基于CEEMD與小波包的單相接地故障選線方法

劉炳南，耿蒲龍，田慕琴，宋建成

(1.太原理工大學 礦用智能電氣技術國家地方聯合工程實驗室，山西 太原 030024；2.太原理工大學 煤礦電氣設備與智能控制山西省重點實驗室，山西 太原 030024)

隨著現代化綜采技術的發展，礦井供電容量不斷增大，供電電壓等級不斷增多，供電距離不斷增長，發生單相接地故障的概率也不斷提高，因此如何快速準確的進行故障選線具有非常重要的現實意義[1-3]。

近年來，國內外多位學者對此問題進行了長期研究，提出了多種選線方法，大體可分為基于暫態分量法和基于穩態分量法[4-7]。由于礦井供電系統中多采用中性點經消弧線圈接地系統，基于穩態分量法不再適用，因此基于暫態分量的選線方法得到了廣泛關注。而其中最常用方法為小波包變換，但小波包變換受信號中低頻分量的影響較大，在故障特征不明顯的情況下易選線失敗。因此本文提出了一種基于互補集成經驗模態分解(Complementary Ensemble Empirical Mode Decomposition，CEEMD)[8-10]與小波包[11-14]的單相接地故障選線方法，能最大限度的降低低頻分量對選線的影響，并通過實時數字仿真儀(Real Time Digital Simulator，RTDS)驗證了該選線方法的正確性和有效性。

1 單相接地故障暫態特性分析

礦井供電系統均采用中性點經消弧線圈接地系統，當發生單相接地故障時，暫態等值電路如圖1所示。

圖1 單相接地故障暫態等值電路

其中，Rj為接地點過渡電阻；R為線路零序等效電阻；L為線路零序等效電感；C0為線路對地分布電容之和；LL為消弧線圈電感；RL為消弧線圈有功損耗電阻；……