暫態(tài)過(guò)程持續(xù)時(shí)間短，且含豐富的特征量,而穩(wěn)態(tài)時(shí)數(shù)值較小,小波分析由此產(chǎn)生。小波分析的判據(jù)主要是通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行精確分析,通過(guò)小波分析法來(lái)進(jìn)行分解成不同的小波，即疊加之和,通過(guò)對(duì)暫態(tài)零序電流的特征分量進(jìn)行小波變換,會(huì)看出故障線路上分量的幅值包絡(luò)線要高于非故障線路,而且相位也彼此相反,。盡管經(jīng)過(guò)理論的證明和分析，此法準(zhǔn)確度較高，但實(shí)際運(yùn)行時(shí)的情況往往是很復(fù)雜的,很可能會(huì)發(fā)生暫態(tài)量小于穩(wěn)態(tài)量,這時(shí)只要通過(guò)對(duì)母線的零序電壓和各出線零序電流，來(lái)進(jìn)行提取小波的系數(shù)，然后可以類似地進(jìn)行構(gòu)造選線判據(jù)。3.2.2 首半波法因系統(tǒng)中單相接地大部分是在雷擊或者相電壓的峰值附近發(fā)生,故障相的電容電荷經(jīng)過(guò)線路對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行放電,使故障線路和非故障線路二者的短路電流首半波方向相反。對(duì)諧振接地系統(tǒng)而言,由于電感的存在，電流的變化必然會(huì)經(jīng)過(guò)一個(gè)暫態(tài)變化過(guò)程；而在電壓的過(guò)零點(diǎn)附近時(shí),短路回路由于沒(méi)有暫態(tài)過(guò)程,導(dǎo)致故障線路、非故障線路二者的零序電流方向相同。當(dāng)發(fā)生兩點(diǎn)接地時(shí),可能不反映后接地故障，其保護(hù)裝置適用范圍受限,保護(hù)動(dòng)作可靠性較差。3.3 其他方法3.3.1 拉線法 拉線法是最早應(yīng)用到單相接地故障的方法，主要是在監(jiān)測(cè)到故障信號(hào)后,確認(rèn)發(fā)生故障，然后由工作人員通過(guò)順序拉閘來(lái)依次檢驗(yàn)每條線路,若切除某條線路后，故障信號(hào)消除,則認(rèn)為此線路發(fā)生故障。但拉閘的過(guò)程中,會(huì)使得一些正常線路的用戶短時(shí)停電,不僅降低供電的可靠性,增加誤操作可能性。3.3.2 注入信號(hào)法在發(fā)生故障后，人為的向配電系統(tǒng)中注入某個(gè)確定的頻率和幅值的信號(hào)電流,依靠特定的信號(hào)電流探測(cè)器來(lái)追蹤和查找故障點(diǎn)。另外根據(jù)單相接地故障時(shí)相電壓互感器的特點(diǎn),向系統(tǒng)注入信號(hào)電流,根據(jù)尋跡原理,來(lái)檢測(cè)和跟蹤該信號(hào)電流的通路，實(shí)現(xiàn)選線。根據(jù)只有故障線路的故障相才會(huì)有此信號(hào)電流的特點(diǎn),從而判斷出接地故障線路。4 小電流接地系統(tǒng)自動(dòng)選線仿真4.1 基于零序電流比幅法原理選線的Matlab仿真4.1.1 多回路的架空線路仿真 根據(jù)電路原理來(lái)講,輸電線路的參數(shù)應(yīng)該均勻分布,即便是很小一段,都要有相應(yīng)的電阻、電抗、電納、電導(dǎo)。由于電網(wǎng)系統(tǒng)中存有各種非線性的電力電子元器件,還有負(fù)荷頻繁切換等因素造成三相參數(shù)的不平衡,故采用集中參數(shù)模型就會(huì)存在著較大的誤差。通常根據(jù)各自的應(yīng)用要求,對(duì)等值電路進(jìn)行不同程度的簡(jiǎn)化。本文利用SimPowerSystem工具箱分布參數(shù)的線路模型來(lái)進(jìn)行仿真。該模型充分了考慮分布參數(shù)LC電路的兩個(gè)特性值:波阻抗和波速。架空線路的參數(shù)選用如下: 正序電阻0.17/km，零序電阻0.23 /km; 正序電感7.6e-3 H/km，零序電感34.4e-3 H/km ; 正序電容6.1e-8F/km，零序電容3.8e-8F/km 。根據(jù)實(shí)際情況而言，系統(tǒng)輸電線路一般都比較短,選定五條線路長(zhǎng)度依次為5km、8km、10km、15km、16km。線路故障發(fā)生在第五條線路的末端。其中三相電源容量無(wú)限大,A相初相角為0,頻率為50Hz,電感為0.5H，電阻為2。變壓器內(nèi)部采用Y-g方式。負(fù)載:頻率50Hz,電壓等級(jí)10KV,三相感性無(wú)功功率，三相有功功率。仿真模型圖為五回路架空線的仿真，如圖4-1所示(見(jiàn)附錄)： 仿真參數(shù)的設(shè)置：仿真開(kāi)始時(shí)間為0秒,結(jié)束時(shí)間為0.16秒；微分方程解算器選擇變步長(zhǎng)（Variable-step),ode23s(stiff/Mod.Rosenbrock);相對(duì)容差為(1e-3),其余都選擇自動(dòng)方式。假設(shè)系統(tǒng)在t=0.05秒發(fā)生A相接地故障,其仿真頻率50Hz,接地電阻為100。仿真結(jié)果如圖4-2到4-8： 圖4-2 非故障線路（Line1）零序電流 圖4-3 非故障線路（Line2）零序電流 圖4-4 非故障線路（Line3）零序電流 圖4-5 非故障線路（Line4）零序電流圖4-6 故障線路（Line5）零序電流圖4-7 系統(tǒng)零序電壓圖4-8 系統(tǒng)三相對(duì)地電壓通過(guò)改變接地電阻值，增加回路數(shù)，再經(jīng)由波形變化可看出:只有在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障后，零序電壓和電流才會(huì)產(chǎn)生。而且由波形可以看出，線路愈長(zhǎng)，各非故障相零序電流幅值會(huì)愈大，這是因?yàn)榫€路對(duì)地電容隨長(zhǎng)度變長(zhǎng)而愈大，隨之容抗愈小，所以對(duì)地放電電流就愈大。觀察圖形可知，Line4的長(zhǎng)度是最長(zhǎng)的，且電流幅值也最大，明顯大于其余線路，也說(shuō)明了這點(diǎn)。另外，各非故障相的零序電流相位大致相同5。故障線路保護(hù)安裝處流過(guò)的零序電流是非故障線路的總和，其數(shù)值較大，而且相位與非故障線路相反10。而且在不接地電網(wǎng)中出現(xiàn)單相金屬性接地時(shí)，電網(wǎng)故障處相對(duì)地的電壓會(huì)降為零，非故障的相對(duì)地電壓則升高至線電壓，電網(wǎng)會(huì)有零序電壓，大小為正常時(shí)的相電壓。當(dāng)存在接地電阻，故障相的對(duì)地電壓將不為零，會(huì)有殘壓產(chǎn)生，電阻越大，則殘壓也越大。如圖4-6所示。4.1.2 多回路電纜線路仿真電力電纜憑借其占地少、可靠和對(duì)人身安全等優(yōu)點(diǎn)，以慢慢占據(jù)現(xiàn)在的配電輸電線市場(chǎng)。電力電纜與架空線的電氣參數(shù)有很大的不同:無(wú)論是纜芯之間，還是纜芯與護(hù)套之間的間距電力電纜都要比架空線路小的多，且由于其高介電常數(shù)，導(dǎo)致電力電纜單位長(zhǎng)度的電容遠(yuǎn)大于架空線路11。 架空線路的相間距遠(yuǎn)大于電纜線路，由于這個(gè)原因，導(dǎo)致電纜的單位長(zhǎng)度電感要小于架空線路。 本節(jié)選用圖4-1所示模型對(duì)電力電纜構(gòu)成的一個(gè)多回路不接地系統(tǒng)進(jìn)行仿真，依據(jù)接地電阻不同，分為100和400兩種情況。(1)當(dāng)接地電阻為100時(shí),根據(jù)文獻(xiàn)，將電力電纜仿真模型參數(shù)設(shè)置如下; 正序電阻:0.024/km，零序電阻:0.196/km; 正序電感:5.16e-4 H/km，零序電感:3.98e-3H/km; 正序電容:3.08e-7 F/km，零序電容:2.03e-7 F/km。其余仿真參數(shù)設(shè)置保持不變。仿真圖形:圖4-9 非故障線路（Line1）零序電流 圖4-10 非故障線路（Line2）零序電流 圖4-11 非故障線路（Line3）零序電流 圖4-12 非故障線路（Line4）零序電流 圖4-13 故障線路（Line5）零序電流圖4-14 系統(tǒng)的零序電壓圖4-15 系統(tǒng)的三相對(duì)地電壓 （2)當(dāng)接地電阻改為400時(shí)，仿真結(jié)果如下圖。其中非故障線路Line4最長(zhǎng)，零序電流最大，與故障線路對(duì)比有較強(qiáng)說(shuō)服力，下面列出Line4和Line5的波形圖。圖4-16 故障線路（Line5）零序電流 圖4-17 非故障線路（Line4）零序電流 圖4-18 系統(tǒng)的三相對(duì)地電壓 通過(guò)觀察和分析波形看出： 由于架空線對(duì)地電容小于電纜,因此電纜非故障相和故障相的零序電流的幅值要明顯大于架空線,但相互間比值的關(guān)系與架空線相同。 當(dāng)發(fā)生故障時(shí),因?yàn)殡娎|對(duì)地的電容比較大,會(huì)導(dǎo)致另外兩相對(duì)地暫態(tài)電壓變化會(huì)較大。當(dāng)接地電阻變大時(shí),非故障相和故障相零序電流都變小,故障相的殘余電壓增加,這樣不利于正確的選線12。 回路較少時(shí),非故障相和故障相的零序電流幅值會(huì)比較小。當(dāng)回路較多、線路長(zhǎng)時(shí),比值可適當(dāng)變大。 當(dāng)發(fā)生金屬性接地時(shí),系統(tǒng)故障的相電壓會(huì)變?yōu)榱?由于接地電容的電流較大,電弧不容易熄滅。接地電阻較大時(shí),盡管接地電流會(huì)比較小,但是零序電流會(huì)變小,選線也相對(duì)比較困難。若接地電阻達(dá)到1,那么該方法會(huì)基本失效13。4.2 基于零序功率方向法原理選線的仿真 本節(jié)在圖4.1仿真模型基礎(chǔ)上增加一乘法器（product模塊）,取零序電流和零序電壓的乘積即得零序功率來(lái)進(jìn)行模擬仿真。4.2.1 架空線路的仿真仿真結(jié)果如下圖： 圖4-19 非故障線路(Line4)零序功率圖4-20 故障線路（Line5）零序功率4.2.2 電纜線路的仿真 仿真結(jié)果如下圖： 圖4-21 非故障線路（Line4）零序功率圖4-22 故障線路（Line5）零序功率仿真模型中的零序電壓都相同,零序功率的差別主要取決于零序電流的差別。和零序電流比幅法一樣,零序功率可從大小和相位方向的兩方面來(lái)區(qū)分線路。當(dāng)過(guò)渡電阻變大時(shí),故障線路與非故障線路的零序電流差別會(huì)減小,故功率間的差距也會(huì)隨之減小,但當(dāng)零序電流乘以零序電壓,在電壓一致的情形下，會(huì)相當(dāng)于對(duì)零序電流的數(shù)值進(jìn)行放大,這樣功率間數(shù)值的差別就會(huì)比較明顯了。但也有負(fù)面影響，尤其當(dāng)外界干擾信號(hào)時(shí)，比較嚴(yán)重14。4.3 基于五次諧波電流法原理選線的仿真本節(jié)在圖4-1仿真模型基礎(chǔ)上，通過(guò)增加接地消弧線圈的方式來(lái)進(jìn)行仿真。根據(jù)實(shí)際情況，消弧線圈多采用過(guò)補(bǔ)償方式,選擇補(bǔ)償度。求出消弧線圈電感為15,并在圖4-1仿真基礎(chǔ)上增加傅立葉分析器的模塊,采集各線路零序電流的五次諧波。4.3.1 接地電阻為100時(shí)（1）對(duì)架空線路,仿真參數(shù)設(shè)置如4.1.1。仿真結(jié)果如下：圖4-23 非故障線路（Line4）五次諧波零序電流幅值圖4-24 故障線路（Line5）五次諧波零序電流幅值（2）對(duì)電纜線路,仿真參數(shù)設(shè)置如4.1.2。仿真結(jié)果如下：圖4-25 非故障線路（Line4）五次諧波零序電流幅值圖4.26 故障線路（Line5）五次諧波零序電流幅值圖4-27 五次諧波零序電壓幅值4.3.2 接地電阻為400時(shí)（1）對(duì)架空線路,仿真參數(shù)設(shè)置如4.1.1。仿真結(jié)果如下：圖4-28 非故障線路（Line4）五次諧波零序電流幅值圖4-29 故障線路（Line5）五次諧波零序電流幅值（1）對(duì)電纜線路,仿真參數(shù)設(shè)置如4.1.2。仿真結(jié)果如下：圖4-30 非故障線路（Line4）五次諧波零序電流幅值圖4-31 故障線路（Line5）五次諧波零序電流幅值 根據(jù)觀察和分析圖形可知,在系統(tǒng)不存在諧波源的理想情況下: 五次諧波零序電流幅值比較小。接地電阻為100時(shí)：非故障架空線路中電流最大的（Line4）幅值不超過(guò)0.2A,故障架空線路的電流幅值會(huì)小于0.45A,故障電纜線路的電流幅值會(huì)小于1.2A；接地電阻為400時(shí)：非故障架空線路中的電流最大的（Line4）幅值不超過(guò)0.12A,故障架空線路電流幅值會(huì)小于0.3A,故障電纜線路電流幅值會(huì)小于0.4A。而在實(shí)際應(yīng)用中，這么小的電流會(huì)被干擾信號(hào)淹沒(méi),這對(duì)于檢測(cè)設(shè)備提出了較高的要求。 檢測(cè)時(shí)間短。由圖可知:當(dāng)故障發(fā)生在t=0.05秒時(shí),五次諧波零序電流和電壓持續(xù)了不到0.03秒,在t=0.08秒時(shí)就沒(méi)有了信號(hào)。而且隨著過(guò)渡電阻的增大,信號(hào)持續(xù)時(shí)間會(huì)更小,也就要求檢測(cè)設(shè)備必須有較快的檢測(cè)性。5 結(jié)論 本文對(duì)小電流接地系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，然后通過(guò)分析其發(fā)生單相接地故障時(shí)，線路的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)特征，并對(duì)基于此的選線方法進(jìn)行了原理和其局限性的分析和探討。隨后在仿真平臺(tái)下，建立了多回路的一個(gè)小電流接地的仿真模型，選擇了其中較有代表性的選線方法進(jìn)行仿真并分析，比較其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。主要的研究結(jié)論如下： 1、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)經(jīng)常是復(fù)雜多樣，而且瞬息多變的,尤其是當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，伴隨著電氣穩(wěn)態(tài)量和暫態(tài)量的變化,往往會(huì)有豐富的電氣特征：穩(wěn)態(tài)量的幅值較小,如零序電流有時(shí)會(huì)僅僅幾個(gè)安培,易被干擾信號(hào)淹沒(méi)；暫態(tài)量的幅值雖然比穩(wěn)態(tài)量大,但是變化比較劇烈,持續(xù)的時(shí)間較短,測(cè)量有一定的難度16。 2、基于Matlab的小電流接地系統(tǒng)單相接地故障仿真,比較真實(shí)的再現(xiàn)故障發(fā)生的時(shí)候，系統(tǒng)零序電流、電壓等參數(shù)的變化。其中，小電流接地系統(tǒng)的對(duì)地電流主要是電容電流,但由于配電網(wǎng)所處環(huán)境的不同，往往會(huì)對(duì)線路的對(duì)地電容產(chǎn)生一定的影響,從而間接影響系統(tǒng)零序電流的大小,也影響著故障時(shí)過(guò)渡電阻的大小。另外,輸電線路的負(fù)荷不平衡程度如果比較大,則易形成系統(tǒng)固有的較大的零序電流和零序電壓,會(huì)對(duì)選線造成非常嚴(yán)重的干擾。3、沒(méi)有一種選線方法適用于所有的小電流接地系統(tǒng)，比如零序電流比幅法就不能用于中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，五次諧波法不能用于干擾嚴(yán)重的系統(tǒng)中等等。目前的研究趨勢(shì)更加傾向于綜合選線，把各種選線的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行融合，來(lái)形成互補(bǔ)型的結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，不斷提升選線的準(zhǔn)確率，同時(shí)提高自動(dòng)選線水平來(lái)適應(yīng)當(dāng)前及今后配電網(wǎng)的發(fā)展。參考文獻(xiàn)1要煥年，曹梅月.電力系統(tǒng)諧振接地M.北京：中國(guó)電力出版社，2000.2賀家禮，宋從矩.電力系統(tǒng)機(jī)電保護(hù)原理M.北京：中國(guó)電力出版社，1994.3Seppo Hanninen. A method for detection and location of high resistance earth fault.International Conference on Energy Management and Power Delivery Singapore, March 1998.4戰(zhàn)祥新.基于Matlab的小電流接地系統(tǒng)自動(dòng)選線仿真研究D.青島：青島大學(xué)，2006.5張問(wèn)謙.基于嵌入式Linux系統(tǒng)的配電網(wǎng)故障選線裝置的研制D.南昌：南昌大學(xué)，2012.6王麗娟.基于小波分析的小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線和測(cè)距研究D.西安：西安理工大學(xué)，2005.7趙法超.基于故障錄波分析的選擇性接地保護(hù)研究D.上海：同濟(jì)大學(xué)，2009.8杜波.基于小波包技術(shù)的小電流接地系統(tǒng)故障選線研究及其DSP實(shí)現(xiàn)D.北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004.9 Myron Givelgerg, FfimRoald Zelichonok. Zero sequence directional earth-fault protection with improved characteristics for compensated distribution networks.Electric Power Systems Research,1999,52, pp217222.10張?zhí)m等.小電流接地系統(tǒng)單相接地暫態(tài)保護(hù)判據(jù)研究J.湖南大學(xué)學(xué)報(bào)，2004,3（1）：33.11王曉峰等.小電流接地系統(tǒng)單相接地故障分析J.電氣開(kāi)關(guān)，2013，7（2）：12-14.12黃鋒等.復(fù)小波在諧振接地系統(tǒng)故障選線中的應(yīng)用研究J.煤炭工程，2012,2（2）：9.13張姝.基于暫態(tài)特征的諧振接地系統(tǒng)故障選線與測(cè)距方法D.成都：西南交通大學(xué)，2013.14徐駿.基于免疫遺傳優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的小電流接地選線研究D.南京：南京工業(yè)大學(xué)，2012.15王鳳.配電系統(tǒng)接地故障的信號(hào)注入檢測(cè)法的分析與研究D.保定：華北電力大學(xué)，2007.16邵寶珠，宋丹.小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線方法J.東北電力技術(shù)，2010，（8）：23-26.致謝四年的本科學(xué)習(xí)生活馬上就要過(guò)去了，總感覺(jué)自己還有許多事沒(méi)有做，還有知識(shí)沒(méi)有學(xué)完、學(xué)會(huì)，覺(jué)得自己懂得東西太少了，臨近畢業(yè)的這段日子讓我更加懷念和同學(xué)們、老師們?cè)谝黄鸬娜兆?，謝謝有你們的陪伴，讓我的生活更精彩。 本論文在完成的過(guò)程中得到了李有安老師的悉心指導(dǎo)，在大學(xué)的四年里，李老師一直陪伴著我們，李老師在學(xué)習(xí)上要求嚴(yán)格，有著淵博的學(xué)識(shí)，對(duì)待工作一絲不茍，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度一直給我留有深刻的印象。在論文即將完成之際，謹(jǐn)向李有安老師表達(dá)深深的敬意和感謝！回首自己大學(xué)四年走過(guò)的路，有喜悅也有悲傷，有收獲也有遺憾，在每一個(gè)