基于電力擾動信號的主動式單相接地故障定位技術

肖開偉，許曉平，趙振剛，田慶生，梁仕斌，李 川

(1.昆明理工大學 信息工程與自動化學院，云南 昆明 650500；2.云南電力試驗研究院(集團)有限公司，云南 昆明 650217)

我國中低壓配電網大多采用中性點非有效接地運行方式[1]。在小電流接地系統中發生最多的故障是單相接地故障[2-3]，發生單相接地后，非故障兩相的相電壓升高，但線電壓卻依然對稱，因而系統可繼續運行1～2 h[4-5]。但若長期運行，不僅影響了用戶的正常供電，而且可能產生過電壓，燒壞設備，甚至引起相間短路而擴大事故，對電力系統造成重大損失。

為解決單相接地故障的精確定位問題，許多學者做了大量的研究[6-11]。目前接地故障檢測的方法主要分為主動檢測定位法和被動檢測定位法[12]。主動式故障檢測定位方法是在線路故障發生后向系統注入特定信號，根據相應的定位原理確定故障位置，主要有信號源法[12-14]；被動式故障檢測定位方法則是利用線路故障前后線路本身電壓、電流信號特征的變化設計定位判據，確定故障位置，主要有暫態綜合判據法、首半波法、阻抗法、行波法等[15-17]。本文在信號源法的基礎上，采用電力擾動信號裝置產生可控擾動電流，當單相接地故障形成后，在故障相上人為制造可控、可檢測的電流擾動，然后根據可靠的擾動信號提取算法和擾動信號判定閾值確定方法提取和識別該擾動信號，并根據該擾動信號的傳播范圍判定故障位置，解決單相接地故障的定位問題。

1 單相接地故障定位方法基本原理

單相接地故障定位方法的基本原理如圖1所示，故障定位通過電力擾動信號發生裝置和檢測裝置實現，發生裝置在故障線路上產生可控、可檢測的電流擾動信號。……