[发明专利]船舶中压电力系统中间歇性接地故障的快速识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种船舶中压电力系统中接地故障的识别方法，具体涉及一种针对船舶中压电力系统中间歇性接地故障的快速识别方法，属于船舶中压电力系统保护领域，。

背景技术

在陆地配电网和船舶电网中，单相接地故障的比例均大于50％。其中，90％以上的单相接地故障会产生电弧。而间歇性弧光接地故障对系统的危害性最大，单相接地产生的电弧过电压，会影响非故障相电缆对地绝缘，单相接地故障很容易恶化成相间故障，从而影响系统供电可靠性和连续性。

单相接地故障危害程度和处理方式与电网中性点的接地方式密切相关。通常情况下船舶电力系统采用高电阻等接地方式抑制间歇性弧光接地过电压的产生。而船舶中压系统大多采取中性点接地与中性点不接地相结合的方式：当电网正常运行时，采取中性点接地方式；当电网绝缘出现故障时，自动转换成中性点不接地的方式运行。如能采取合适的方式对单相接地故障进行有针对性地快速识别，在发生间歇性接地故障后及时投入接地装置，可大为提高系统的稳定性和可靠性，同时可以减小非间歇性弧光接地故障时故障点电流。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种船舶中压电力系统中间歇性接地故障的快速识别方法，以解决现有的保护方法无法快速并准确的判断船舶中压电力系统中电网间歇性接地故障的难题。

实现本发明目的采用的技术方案是一种船舶中压电力系统中间歇性接地故障的快速识别方法，包括以下步骤：

1)对三相相电压采样信号的绝对值进行Gradient-Closing变换，并同时实时检测零序电流是否大于或者等于阈值I⁽⁰⁾_max，若是则转入下一步，否则重复本步骤，其中所述I⁽⁰⁾_max为船舶中压电力系统中发生接地故障时的电流阈值；

2)若经Gradient-Closing变换后的三相相电压中的任意一相相电压的跳变幅值大于或等于ΔU_max，则转入下一步；若变换后的三相相电压中的任意一相相电压的跳变幅值小于ΔU_max，则系统出现单次放电现象，所述ΔU_max为船舶中压电力系统中发生间歇性接地故障和金属性接地故障时相电压信号出现的幅度变化阈值；

3)相电压信号幅度出现超过ΔU_max的跳变后，如果跳变后的相电压信号幅度大于或者等于阈值U_max且超过阈值U_max后持续两个工频周期，则系统出现间歇性接地故障；如果跳变后的相电压信号幅度小于阈值，则系统出现金属性接地故障；所述U_max为船舶中压电力系统中发生间歇性接地故障时电压信号幅度出现超过ΔU_max的跳变后的相电压幅度阈值。

在上述技术方案中，所述对三相相电压采样信号的绝对值进行Gradient-Closing变换包括以下步骤：首先对三相相电压的采样信号v_a(n)、v_b(n)、v_c(n)取绝对值，并利用结构元素分别对三相相电压的采样信号进行腐蚀运算和膨胀运算；然后对所得结果进行梯度运算，最后再对经梯度运算后的各相相电压信号进行闭运算。

所述利用结构元素g₁(n)分别对三相相电压的采样信号进行腐蚀运算和膨胀运算分别用以下公式计算：