关于无锡配网线-缆混合线路中电缆单相接地故障查找方法的讨论

随着无锡城市化进程的深化,配电线路绝缘化是发展的趋势,电缆铺设的规模和数量不断增大。目前,无锡城区配网为架空与电缆并存的混合型网络,架空线-电缆混合线路数量也逐渐增多。近年来,由于野蛮施工、市政开挖等外力破坏造成的电缆单相接地故障时有发生。本文结合笔者工作实践和配网抢修、运行经验,简要分析了利用组织和技术措施快速查找线-缆混合线路中电缆单相接地故障点的方法,并重点介绍了"S注入法"TY型小电流接地系统单相接地选线与定位装置新技术、新设备等方面谈点粗浅的看法和建议。

配网缆-线混合线路故障选线相对能量法

配电网发生单相接地故障时,故障零序电流首半波暂态能量集中,故障信息丰富,提出了一种利用特征频带相对能量的自适应故障选线方法。利用形态滤波器对各条线路暂态零序电流进行滤波预处理,应用小波包分解,按照能量最大的观点确定各条线路暂态零序电流的特征频段,剔除稳态分量及其他频带信息,提高选线的裕度。通过比较特征频段下故障后一个周期内首个1/4周期和最后1/4周期的相对能量大小,形成故障选线判据。理论分析及大量的仿真结果表明,该方法有效提取并充分利用了故障暂态信息,放大了故障暂态特征,避开了电流互感器饱和引起的间断角对选线准确性的影响,对于配网缆-线混合线路故障选线,该方法准确、可靠。

配电网缆-线混合线路故障选线的可拓融合方法

城市配网缆-线混合线路的应用越来越广泛,单位长度电缆较架空线路充电电容大,且电缆参数依频特性严重,缆-线混合线路单相接地的电压电流故障暂态分量更为显著。提出了配电网缆-线混合线路暂态量故障选线的可拓融合方法,运用可拓理论将各馈出线故障零序电流的感性衰减直流分量特征与暂态分量小波包分解综合相关系数进行融合。以可能的故障线路集合、故障特征集合和特征规定的量域作为可拓融合的物元三要素,以衰减直流分量和小波包分解综合相关系数作为特征集合。根据故障合闸角的大小客观地确定权函数,利用可拓关联函数计算各条线路故障的置信度,根据置信度判断故障出线。大量仿真结果表明该方法选线准确、可靠。

基于短窗数据S变换能量的缆-线混合配电网络故障选线方法

单位长度的电缆线路与架空线路相比,电感较小但耦合电容要大许多倍。缆-线混合的配电线路,较短架空线路发生单相高阻接地时,可能会出现健全线路零序电流波形的相似性变差,故障线路与某些健全线路的零序电流波形较为相似的情况,将导致基于相关分析进行故障选线的方法失效。在分析缆-线混合线路各馈线零序电流故障特征频率可能不一致的基础上,为避开TA饱和引起的间断角,选取故障后1/4周期各馈线零序电流的短窗数据,利用S变换确定配网故障零序电流的主导特征频率,并比较此主导特征频率上各馈线零序电流的S变换能量来实现故障选线。理论分析和仿真验证表明,该方法选线准确、可靠。

基于经验小波变换的混合输电线路单相接地故障测距

针对架空线-电缆混合输电线路波阻抗不连续而引起的频谱混叠现象严重的问题,提出了一种基于经验小波变换(EWT)的混合输电线路单相接地故障测距方法。首先利用EWT对故障产生的暂态零序电流行波分解得到低频分量。然后根据低频分量选线判据对混合输电线路进行故障选线,通过分析奇异性检测结果准确标定故障线路行波波头。最后配电网混合输电线路的故障测距通过单端行波测距原理得以实现。PSCAD/Matlab仿真结果表明,该方法具有较高的准确性,满足工程实践定位精度在200 m以内的要求。

基于DOST能量相对熵的配网单相接地故障选线方法

针对小电流接地故障中,不同类型配电线路故障特征频带能量分布不一致的情况,提出一种基于离散正交S变换与能量相对熵的故障选线方法。首先提取各线路故障后首半个工频周波的暂态零序电流,利用离散正交S变换计算暂态零序电流各频带的变换系数及各频带暂态能量,结合能量相对熵对两个波形细微区别的识别能力,分别获取各线路在不同频带的能量相对熵,并综合得到每条线路的综合能量相对熵,据此熵值大小进行故障选线。Matlab仿真表明该方法不受接地电阻、故障初始角、故障距离等条件的影响,在间歇性电弧故障时仍然可准确实现线-缆混合线路单相接地故障选线。

利用全频带综合小波能量相对熵的配网故障选线方法

谐振接地系统故障选线是配电网故障选线的难点,其中缆-线混合线路出线的故障选线尤为困难,是选线研究的热点问题。谐振接地系统缆-线混合线路发生单相接地故障时,各馈线的小波能量分布不同,为此提出综合小波能量相对熵新概念,并利用综合小波能量相对熵实现故障选线。对各馈线故障零序电流首个1/4周期波形进行小波分解,并对各尺度下的小波分解系数进行单支重构,利用重构系数计算各馈线在各个频带下的小波能量。结合相对熵对信号间细微差别的超强识别能力,计算各馈线在各个频带下的小波能量相对熵并求取每条馈线的综合小波能量相对熵,通过比较各馈线全频带的综合小波能量相对熵大小选出故障线路。理论分析和大量仿真表明,该方法有效避开了TA饱和间断角对选线的影响,对于缆-线混合线路、纯电缆线路和纯架空线路,该方法均适用。