电力系统及其自动化学报 小电流接地系统故障定位新方法_张耘川.pdf

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1、第27卷第2期电力系统及其自动化学报Vol.27No.22015年2月ProceedingsoftheCSU-EPSAFeb.2015小电流接地系统故障定位新方法张耘川，苏宏升（兰州交通大学自动化与电气工程学院，兰州730070）摘要：故障行波波头到达时刻、行波速度和线路弧垂是影响小电流接地系统故障行波定位的主要因素。在分析小电流接地系统故障特征、Hilbert-Huang变换（HHT）、行波测距的基础上，将HHT引入到故障行波波头的提取中，利用端点极值点平行延拓法来抑制HHT端点效应，并对传统的行波测距算法进行改

2、进，消除了波速和线路弧垂对行波测距精度的影响。Matlab仿真结果表明所提方法在小电流接地系统故障定位中的有效性和准确性，并与小波变换方法进行了对比。关键词：小电流接地系统；Hilbert-Huang变换；行波测距；端点效应；弧垂；故障定位中图分类号：TM77文献标志码：A文章编号：1003-8930（2015）02-0032-07NewMethodofFaultLocationinSmallCurrentGroundingSystemZHANGYunchuan，SUHongsheng（SchoolofAutoma

3、tionandElectricalEngineering，LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070，China）Abstract：Thearrivaltimeoffaulttravelingwavefront，travelingvelocityandthearcsagoflinearethemainfactorsthatinfluencethetravelingwavefaultlocationinsmallcurrentgroundingsystems.Onthebasiso

4、fanalysesoffaultcharacteristicofsmallcurrentgroundingsystems，Hilbert-Huangtransform（HHT）andtravellingwavesfaultlocation，HHTisintroducedtoobtainfaulttravelingwavefront，anewmethodbasedonparallelcontinuationendpointispro－posedtodampentheendeffectofHHT，andimprovet

5、hetraditionaltravelingwavefaultlocationtoeliminatetheeffectcausedbywavevelocityandarcsagonaccuracyoftravelingwavefaultlocation.SimulationresultsviaMatlabindicatethatusingtheproposedmethodcanaccuratelyandreliablyachievefaultlocationinsmallcurrentgroundingsystem

6、，andtheproposedmethodiscomparedwithwavelettransformmethod.Keywords：smallcurrentgroundingsystem；Hilbert-Huangtransform（HHT）；travelingwavelocation；endeffect；arcsag；faultlocation中低压电网主要采用的是小电流接地系统，除故障。有中性点不接地、经消弧线圈接地和经高阻抗接信号检测是小电流接地系统故障定位的一个地3种方式，我国6～66kV电力系统大多数采

7、用的主要环节，常用的信号检测方法有傅里叶变换法[1]是中性点不接地或经消弧线圈接地运行方式。小和小波变换法。傅里叶变换法不能反映信号的时电流接地系统的故障主要是单相接地短路故障，频特性，小波变换法能够在时域和频域内同时作发生单相接地后，非故障两相的相电压升高，但线用，但最优小波基的选取是难点且有信号遗漏现[2-3]电压却依然对称，因而系统可继续运行1～2h。但若象。HHT（Hilbert-Huang变换）是一种全新的非长期运行，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，进一平稳、非线性信号时频处理方法，它能准确反映信步扩大为相

8、间短路故障，对电力系统造成重大损号的瞬时幅频特性，具有良好的局部自适应性，但[4-5]失。故很有必要对小电流接地系统的单相接地短不足之处是存在端点效应。本文在分析小电流路故障的定位进行深入研究，以便快速准确地排接地系统单相故障暂态零模分量特征的基础上，收稿日期：2013-05-24；修回日期：2013-08-29基金项目：国家自然科学基金资助项目（61263